植物病毒主题医学知识培训课件.ppt
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1、植物病毒主题医学知识寄生植物的称为植物病毒(寄生植物的称为植物病毒(plant virus););寄生动物的称为动物病毒(寄生动物的称为动物病毒(animal virus););医学病毒(人类病毒);医学病毒(人类病毒);真菌病毒;真菌病毒;寄 生 细 菌 的 称 为 噬 菌 体(细 菌 病 毒寄 生 细 菌 的 称 为 噬 菌 体(细 菌 病 毒 bacteriophage)。)。根据病毒的寄主类型,习惯上将病毒划归为下列几大类群:植物病毒主题医学知识2 目前已研究和命名的植物病毒达1000多种,其中许多为重要的农作物病原,其所造成的损失仅次于真菌病害。植物病毒主题医学知识3 在我国北方麦区
2、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2030%。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。植物病毒主题医学知识4植物病毒主题医学知识5病毒粒体:病毒的基本存在病毒粒体:病毒的基本存在 形式(形态)。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(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
3、有:球状、线状、杆状、弹状、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。双联体状、丝线状、柔软不定形等。第二节 植物病毒的一般性状一、植物病毒的形态植物病毒主题医学知识6 杆状或线状病毒:杆状或线状病毒:蛋白质亚基螺旋状排列,中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,排列,嵌入到螺旋状排列的蛋白质亚基内端。如,TMV杆状粒体。杆状粒体。植物病毒主题医学知识7 球状病毒:球状病毒:蛋白质亚基镶嵌在粒体表面,构蛋白质亚基镶嵌在粒体表面,构成多面体形
4、,内心是病毒的核酸;球状病毒并非成多面体形,内心是病毒的核酸;球状病毒并非光滑的球体,而是多面体(多为二十面体),多光滑的球体,而是多面体(多为二十面体),多个正三角形组合而成。个正三角形组合而成。植物病毒主题医学知识8 植物病毒粒体主要含植物病毒粒体主要含有核酸和蛋白两大部分。有核酸和蛋白两大部分。中间为核酸芯(中间为核酸芯(RNA或或DNA),外部有外壳蛋),外部有外壳蛋白(白(Coat Protein,CP)包被形成衣壳,少数病包被形成衣壳,少数病毒在蛋白衣壳外面还包毒在蛋白衣壳外面还包被一层那囊膜被一层那囊膜(envelope),称为包),称为包膜病毒膜病毒,如植物弹状病毒。如植物弹状
5、病毒。二、植物病毒的结构植物病毒主题医学知识9 植物病毒的主要成份是核酸和蛋白质,有些植物病毒的主要成份是核酸和蛋白质,有些还含有少量的金属离子、多胺和水等。还含有少量的金属离子、多胺和水等。三、植物病毒组分三、植物病毒组分(一)核酸 植物病毒主题医学知识101、植物病毒的核酸类型 植物病毒的基因组多数为核糖核酸(植物病毒的基因组多数为核糖核酸(RNA),),少数为脱氧核糖核酸(少数为脱氧核糖核酸(DNA)。)。根据核酸性质及功能,可将植物病毒基因组分根据核酸性质及功能,可将植物病毒基因组分为下列为下列5种类型:种类型:植物病毒主题医学知识11(1)正单链)正单链RNA(+ssRNA)单链单链
