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第三章第二节植物病毒.ppt

来源：花匠小妙招时间：2025-06-27 14:48

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1、第三章植物侵染性病原第三章植物侵染性病原第三节第三节植植物物病病毒毒教学目的任务：使学生了解植物病毒的形态特点、生物学特性及引起的代表病害，为学习各论打下良好的基础。重点:病毒的形态特点、生物学特性。难点：病毒生物学特性。课型：新授课。教法：课堂讲授。教具：多媒体、图片教学过程：1、组织教学 2、提问、复习前次重点内容第三节第三节植物病毒植物病毒Adolf E.MayerDimitrij IvanovskijMartinus W.Beijerinck植物病毒对生产的影响植物病毒对生产的影响v引起多种植物病害，大多数植物都不同程度地受引起多种植物病害，大多数植物都不同程度地受到

2、病毒的危害。到病毒的危害。v茄科和十字花科植物上，有茄科和十字花科植物上，有50%的病害为病毒病。的病害为病毒病。v在烟草在烟草,马铃薯上成为重要的病害。马铃薯上成为重要的病害。v在花卉上，病毒病使品质和产量降低，甚至影响在花卉上，病毒病使品质和产量降低，甚至影响进出口。进出口。v大麦黄矮病毒，在使美国小麦损失大麦黄矮病毒，在使美国小麦损失6000万美元，万美元，加拿大损失加拿大损失1700万美元。万美元。植物病毒的有用之处植物病毒的有用之处做基因工程的载体，研究转基因技术；做基因工程的载体，研究转基因技术；因为病毒是简单的生命，因为病毒是简单的生命，用病毒研究生命用病毒研究生命的基本问题。的

3、基本问题。第三节第三节植物病毒植物病毒一、病毒(Virus)定义(一)、定义：病毒粒体病毒粒体:完整植物病毒的基本形态完整植物病毒的基本形态（三）种类动物病毒植物病毒细菌病毒（噬菌体）真菌病毒 (二)、特点：1、微小，简单，无细胞结构2、基因组只含一种核酸（DNA或RNA），3、病毒的复制是盗用机器、原料和场所进行自我复制，因而叫增殖4、缺乏完整的酶和能量系统5、细胞内专性寄生物。二、植物病毒的形态、结构与二、植物病毒的形态、结构与组分及理化特性组分及理化特性（一）、植物病毒的形态形态形态:大多为大多为球状、杆状和线球状、杆状和线状状，少为弹状、杆菌状和双联体状，少为弹状、杆菌状和双联体状

4、等等 t球状病毒的直径大多为球状病毒的直径大多为202035nm35nm，少数可以达到，少数可以达到7080nm7080nm。球状病毒也称为多面体病毒或二十面体球状病毒也称为多面体病毒或二十面体病毒病毒。t杆状病毒多为1520nm130-300nm，两端平齐；少数两端钝圆。杆状病毒粒体刚直，不易弯曲。t线状病毒多为1113nm480-1250nm，个别可以达到2000nm以上；线状病毒的两端也是平齐的，粒体有不同程度的弯曲。（一）、植物病毒的形态（二）、植物病毒的结构t病毒粒体中间是螺旋状的核酸链，外面是由许多蛋白质亚基组成的衣壳。t但植物弹状病毒粒体外面有囊膜(envelope)包被。TMV

5、结构模式图结构模式图TMV负染电镜照片负染电镜照片球形病毒的结构球形病毒的结构球形病毒的结构模式结构图球形病毒的结构模式结构图t球状病毒是由二十个正三角形拼接形成的二十面体粒体，也叫二十面体病毒蛋白质衣壳一壳基(形态单位)一蛋白亚基 (结构单位)病毒粒体核酸(RNA或DNA)核衣壳其它组分（三）、植物病毒的组分（三）、植物病毒的组分t植物病毒的主要成分是核酸(5%40%)和蛋白质(60%95%)，内部是核酸，外部由称为外壳(或衣壳)的蛋白质包被，合称为核蛋白或核衣壳。另外还含有水分、矿物质元素等。t有的病毒粒体中还含有少量的糖蛋白或脂类。t类病毒则无蛋白质外壳，仅为RNA的分子。1

