病理学第二章4植物病毒与类病毒(NXPowerLite)

2植物病毒与类病毒,2.1植物病毒公元10世纪（北宋），人工免疫预防天花（中国）；1798，英国人EdwardJenner发明牛痘疫苗；1576荷兰人CharlesdeLieclase描述郁金香杂色；1886Mayer,传毒实验（TMV）；1892Ivanovski(俄)发现TMV的致病因子能穿过细菌过滤器；1898Beijerinch(荷兰)，病毒学之父，提出病原不是细菌，而是“可过滤性病毒”1935StanleyTMV蛋白结晶，获诺贝尔奖。,2植物病毒与类病毒,2.1植物病毒1991年，Matthews将其定义为：病毒是包被在蛋白或脂蛋白保护性衣壳中，只能在适合的寄主细胞内完成自身复制的一个或一套基因组的核酸分子。根据寄主不同，病毒可以分为植物病毒、动物病毒以及噬菌体。,2.1植物病毒,病毒又称分子寄生物，具有以下特点：（1）形体微小，缺乏细胞结构；（2）基因组只含有一种核酸（DNA或RNA）；（3）依靠自身的核酸进行复制；（4）缺乏完整的酶和能量系统；（5）严格寄生性的细胞内专性寄生物。病毒是一种非细胞形态的生物。,2.1植物病毒,2.1.1病毒的形态和化学组成2.1.1.1形态一个完整的病毒称作病毒粒体。主要有3种类型：线条状、球状和杆状。少数为弹状、杆菌状和双联体状。,线状病毒,弹状病毒,联体病毒,2.1植物病毒,2.1.1.2化学组成核酸（RNA/DNA）+蛋白质,2.1植物病毒,2.1.2病毒的生物学特性2.1.2.1能增殖病毒只能在寄主活细胞内利用寄主的合成系统、原料和能量来完成它的增殖。增殖需两个步骤：（1）病毒核酸的复制，从亲代向子代病毒传送核酸性状的过程，即病毒的基因传递；（2）病毒核酸信息的表达，即按照信息RNA的序列来合成病毒专化性蛋白的过程。,病毒粒体,侵入寄主细胞,脱蛋白质外壳,复制子代RNA,RNA,+,RNA,-,RNA,+,RNA,+,RNA,+,诱导外壳形成,RNA与外壳组装成新病毒粒体,2.1植物病毒,2.1.2.2具遗传性和变异性自然发生人工诱发：物理辐射或化学诱变等。,2.1植物病毒,2.1.2.3具抗原性抗原（antigens）：一切能在动物体内诱导产生抗体的物质，都叫抗原。蛋白、蛋白降解物、多糖等。抗体（antibody）：是动物抵抗外来的抗原而产生的一种物质。抗血清（antiserum）:含有抗体的血清。血清反应：相应的抗原和抗体在体外相遇时发生的凝集反应（团集成絮状或羽状）或沉淀反应。专化性：A抗原只诱导产生A抗体A抗原只与A抗体发生血清反应,2.1植物病毒,2.1.3病毒的理化特性2.1.3.1失毒温度（钝化温度）指在10分钟内使病毒失去活力的最低温度.如:TMV，90-95；CMV，60-702.1.3.2稀释终点指病毒汁液保持有致病力的最大稀释倍数。TMV：100000倍CMV：10000倍2.1.3.3体外保毒期指病组织汁液在室温（20-22）下保持侵染力的最长时间。TMV：30天以上CMV：3-4天,2.1植物病毒,2.1.4病毒的分类和命名2.1.4.1分类地位病毒界（非细胞生物界）病毒分类的依据：（1）构成病毒基因组的核酸类型（DNA或RNA);（2）核酸是单链还是双链；（3）病毒粒体是否存在脂蛋白包膜；（4）病毒形态；（5）核酸分段状况。,2.1植物病毒,2.1.4.2病毒的命名俗名法、数码法、拉丁双名法俗名法：寄主英文俗名+症状+病毒二字香蕉花叶病毒：Bananamosaicvirus，BMV黄瓜花叶病毒：Cucumbermosaicvirus，CMV,2.1植物病毒,2.1.5病毒的移动和传播植物病毒从一株植物转移或扩散到其它植物的过程称为传播，而从植株的一个局部到另一局部的过程成为移动。2.1.5.1病毒的移动大部分植物病毒的长距离移动是通过植物的韧皮部进行。,系统侵染的病毒在叶片组织中的分布是不均匀的。一般来讲植物旺盛生长的分生组织很少含有病毒，如茎尖、根尖。,2.1植物病毒,2.1.5.2病毒的传播方式（1）机械传染（汁液接触传染）部分花叶型病毒。