6、RNA具有侵具有侵染性,可以直接翻译,起染性,可以直接翻译,起mRNA的作用。大部的作用。大部分重要植物病毒的基因组属这一类型。分重要植物病毒的基因组属这一类型。70%,TMV,CMV,PVY;多分体病毒。;多分体病毒。植物病毒主题医学知识12(2)负单链)负单链RNA(-ssRNA)病毒粒体中的单链病毒粒体中的单链RNA不具侵染性,必需先产不具侵染性,必需先产生互补链,才能翻译蛋白。植物弹状病毒的基因组生互补链,才能翻译蛋白。植物弹状病毒的基因组属这一类型。如小麦丛矮病。属这一类型。如小麦丛矮病。(3)双链)双链RNA(dsRNA)其中一条链具有其中一条链具有mRNA的作用。负链变正链才的作
7、用。负链变正链才能作为能作为mRNA。植物呼肠孤病毒的基因组属这一类。植物呼肠孤病毒的基因组属这一类型。型。水稻矮缩病。水稻矮缩病。植物病毒主题医学知识13(4)单链)单链DNA(ssDNA)联体病毒科(联体病毒科(Geminiviridae)病毒含有这种类)病毒含有这种类型基因组,复制时单链型基因组,复制时单链DNA先合成双链先合成双链DNA,再,再以常规途径转录生成以常规途径转录生成mRNA。(5)双链)双链DNA(dsDNA)核酸类型与高等动、植物的相同,为互补的双核酸类型与高等动、植物的相同,为互补的双链链DNA,花椰菜花叶病毒属(,花椰菜花叶病毒属(Caulimovirus)、杆)、
8、杆状状DNA病毒属(病毒属(Badnavirus)具有这种类型基因组。)具有这种类型基因组。植物病毒主题医学知识142、病毒粒体核酸含量球状病毒:球状病毒:15%45%。线状及杆状病毒:线状及杆状病毒:5%6%。弹状病毒:弹状病毒:1%。植物病毒主题医学知识15 植物病毒的基因组很小,编码的蛋白质种类植物病毒的基因组很小,编码的蛋白质种类也很少,按照其功能可分为结构蛋白和非结构蛋也很少,按照其功能可分为结构蛋白和非结构蛋白。白。结构蛋白结构蛋白是构成一个完整病毒粒体所需要的蛋白,是构成一个完整病毒粒体所需要的蛋白,主要是主要是外壳蛋白外壳蛋白(coat protein,CP)和)和囊膜蛋白囊膜
9、蛋白,有些病毒还有有些病毒还有基因组结合蛋白基因组结合蛋白(VPg)。)。大多数植物病毒没有囊膜,其结构蛋白也就只有大多数植物病毒没有囊膜,其结构蛋白也就只有外壳蛋白。外壳蛋白。(二)蛋白质植物病毒主题医学知识16 非结构蛋白是指病毒基因编码的非结构必需的蛋白,包括病毒复制需要的复制酶、参与病毒运转的运动蛋白等。植物病毒主题医学知识17第三节第三节 植物病毒的侵染和传播植物病毒的侵染和传播 大多数植物病毒是从机械的或传毒介大多数植物病毒是从机械的或传毒介体所造成的微伤(体所造成的微伤(fine wound)侵入寄主。)侵入寄主。一、植物病毒的侵染和复制植物病毒主题医学知识18 病毒侵染植物后,
10、在活细胞内增殖后代需要病毒侵染植物后,在活细胞内增殖后代需要两个步骤两个步骤:一是一是病毒病毒核酸的复制核酸的复制(replication),即病),即病毒的基因传递;毒的基因传递;二是二是病毒病毒基因的表达基因的表达(gene expression),),即病毒蛋白质合成。即病毒蛋白质合成。植物病毒主题医学知识19病毒粒体进入寄主细胞脱壳基因表达复制大量的基因组及合成外壳蛋白病毒粒体装配植物病毒的增殖植物病毒主题医学知识20 运转(移动),即病毒从植株的某一部位扩散到另一部位的过程(植株内扩散)。在植物叶肉细胞间的移动称为胞间运转(移动);经维管束输导组织的运转称为长距离运转(移动)。二、病
11、毒在植物体内的运转(移动)植物病毒主题医学知识21三、植物病毒的传播 传播,病毒从一株植物扩散到另一株植物的过程(植株间扩散)。植物病毒只能被动传播,需借外界因子进入活的细胞内。植物病毒为专性寄生物,不能离开活细胞。植物病毒传播方式可以分为介体传播和非介体传播。植物病毒主题医学知识22 (1)昆虫(2)真菌 已发现已发现7种真菌传播种真菌传播19种病毒。种病毒。(3)线虫 已知有已知有5个属的线虫介体传播约个属的线虫介体传播约23种病毒种病毒(4)螨类介体:叶蚜螨和蛛螨 1、介体(介体(vectors),可以传播病毒的可以传播病毒的生物体生物体。(一)植物病毒的介体传播(一)植物病毒的介体传播
