第四章 植物病毒
第一节 概述
一、病毒的定义 病毒（virus）:是一组（一种或一种以上）被包围在蛋白或脂蛋白外壳
内的DNA或RNA核酸分子。在合适的寄主细胞内借助于寄主蛋白合成 体系、物质和能量来完成自身的复制 ，并伴随核酸突变而发生变异。
主要特征：①结构简单的（核酸+蛋白或脂蛋白衣壳）；②严格专性寄
TMV：含2130个蛋白质亚基；排成130圈；每3圈一个周期，49个
亚基/3圈；2.3nm亚基间隔/圈。病毒粒体直径18nm，核酸链直径8nm。
病
毒在蛋白衣壳外面还包被一层那囊膜
毒 粒
（envelope），称为包膜病毒,如植物弹状病毒。
体
第四章植物病毒
杆状或线状病毒：蛋白质亚基螺旋状排列，中间
是一个由核酸构成的空心管子，核酸也呈螺旋状排列，嵌 入到螺旋状排列的蛋白质亚基内端。如，TMV杆状粒体。
第四章植物病毒
TMV结构模式图
第四章植物病毒
第四章植物病毒
五、植物病毒学发展现状与热点问题
由于分子生物学的发展和电子显微镜的进步，对植物 病毒的形态、结构、生物学特性及理化特性都有深入的 研究。近年来对植物病毒的研究已进入分子水平，内容 包括：
1、病毒基因组及基因功能研究； 2、病毒与寄主植物相互关系研究； 3、生物技术（转基因）培育抗病品种； 4、病毒作为基因工程载体及载体元件的研究。
小册子。
3、近代分子生物学时期
◆ 1956年，Gierer，Fraenkel-conral等证明TMV的RNA具有侵染性。 ◆ 1971年，Diener发现类病毒。 ◆ 1982年，Prusiner发现朊病毒，获1997年诺贝尔奖。
4、现代分子生物学时期
◆ 1985年，Powell等获得首例转TMV CP基因烟草。
第四章植物病毒
非典型肺第炎四章”元植物凶病毒——冠状病毒
非典型肺炎”元凶——冠状病毒（单个放大的） 第四章植物病毒
目前已研究和命名的植物病毒达1000多种，其中许多为重要的植物病原， 其所造成的损失仅次于真菌病害。如：
水稻东格鲁病（Rice tungro）在东南亚一些国家是最具有毁灭性的病毒病，上 世纪中期仅菲律宾每年因此病所致的稻谷损失即达140万吨；
水稻矮缩病（Rice dwarf）于19世纪末在日本一些地区流行，曾因此饿死1万多 人；
在我国北方麦区间歇性暴发的小麦黄矮病（Barley yellow dwarf）平均造成30%的 产量损失。在油菜上，因病毒病造成的产量损失常年达20~30%。
甜菜曲顶病（Beet curly top）、香蕉束顶病（Banana bunchy top）等几乎对一些产区 造成了毁灭性打击。
第四章植物病毒
第二节 植物病毒的一般性状 一、植物病毒的形态
@病毒粒体：是病毒的基本存在形式（形态）。 @病毒粒体的形态微小，只有在放大数万倍的电镜下才能观察到，其
度量单位通常采用纳米（nm，1nm=10-9m）。 @植物病毒粒体形态主要有：球状、线状、杆状、弹状、双联体状、
丝线状、柔软不定形等。
小麦黄矮病
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三、病毒在生物中的地位
原核生物
原核生物界
细胞生物
动物界
真核生物
植物界
生
菌物界
物
原生生物界
真病毒
分子生物 病毒界？
亚病毒
类病毒 拟病毒
朊病毒
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四、植物病毒学发展简史
1、病毒的发现
◆ 公元10世纪（北宋）Байду номын сангаас人工免疫预防天花（中国）。
◆ 1798，英国人Edward Jenner发明牛痘疫苗。 ◆ 1576，荷兰人Charles de Lieclase描述郁金香杂色花。“郁金香热”。一 株郁金香（球根）：数头牛、猪、绵羊；几顿谷物；上千磅奶酪；一个 磨坊。 ◆ 1886年，德国人梅耶尔（Mayear）证明烟草花叶病（TMV）具有传染性 （认为是细菌）。 ◆ 1892年，俄国人伊凡诺夫斯基（Ivanowski）发现烟草花叶病病原（TMV） 可以通过细菌过滤器（认为是微小细菌）。 ◆ 1898年，荷兰人伯杰林克（Beijerinck）重复上述研究，提出病原不是细 菌，而是“可过滤性病毒” 。提出“病毒”概念，被称为“病毒学之父” 。
第四章植物病毒
◆许多植物病毒由不只一种粒体构成。 烟草脆裂病毒有两种杆状粒体，长的一种为195×25 nm，短的一种为
43~110×25 nm； 苜蓿花叶病毒有5种粒体组分：大小为58×18、54×18、42×18、30×18、
18×10 nm。 一些球状病毒也有多种粒体组分，但这些粒体形态相同，只是其中所
第四章植物病毒
第四章植物病毒
2、对病毒本质的认识（病毒理化特性）
◆ 1935年，美国的斯坦利（Stanley）提纯TMV结晶，于1946年获诺 贝尔化学奖。
◆ 1936年，英国的鲍登（Bawden）发现TMV含有95%的蛋白质和 5%的RNA。
◆ 1939年，美国的凯奇（Kausche）获得第一张TMV电镜照片。 ◆ 1944年，美国的斯克诺定尔（Schrodinger）发表了“What is Life?”
第四章植物病毒
二、病毒与人类的关系 有害方面：
▲引起人类疾病（天花、爱滋病、非典型肺炎、肝炎、流 感、小儿麻痺等）。
▲引起畜禽疾病（狂犬病、口蹄疫、猪瘟、牛瘟、鸡瘟、 鸭瘟）。
▲引起植物病害。
有益方面：
▲用作基因工程的载体或元件。 ▲有害生物控制（害虫、真菌及杂草生防）。 ▲环境保护（利用藻类病毒消除水面藻类污染）。 ▲花卉增色（金心黄杨、金边瑞香、杂色郁金香）。
包含的核酸含量不同而重量存在差异。 这些病毒被称为多分体病毒（multicomponent virus），必需有多种病毒粒
体组分同时侵染寄主细胞，才能增殖并完成其生物学功能。
二、植物病毒的结构
植物病毒粒体主要含有核酸和蛋白两大部
分。中间为核酸芯（RNA或DNA），外部有外壳
植 物
蛋白（Coat Protein，CP）包被形成衣壳，少数病
生的（依赖寄主的核酸和蛋白质合成系统）；③非细胞生物（分子寄生物）。
根据病毒的寄主类型，习惯上将病毒划归为下列几大类群：
寄生植物的称为植物病毒（plant virus）；
寄生动物的称为动物病毒（animal virus）；
医学病毒（人类病毒）；
真菌病毒；
寄生细菌的称为噬菌体（细菌病毒 bacteriophage）。