6、1、蛋白质、蛋白质蛋白质作用：保护核酸免受核酸酶或紫外线破坏作用识别寄主。组成：氨基酸多肽连蛋白质亚基壳基。种类：结构蛋白和非结构蛋白。（三）、植物病毒的组分 2 2、核酸、核酸（1 1）、核酸类型）、核酸类型有RNA和DNA两类。大体可分为5种类型，其中3种为RNA，2种为DNA：正单链RNA（十ssRNA）负单链RNA(single strandRNA，-ssRNA）双链RNA(doublestrandRNA，dsRNA)单链DNA(ssDNA)双链DNA(dsDNA 一种病毒粒体只含有一种核酸正单链RNA毒。其单链RNA可以直接翻译蛋白，起mRNA的作用，故称为十ssRN

7、A病毒。这是最主要的类型，70以上的植物病毒均为此种核酸类型，如烟草花叶病毒属的TMV、黄瓜花叶病毒属的CMV、马铃薯X病毒属的PVX和马铃薯Y病毒属的PVY等。负单链RNA(negative single strandRNA，ssRNA)病毒。其单链RNA不能起mRNA的作用，必须先转录成互补链，才能翻译蛋白，故称为ssRNA病毒。如小麦丛矮病毒(WRDV)。（1 1）、植物病毒的核酸类型）、植物病毒的核酸类型双链RNA(doublestrandRNA，dsRNA)病毒。因其核酸为互补的双链RNA而得名。其中的负链RNA转录出正链RNA，才能作为mRNA翻译蛋白。单链DNA(ssDNA)病

8、毒。由于DNA不能直接作为mRNA而起作用，所以DNA病毒无十、之分。双链DNA(dsDNA)病毒。核酸类型与高等动、植物的相同，为互补的双链DNA。花椰菜花叶病毒属(Caulimovirus)和杆状DNA病毒属(Badnavirus)为此种类型。（2）病毒核酸的比例球形病毒：1545 长条形：占56 弹状病毒：1左右。（3 3）核酸的多分体现象和多分体）核酸的多分体现象和多分体病毒病毒 t核酸多分体现象：是指病毒的基因组分布在不同的核酸链上，分别包装在不同的病毒粒体里。t基因组分布在不同的核酸链上，被称为多组分基因组。t多分体病毒：含多组分基因组的病毒被称为多分体病毒。t多分体现象为植物病

9、毒所特有单分体病毒：单分体病毒：指整个遗传信息存在于一条指整个遗传信息存在于一条核酸链上、包被在一种粒体中的病毒，如核酸链上、包被在一种粒体中的病毒，如常见的烟草花叶病毒属常见的烟草花叶病毒属(Tobamovirus)、马、马铃薯铃薯X病毒属病毒属(Potxvirus)和马铃薯和马铃薯Y病毒属病毒属(Potyvirus)。双分体病毒：双分体病毒：指遗传信息为双组分基因组指遗传信息为双组分基因组包被在两种粒体里的病毒，如烟草脆裂病包被在两种粒体里的病毒，如烟草脆裂病毒属毒属(Tobravirus)和蠕传病毒属和蠕传病毒属(Nepovirus)。三分体病毒：三分体病毒：指核酸包被在三种粒体中的指核

10、酸包被在三种粒体中的病毒。如黄瓜花叶病毒属病毒。如黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)和和苜蓿花叶病毒苜蓿花叶病毒(AMV)，它们均有四条核酸，它们均有四条核酸链，但被包装在三种或四种粒体中。链，但被包装在三种或四种粒体中。有关类型：单分体病毒单分体病毒双分体病毒双分体病毒三分体病毒三分体病毒病毒卫星病毒卫星卫星病毒卫星核酸被病毒卫星依赖的病毒称为辅助病毒。多分体病毒代表多分体病毒代表卫星卫星RNARNA t在某些多分体病毒中发现了小分子量的RNA，其与病毒RNA无同源性，单独不具有侵染性，要依赖病毒的核酸才能侵染和增殖，其中自身能编码衣壳蛋白的称卫星病毒，不能编码衣壳蛋白的称卫星核