12、植物病毒主题医学知识23 按照介体与植物病毒之间的生物学关系,可分为按照介体与植物病毒之间的生物学关系,可分为非非持久性病毒持久性病毒(nonpersistent virus)、)、半持久性病毒半持久性病毒(semipersistent virus)和)和持久性病毒持久性病毒(persistent virus)三种类型。三种类型。(1 1)传毒过程)传毒过程获毒期获毒期潜伏期潜伏期传毒期传毒期持毒期:介体一次获毒后,能保持传毒能力的时间。持毒期:介体一次获毒后,能保持传毒能力的时间。2 2、介体传毒特性、介体传毒特性(2 2)介体传毒方式)介体传毒方式植物病毒主题医学知识24持久性病毒 获毒期
13、、潜伏期、传毒期、持毒期均较长获毒期、潜伏期、传毒期、持毒期均较长(几小时至几天、十几天),病毒可进入介体血(几小时至几天、十几天),病毒可进入介体血液循环系统,甚至在介体内增殖,介体获毒后,液循环系统,甚至在介体内增殖,介体获毒后,有的可终生传毒或经卵由子代传毒。叶蝉、飞虱有的可终生传毒或经卵由子代传毒。叶蝉、飞虱等传毒多属于此类。等传毒多属于此类。饲毒时间较长,介体饲毒后病毒随唾液吸入饲毒时间较长,介体饲毒后病毒随唾液吸入到肠道,渗透过肠壁进入血淋巴,最后循回到口到肠道,渗透过肠壁进入血淋巴,最后循回到口器的唾液腺里,取食时随唾液进入植物体内。因器的唾液腺里,取食时随唾液进入植物体内。因此
14、必须经过一定时期的此必须经过一定时期的循回期循回期才能传毒。才能传毒。植物病毒主题医学知识25非持久性病毒 获毒期、潜伏期、传毒期、持毒期均很短获毒期、潜伏期、传毒期、持毒期均很短(几秒至几分钟),蚜虫传毒多属于此类,又称(几秒至几分钟),蚜虫传毒多属于此类,又称为口针传毒,蚜虫试探性取食即可传毒。为口针传毒,蚜虫试探性取食即可传毒。特征是传毒介体在病植株上获毒饲育后病毒特征是传毒介体在病植株上获毒饲育后病毒依附于口针里,在接种饲育时随同排出的唾液进依附于口针里,在接种饲育时随同排出的唾液进入寄主植物体内,因此介体饲毒短时间后即可传入寄主植物体内,因此介体饲毒短时间后即可传毒,病毒在介体体内没
15、有毒,病毒在介体体内没有循回期循回期,传毒时间传毒时间也很也很短。短。植物病毒主题医学知识26 半持久性病毒 介于上述两者之间,介体获毒饲育期和传介于上述两者之间,介体获毒饲育期和传毒时间均较长。毒时间均较长。植物病毒主题医学知识27 介体与病毒之间具有专化性。某一介介体与病毒之间具有专化性。某一介体只传某一病毒或某些病毒,某一病毒只体只传某一病毒或某些病毒,某一病毒只经某一或某些介体传。经某一或某些介体传。2 2、专化性、专化性植物病毒主题医学知识28(二)植物病毒的非介体传播 1、汁液传播(sap transmission)汁液传播就是使病株的汁液通过机械造成的微汁液传播就是使病株的汁液通
16、过机械造成的微伤进入健株体内使它发病,又称机械传播。伤进入健株体内使它发病,又称机械传播。在实验室通常采用机械的方法在实验室通常采用机械的方法汁液磨擦进行汁液磨擦进行人工接种,通过微伤口使病毒进入植物体内。人工接种,通过微伤口使病毒进入植物体内。植物病毒主题医学知识292、种子传播(seed transmission)种子、块茎、球茎、鳞茎和花卉苗种子、块茎、球茎、鳞茎和花卉苗木等传播。木等传播。植物病毒主题医学知识303、嫁接传播(graft transmission)有些果树病毒病害以嫁接传播为其唯有些果树病毒病害以嫁接传播为其唯一已知的传播途径。一已知的传播途径。植物病毒主题医学知识31
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