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第四章 植物病毒

第四章 植物病毒. 第一节 植物病毒形态、结构与组分 病毒的发现和研究历史： 1898 年发现烟草花叶病毒（ TMV ） 为滤过性病原， 1901 年证实水稻矮缩病毒由叶蝉作传播介体； 1927 年研制出植物病毒抗血清，首次提出植物病毒分类命名方案； 1939 年用电子显微镜观察病毒首次获得成功； 1952 年揭示了 TMV 外壳蛋白的化学性质； 1955 年用 TMV 的核酸及其亚单位重组合成侵染性 TMV ； 1960 年测定出 TMV 外壳蛋白的氨基酸序列； 1971 年发现类病毒； 1981 年发现拟病毒。.

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第四章 植物病毒

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  1. 第四章 植物病毒 • 第一节 植物病毒形态、结构与组分 • 病毒的发现和研究历史：1898年发现烟草花叶病毒（TMV）为滤过性病原，1901年证实水稻矮缩病毒由叶蝉作传播介体；1927年研制出植物病毒抗血清，首次提出植物病毒分类命名方案；1939年用电子显微镜观察病毒首次获得成功；1952年揭示了TMV外壳蛋白的化学性质；1955年用TMV的核酸及其亚单位重组合成侵染性TMV；1960年测定出TMV外壳蛋白的氨基酸序列；1971年发现类病毒；1981年发现拟病毒。

  2. 一、病毒的形态：由核酸和蛋白质组成的非细胞结构简单生命体，被称为粒体。一、病毒的形态：由核酸和蛋白质组成的非细胞结构简单生命体，被称为粒体。 球状——（图） 杆状—（图） 线状——（图） 弹状—（图） 杆菌状—（图）双联体状—（图）

  3. 杆状病毒1

  4. 杆状病毒2

  5. 非典病毒

  6. 蝌蚪状噬菌体

  7. 爱滋病毒1

  8. 爱滋病毒2

  9. 各种病毒形态

  10. 植物病毒形态特点 • 植物病毒形态较为简单，以杆状、线形、球形（多面体）为主。（书P146)

  11. 植物病毒形态模式图

  12. 二、病毒结构

  13. TMV模式图

  14. CaMV模式图

  15. 二十面体示意图

  16. 三、病毒 组分 1、核酸（15~45%） (1)正单链RNA (+ssRNA)： +ssRNA----Protein, 70%植物病毒 如TMV CMV PVX PVY （2）负单链RNA (-ssRNA): -ssRNA---+RNA---protein 少数病毒如小麦丛矮病WRDV

  17. (3)双链RNA (dsRNA): RDV (4)单链DNA (ssDNA)：很少 (5)双链DNA (dsDNA)：如CaMV 植物病毒的核酸多分体现象和 卫星病毒

  18. 植物病毒的核酸多分体现象： 为植物病毒特有的现象，存在与 +ssRNA中。指病毒的基因组分布在不同的核算链上，分别包装在不同的病毒粒体里。单独一个粒体不能完成侵染。 卫星病毒： （卫星RNA）某些小分子量的RNA，与病毒RNA没有同源性，单独不能侵染，要依靠病毒的核酸才能侵染和增殖，这种核酸称为卫星病毒，其依赖的病毒称为辅助病毒。

  19. 2、蛋白质 衣壳蛋白（Coat protein)、酶(enzyme)、功能蛋白(functional protein) 3、其他 水分（50%左右）、碳水化合物、多胺等

  20. 第二节 植物病毒的复制与增殖 一、植物病毒的增殖： 1 植物病毒进入寄主细胞 病毒是专性寄生物，必须依靠植物细胞繁殖（复制）。 进入寄主细胞的方式为：微伤口入侵。造成微伤口的方式为：介体（昆虫）、摩擦、嫁接等。 2 增殖过程： 植物病毒以整体进入细胞--脱壳---核酸复制和基因表达翻译出衣壳蛋白----组装

  21. 二、核酸的复制 1、RNA——RAN- 2、RNA——DNA——RNA(少)