（2）媒介昆虫传染刺吸式口器昆虫，如：蚜虫、叶蝉、飞虱、木虱根据获得传毒能力需要的时间和保持传毒能力的时间，可将由昆虫传染的病毒分为三类：,2.1植物病毒,非持久性病毒：所需得毒饲育时间短。口针上唾液小于4小时一些花叶型以及易用汁液摩擦方法接种的病毒。半持久性病毒：得毒饲育时间长可以提高传毒能力，并且得毒的昆虫需要经过一定的循廻期才能传毒。循廻期：从病毒进入昆虫口器到昆虫唾液中出现病毒所需要的时间。口针中肠血淋巴唾液腺唾液中10100小时，多是黄化或卷叶型病毒持久性病毒：与半持久性病毒相似，昆虫可终身或经卵传毒。唾液中长于100小时,2.1植物病毒,（3）种子传播豆科、葫芦科、菊科的种子可以带毒。（4）土壤传播线虫：矛线目真菌：壶菌目和根肿菌目（5）菟丝子传播寄生性种子植物（6）嫁接传播只要寄主能进行嫁接的均可传播，尤其是对于果树。,2.1植物病毒,2.1.6病害症状2.1.6.1病害症状特点（1）无病征，多数是系统性侵染。（2）抑制性病状花叶、黄化、矮缩、皱缩、蕨叶,2.1植物病毒,（3）坏死性病状斑点、斑纹、顶芽坏死,番木瓜环斑病毒,2.1植物病毒,2.1.6.2病害症状类型根据症状和传染方式划分（1）花叶类型病毒病A表现花叶症状B可机械传染，绝大多数可由蚜虫传染C存在于寄主薄壁细胞组织中,2.1植物病毒,（2）黄化类型病毒病A不表现花叶症状B不可机械传染，主要由叶蝉、飞虱、木虱传染C存在于寄主韧皮部,2.1植物病毒,2.1.7植物病毒的诊断2.1.7.1症状观察（1）外部症状：花叶型，黄花型鉴别寄主：指用来鉴别某一病毒或其株系的具有特定反应的植物。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。组合使用几种或一套鉴别寄主称为鉴别寄主谱。,2.1植物病毒,（2）内部症状：内含体和结晶体植物病毒基因组的翻译产物（病毒编码的复制酶、病毒的外壳蛋白、运动蛋白、传播辅助蛋白、蛋白酶等）会与病毒的核酸、寄主的蛋白等物质聚集起来，形成一定的大小和形状，称内含体,2.1植物病毒,（3）症状变化环境条件可以改变或抑制症状的表现。烟草花叶病毒病在35以上或10以下不呈现花叶病症状。隐症现象：因环境条件不适，症状暂时消失的现象。,2.1植物病毒,2.1.7.1病原鉴定（1）植物病毒粒体的稳定性对汁液传播的病毒，可通过病株汁液的体外性状（钝化温度、稀释限点和体外存活期）来测定。（2）电镜观察电镜观察时，病毒样品须经过负染处理，使病毒粒体表面附着一层重金属离子，置于特殊的载网和支持膜上，放入电镜真空样品室中进行观察。,2.1植物病毒,（3）血清学检测利用植物病毒外壳蛋白的抗原特性，制备特异性的抗血清。利用抗原抗体特异性结合可以鉴定病毒。A琼脂双扩散法B酶联免疫吸附法（EnzymeLnkedImmunoSorbentAssay,ELISA）（4）分子生物学检测A聚合酶链式反应（PCR）B核酸杂交：DNARNA碱基互补关系。利用根据已知序列合成或制备的核苷酸片断探针是否能与待测核酸杂交，判断与已知片断是否有同源性。,2.2类病毒,类病毒：存在于植物中，分子量为1105Da左右的，具有很高碱基配对的单链环状植物致病RNA。1971年首次报道马铃薯纺锤块茎病（PSTVd）,2.2类病毒,2.2.1主要特性（1）只有核酸，无蛋白质外壳；（2）分子量低；马铃薯纺锤形块茎病类病毒(PSTV)：359个核苷酸，草矮生类病毒(HSV)：290300个核苷酸柑桔裂皮病类病毒(CEV)：371个核苷酸。（3）耐高温70-90，有些可达100-110。病毒：50-60。,2.2类病毒,2.2.2病害症状特点畸形、坏死、变色。（1）木本：树皮开裂、脱落，卷叶或全株呈萎缩状（2)草本多为隐症，或呈卷叶、矮化状,柑橘裂皮病,菊花矮化类病毒Chrysanthemumstuntviroid,2.2类病毒,2.2.3传播方式2.2.3.1种子、繁殖材料种子带毒率很高。