11、酸。绝大多数植物病毒的的卫星核酸是RNA，因此称为卫星RNA(satelliteRNA，sRNA)t被卫星RNA依赖的病毒称为辅助病毒。t卫星RNA与辅助病毒包被在同一衣壳内，并能抑制辅助病毒的复制，降低其浓度，并改变其致病力。t利用sRNA与病毒的关系，可进行生物防治及基因工程抗病毒育种。如S323 3、其它组分、其它组分t水分t碳水化合物t多胺t金属离子：钙、钠和镁离子3 3、其它组分、其它组分t水分例如在西红柿束矮病毒和芜菁黄花叶病毒的结晶体中，水分的含量分别为47和58。t 碳水化合物弹状病毒科病毒中，以糖蛋白或脂类的形式存在于病毒的囊膜中。如西红柿斑萎病毒合有7的碳水化合物。t某

12、些病毒粒体含多胺，主要是精胺和亚精胺，它们与核酸上的磷酸基团相互作用，为稳定折迭的核酸分子。t金属离子也是许多病毒必须的，主要有钙离子、钠离子和镁离子。利用离子整合剂去掉这些金属离子，往往导致病毒粒体膨胀，易受核酸酶的分解。1 1稀释限点稀释限点(Dilution End Point(Dilution End Point，DEP)DEP)病组织汁液保持病组织汁液保持病毒侵染力的最高稀释度，用病毒侵染力的最高稀释度，用101011，101022，表示。表示。2 2钝化温度钝化温度(Thermal lnactivation Point(Thermal lnactivation Point，TIP)

13、TIP)将病组将病组织汁液处理织汁液处理10min10min使病毒丧失活性的最低温度，用摄氏度表示。使病毒丧失活性的最低温度，用摄氏度表示。3 3体外存活期体外存活期(Longevity in vitro.LIV)(Longevity in vitro.LIV)室温（室温（20222022）下，病组织汁液保持病毒侵染力的最长时间。下，病组织汁液保持病毒侵染力的最长时间。4 4、沉降系数、沉降系数 5 5、光谱吸收特性、光谱吸收特性 6 6、植物病毒的化学特性。、植物病毒的化学特性。(四四)、病毒物理化学特性、病毒物理化学特性三、植物病毒的复制和增殖三、植物病毒的复制和增殖需要两个步骤：病毒核

14、酸的复制病毒核酸信息的表达（一）、病毒基因组的复制(replication)病毒核酸的复制需要寄主提供复制的场所(通常是在细胞质或细胞核内)、复制所需的原材料和能量、部分寄主编码的酶以及膜系统。病毒自身提供的主要是模板核酸和专化的聚合酶(polymerase)，也称复制酶(或其亚基)。（二）、植物病毒基因组信、植物病毒基因组信息的表达（息的表达（geneexpression)即按照信息RNA的序列来合成病毒专化性蛋白的过程。病毒基因组信息的表达的不同点主要在于其基因组mRNA具有多种合成途径，mRNA的翻译加工有多种策略。1、病毒核酸的转录 2、植物病毒核酸的表达不同核酸类型病毒的转录过程不

15、同核酸类型病毒的转录过程不同植物病毒合成mRNA的途径（三）、植物病毒的增殖t复制增殖：植物病毒作为一种分子寄生物，无细胞结构，分别合成核酸和蛋白组分再组装成子代粒体。这种特殊的繁殖方式称为复制增殖(multiplication)。植物病毒增殖复制的主要步骤植物病毒增殖复制的主要步骤v侵入并脱壳侵入并脱壳v核酸复制和基因表核酸复制和基因表达达v病毒粒体的装配病毒粒体的装配v扩散转移扩散转移RNA植物病毒的植物病毒的复制概况示意图复制概况示意图四、植物病毒的传播和移动四、植物病毒的传播和移动（一）、定义及一般特性t传播(transmission)：植物病毒从一个植株转移或扩散到其他植物的过程。t

16、移动(movement)：植物病毒从植物的一个局部到另一局部的过程。（二）、植物病毒的传播植物病毒的传播(transmission)方式：方式：t介体传播介体传播(vectortransmission)是指病毒依附在其他生物体上，借其他生物体的活动而进行的传播动物介体动物介体植物介体植物介体t非介体传播非介体传播机械传播机械传播无性繁殖材料和嫁接传播无性繁殖材料和嫁接传播种子和花粉传播种子和花粉传播（1）介体传毒过程可分为几个时期：获毒(取食)期(acquisitionperiod)：获得病毒所需的取食时间。循回期(incubationperiod)：从获得病毒到能传播病毒，也称潜

