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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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