2.2.3.2接触传染，未发现虫媒,2.2类病毒,2.2.4命名命名规则类似于病毒：寄主英文俗名+症状+类病毒类病毒voroid缩写为Vd，病毒virus缩写为V。马铃薯纺锤块茎类病毒（Potatospindletuberviroid，PSTVd）菊花矮化类病毒(Chrysanthemumstuntviroid),3植物病原原核生物,原核生物：（1）由细胞壁和细胞膜或只有细胞膜包围细胞质的单细胞微生物；（2）遗传物质分散在细胞质内。没有核膜包围而成的细胞核；（3）细胞质中含有小分子的核蛋白体（70S），没有内质网、线粒体和叶绿体等细胞器。引起园艺植物病害的原核生物：细菌、植原体和螺原体。,3植物病原原核生物,3.1植物病原细菌3.1.1病原细菌的一般性状3.1.1.1形态球状、杆状、螺旋状植物病原细菌大多数为短杆状，具有鞭毛。,鞭毛的数目和着生位置是细菌分类的一个重要依据。,3.1.1.2繁殖:裂殖,3.1植物病原细菌,3.1.2症状特点3.1.2.1病状（1）坏死性病状：萎焉、腐烂、叶斑、叶枯（2）促进性病状：肿瘤3.1.2.2病征脓状物,3.1植物病原细菌,3.1.3诊断方法检查病组织中有无大量细菌存在：切取病组织浸泡在清水中，数分钟后观察有无大量细菌从切口处涌出。,3.1植物病原细菌,3.1.4细菌的分类原核生物界，4个门，7个纲，35个组群薄壁菌门（PhylumGracilicutes）、厚壁菌门（PhylumFirmicutes）、软壁菌门（PhylumTenericutes）、疵壁菌门（PhylumMendosicutes）细菌分类专著：伯克氏细菌鉴定手册分类依据：形态特征、营养型及生活方式、培养特性、生理生化特性、病害症状以及革兰氏染色等。,鞭毛革兰氏染色菌落症状,假单胞杆菌属Pseudomonas,2-多根极鞭阴性灰白色萎焉腐烂,黄单胞杆菌属Xanthomonas,单根极鞭阴性黄色叶斑叶枯,欧氏杆菌属Erwinia,周生鞭毛阴性白色腐烂,土壤杆菌属Agrobacterium,1-4根周鞭阴性灰白色肿瘤,棒状杆菌属Clavibacter,无阳性乳黄色萎焉,3.1.5植物病原细菌的主要类群,3.1植物病原细菌,3.1.5.1假单胞杆菌属（Pseudomonas）：革兰氏染色反应阴性，极生2-多根鞭毛。在人工培养基上，菌落灰白色，有的呈荧光。DNA中G+C含量为58mol%70mol%。引起细菌性角斑病。,3.1植物病原细菌,3.1.5.2黄单胞杆菌属Xanthomonas革兰氏染色反应阴性，极生一根鞭毛。在人工培养基上，菌落为黄色。DNA中G+C含量为63mol%70mol%。引起桃细菌性穿孔病、菜豆细菌性疫病、姜瘟病、辣椒疮痂病、水稻白叶枯病、棉花角斑病等。,3.1植物病原细菌,3.1.5.3欧氏杆菌属Erwinia革兰氏染色反应阴性，周生多根鞭毛。在人工培养基上，菌落为白色。DNA中G+C含量为50mol%58mol%。引起园艺植物的软腐病等。,3.1植物病原细菌,3.1.5.4土壤杆菌属Agrobacterium革兰氏染色反应阴性，少数没有鞭毛，有鞭毛的为周生1-4根；在人工培养基上菌落为灰白色至白色。DNA中G+C含量为57mol%63mol%。引起苹果毛根病和果树、花卉的根癌病。,3.1植物病原细菌,3.1.5.5棒状杆菌属Clavibacter革兰氏染色反应阳性，多数没有鞭毛，少数有极鞭。在人工培养基上菌落呈奶黄色。DNA中G+C含量为67mol%78mol%。引起马铃薯环腐病。,3.2植原体,1967年土居养二翠菊花黄化病和桑萎缩病发现类菌原体（MLO)，后改名为植原体（Phytoplasma）。,植原体模式图,3.2植原体,3.2.1主要性状（1）无细胞壁（2）形态不固定（3）对四环素特敏感，对青霉素不敏感（4）主要存在于韧皮部筛管内（5）可人工培养（6）绝大多数可通过细菌滤器,3.2植原体,3.2.2病害症状（1）花变叶月季花变叶病，水仙花变叶病（2）丛枝90%以上的从枝病害是由菌原体引起的。（3）黄化矮缩,泡桐从枝病,3.2植原体,3.2.3传播方式与病毒病相似（1）不能机械、