17、伏期。接毒(取食)期(inoculativeperiod)：传毒所需取食时间。持毒期(retentionperiod)：是指介体能保持传毒能力的时间 1 1、介体传播、介体传播（2）、介体与所传病毒之间的关系循回型：增殖型(propagative)非增殖型(nonpropagative)。非循回型(noncirculative （3）、根据介体持毒时间的长短非持久性(nonpersistent)半持久性(semipersistent)持久性(persistent)三种相互关系。介体传播介体传播t 植物病毒的介体种类很多，主要有昆虫、螨类、植物病毒的介体种类很多，主要有昆虫、螨类、线虫、真

18、菌、菟丝子等。其中以昆虫最为重要。线虫、真菌、菟丝子等。其中以昆虫最为重要。t目前已知的昆虫介体约有目前已知的昆虫介体约有400多种，其中约多种，其中约200种属于蚜虫类，种属于蚜虫类，130多种属于叶蝉类。在传毒多种属于叶蝉类。在传毒介体中，昆虫是最主要的介体，其中介体中，昆虫是最主要的介体，其中70%为同为同翅目的蚜虫、叶蝉和飞虱，而又以蚜虫为最主翅目的蚜虫、叶蝉和飞虱，而又以蚜虫为最主要的介体，大部分昆虫传毒的资料来源于蚜虫要的介体，大部分昆虫传毒的资料来源于蚜虫传毒。传毒。叶蝉和飞虱叶蝉和飞虱土壤中的介体土壤中的线虫或真菌。（4）、介体种类昆虫蚜虫：蚜虫：非持久性关系。可汁液摩擦传播。

19、2、非介体传播、非介体传播(1)机械传播 (2)无性繁殖材科和嫁接传播 (3)种子和花粉传播（三）、病毒在植物体内的移动（三）、病毒在植物体内的移动 1、细胞间的移动产生运动蛋白去修饰胞间联丝；或以RNA通过侵入。植物旺盛生长的分生组织很少含有病毒，如茎尖、根尖，通过分生组织培养获得无毒植株。2 2、长距离移动、长距离移动韧皮部，上、下双向转移TMVTMV在番茄植株中的移动示意在番茄植株中的移动示意图图五、植物病毒的分类与命名五、植物病毒的分类与命名植物病毒的分类工作由国际病毒分类委员会植物病毒的分类工作由国际病毒分类委员会(International Committee on Taxo

20、nomy of Viruses，ICTV)植物病毒分会负责。植物病毒分会负责。随着病毒学研究水平的提高，有关病毒基本性质的知识不断更随着病毒学研究水平的提高，有关病毒基本性质的知识不断更新和丰富，病毒学家们对病毒分类研究也不断深入，新的病毒新和丰富，病毒学家们对病毒分类研究也不断深入，新的病毒属（组）不断增加，尤其是病毒分类标准、指标内容越来越明属（组）不断增加，尤其是病毒分类标准、指标内容越来越明确且接近病毒的本质。确且接近病毒的本质。经过经过20多年的不断修改、充实，到多年的不断修改、充实，到1995年，年，ICTV先后发表先后发表病病毒分类与命名毒分类与命名报告六次，在第六次报告中，植物

21、病毒与动物报告六次，在第六次报告中，植物病毒与动物病毒和细菌病毒一样实现了按科、属、种分类。病毒和细菌病毒一样实现了按科、属、种分类。近代病毒分类体系趋于将病毒这类非细胞结构的分子寄生物列近代病毒分类体系趋于将病毒这类非细胞结构的分子寄生物列为独立的为独立的“病毒界病毒界”，下分为，下分为RNA病毒和病毒和DNA病毒两大类。但病毒两大类。但为方便及习惯，仍按寄主种类分为动物病毒、植物病毒、微生为方便及习惯，仍按寄主种类分为动物病毒、植物病毒、微生物病毒等实用系统分类。物病毒等实用系统分类。五、植物病毒的分类与命名五、植物病毒的分类与命名1、植物病毒的分类、植物病毒的分类（1）、分类依据）、分类