  22. 三、植物病毒基因组信息的表达 1、转录 +ssRNA——直接可做为 mRNA -ssRNA——+RNA——蛋白质 DNA——RNA——蛋白质

  23. 2、翻译（五个策略） 亚基因组RNAS策略 多聚蛋白策略 多体基因组策略 通读蛋白策略 核糖体移码

  24. 3、翻译的产物： 植物病毒翻译产生的蛋白质很少，一般4-5种蛋白。病毒编码的蛋白质包括：复制酶、病毒衣壳蛋白、运动蛋白、传播辅助蛋白、酶类等 • 内含体：（inclusions）病毒的一些产物与病毒核酸和寄主蛋白等物质聚集起来，形成大小不等形状不同的物质称为内含体。 • 有细胞核内含体和细胞质内含体。观察内含体常可成为鉴定不同病毒的方法。

  25. YuMV风轮内含体图

  26. 4、 植物病毒的基因组功能 • 以TMV 为例。 • （1）TMV基因组结构及表达：6395个核苷酸，5个开放阅读筐架。 • （2）TMV蛋白质的生物学功能：首先翻译出126000和183000u亚基组成的RNA聚合酶。利用亚基因组核酸的翻译策略，产生三个亚基因组核酸。RNA1在体外翻译系统中产生54000u蛋白，可能与复制有关。 • RNA2产生30000u蛋白，与病毒运动有关。 • RNA3 产生蛋白为176000u为病毒衣壳蛋白，除了为结构蛋白外还与病毒长距离运输和症状表达有关。

  27. 第三节 植物病毒的传播和移动 一、病毒在植物体内移动movement 病毒从植物的一个局部到另一局部的过程。 胞间连丝（速度 0。01~2mm/ 天）- - 韧皮部（速度约2.5cm/ hour）

  28. 转移示意图

  29. 二、在群体间各体之间的扩散transmission： 传播：病毒在植物群体间的扩散称为传播 1、介体传播：昆虫、人等 2、非介体传播：汁液接触、嫁接、花粉、 种子等。

  30. 三、介体传播的过程 1、获毒期 2、潜伏期 3、持毒期

  31. 昆虫传毒

  32. 四、介体与所传病毒的关系 1、非持久性 2、半持久性 3、持久性 还可分为：非增殖型和增殖型

  33. 五、传播介体的种类 1、昆虫：蚜虫、叶蝉和飞虱 其他昆虫：如粉虱、粉蚧 2、线虫 3、真菌

  34. 六、非介体传播 1、机械传播： 汁液传播 2、无性繁殖材料和嫁接 3、种子和花粉

  35. 第四节 植物病毒的分类和命名 • 一、植物病毒的分类 1、分类依据 核酸类型 核酸单链还是双链 病毒粒体是否存在脂蛋白包膜 病毒形态 多分体病毒

  36. 2、分类方法：正在发展中 3、植物病毒的命名 寄主英文俗名加上症状来命名　　 　　　如烟草花叶病毒TMV . 类病毒viroid——vd

  37. 二、植物病毒的鉴定 1、生物学实验 鉴别寄主 传毒方式 2、电镜技术 3、血清技术 琼脂双扩散法 酶连免疫吸附（ELISA） 4、核酸杂交及PCR技术等

  38. 琼脂双扩散法

  39. 酶连免疫吸附（ELISA）

  40. 5、物理化学特性 1稀释限点（Dilution end point） 2 钝化温度（Thermal inactivalion point） 3 体外保毒期（Longevity in vitro） 4 其它 　沉降系数 　光谱吸收值　　　等

  41. 三 植物病毒病的症状特点 • 1无病征 • 2 系统症状 • 3 以畸形 花叶 和系统性坏死为主。

  42. 变色

  43. 变色

  44. 花叶

  45. 系统坏死

  46. 五、植物病毒病防治 • 1　防治传播介体：防蚜虫等 • 2 采用弱毒株系。 • 3交叉保护作用 　 提高寄主抗病性、诱导植物防卫素。4 种植无毒种苗：脱毒技术 • 5 培育抗病品种

  47. 第五节 重要的植物病毒属及典型种 一、烟草花叶病毒及TMV 1、基本特点 直杆，+ssRNA，寄主范围广 汁液接触传播 2、代表种TMV 烟草TMV症状、病原稳定性强

  48. TMV

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