22、依据核酸类型(DNA或RNA)；核酸是单链(singlestrand，ss)还是双链(doublestrandds)；是否存在脂蛋白包膜；病毒形态；核酸分段状况(即多分体现象)等。(3)病毒的株系株系(strain)是病毒种下的分类单元(2)分类方式按科、属、种分类。按科、属、种分类。2 2、植物病毒的命名、植物病毒的命名 t寄主英文俗名加上症状，寄主英文俗名加上症状，t如烟草花叶病毒为Tobaccomosaicvirus，缩写为TMV；t黄瓜花叶病毒为Cucumbermosaicvirus，缩写为CMV。t属名：属名：典型种的寄主名称(英文或拉丁文)缩写+主要特点描述(英文或拉丁文)缩

23、写+virus拼组而成。如：黄瓜花叶病毒属的学名为Cucu-mo-virus 烟草花叶病毒属为Toba-mo-virus。t即植物病毒属的结尾是-virus，科、属名书写时应用斜体，的确定种(definitivespecies)用斜体或打印，而暂定种 (tentativespecies)或属名未定的病毒名称暂用正体。烟草花叶病毒属和烟草花叶病毒烟草花叶病毒属和烟草花叶病毒t烟草花叶病毒属(Tobamovirus)16个确定种和1个可能种，典型种为烟草花叶病毒(TMV)。病毒形态为直杆状。t寄主范围较广，世界性分布；摩擦传播(有时为花粉或种苗)传播；对外界环境的抵抗力强。t引起花叶病六、重要植物

24、病毒属及典型种六、重要植物病毒属及典型种马铃薯马铃薯Y Y病毒属和马铃薯病毒属和马铃薯Y Y病毒病毒(PVY)(PVY)t马铃薯Y病毒属(Potyvirus)91个确定种和88个可能种。线状病毒，主要以蚜虫进行非持久性传播，绝大多数可以通过机械传播，个别可以种传。寄主范围局限于特定科的植物，桃蚜等蚜虫以非持久性方式传播。也可通过汁液、机械方式传播。黄瓜花叶病毒属和黄瓜花叶病毒黄瓜花叶病毒属和黄瓜花叶病毒(CMV)(CMV)t 黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)3个确定种，即黄瓜花叶病毒、番茄不孕病毒(TAV)和花生矮化病毒(PSV)。球状。依赖多种蚜虫以非持久性方式传播，也可由汁液摩擦

25、和土壤传播。t寄主范围十分广泛七、植物病毒病的识别特点七、植物病毒病的识别特点病毒病害非侵染性病害有无发病中心有发病中心或中心病株，早期病株点片分布，大多同时大面积发生有无传染性有传染性无传染性扩散均匀程度病株多为系统感染，症状分布不均一，新叶新梢上症状最明显，生理性病害大多比较均一症状表现为花叶、黄化、矮缩、丛生等，少数有脉带、环斑、耳突、斑驳、蚀纹等特征性症状。此外，时常发生隐症现象。表现单一，且均匀一致1、病害初步识别区分非侵染性病害与病毒病害要点病毒病与其他侵染性病害的主要区别是病毒病害在植物表面绝对无病征，而区别于线虫虫体、细菌菌脓、真菌的子实体等病征的出现；系统侵染病毒病的症状在

26、新展幼叶上更重，而其他病害则大多在老叶上症状更明显。2、实验室诊断 (1)鉴别寄主诊断鉴别寄主诊断 t鉴别寄主(indicator)凡是病毒侵染后能产生快而稳定、并具有特征性症状的植物都可作为鉴别寄主。t组合使用的几种或一套鉴别寄主称为鉴别寄主谱。鉴别寄主谱中一般包括可系统侵染的寄主、局部侵染的寄主和不受侵染的寄主。(2)传染试验 t植物病毒的传染方法主要有汁液(接触)传染、介体生物传染、种子和花粉传染等。(3)(3)显微镜观察显微镜观察光学显观察识别：病毒的内含体大光学显观察识别：病毒的内含体大多存在于有典型症状的部位多存在于有典型症状的部位。电子显微镜观察：负染技术和免疫电子显微镜观察：负染技术和免疫电镜技术。电镜技术。(4)(4)血清学技术血清学技术 (5)(5)核酸杂交及核酸杂交及PCRPCR技术技术 t 作业与思考题t解释名词：病毒粒体钝化温度卫星病毒稀释限点体外存活期介体传播t病毒有哪些特点？t植物病毒结构是怎样的，各有什么作用？t如何识别病毒病害？t为什么说病毒是增殖而不说它是繁殖？t植物病毒属于什么界？有哪几种形态？主要成分有哪些，有哪些代表类型，各引起什么病害？