植物病毒的结构和功能
中文- 植物病毒
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；
水稻东格鲁病
主要发生在我国南方稻区。受害植株矮缩和叶片变色， 生长衰退，叶片颜色为橙色至黄色。籼稻染病多为橙色 或稍带红色，又叫红叶病。粳稻染病多呈黄色。嫩叶上 现斑驳，老叶上现锈色斑点。东格鲁系菲律宾土语，表
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。
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）。
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）。
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。
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。
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。
植物病毒.ppt1
植物病毒学研究历史
1886年梅耶尔(Mayer)证明了烟草花叶病害的摩擦 传染性;
1892年伊凡诺夫斯基(Ivanowski)发现了烟草花叶病 的病原可以通过细菌过滤器；
1898年伯吉林克(Beijeincku)又发现该病原不是微生 物，而是一种传染性活液 ( contagium vivum fluidum )，这就是Virus一词的来源；
生长和分裂
原生 生 物
＋
细
胞
＋
线粒体和叶绿体
＋
膜
＋
染色体、原质体含核酸 －
病
毒
－
独立进化 ＋ － － － － －
独立的生命体 ＋ － － － － －
综上所述，认为病毒是有机物，而不是生物。
第一节 植物病毒的形态、结构与组分
一、植物病毒的形态
观察需要电子显微镜，度量尺度为纳米(nm)。 植物病毒的基本形态为球状、杆状和线条状。 球状病毒的直径大多在20一35nm，少数可以达到70-80nm，球状
三、植物病毒的组分
植物病毒主要成分是核酸和蛋白质，核酸 在内部，外部由蛋白质包被，称为外壳，有的 病毒粒体中还含有少量的糖蛋白或脂类。
构成病毒的成分：核酸5-40%，蛋白质60-95%，还 有水分和矿物质等。
类病毒和拟病毒无蛋白衣壳，无专化性血清学反 应，真病毒有专化性血清反应。
（一）蛋白质
一般植物病毒RNA基因组的翻译产物只有4~7种， 最多12种，这些产物包括病毒的衣壳蛋白，复制酶， 运动蛋白、传播辅助蛋白、蛋白酶等。蛋白多肽链 经过三维折叠形成衣壳的基本结构单位，称为蛋白 质亚基，进而形成壳基。壳基是一种形态单位，主要 表现在球形病毒上，多数壳基形成衣壳。 植物病毒衣壳蛋白具有良好的抗原特性，能刺激动物 产生抗体，并和抗原发生反应，是血清学方法鉴定病 毒的依据。
植物病毒的主要特征是什么
植物病毒的主要特征
植物病毒是一种可以感染各种植物的微小生物，其主要特征包括：
1. 微观特征
植物病毒通常是一种非细胞的病原体，主要由蛋白质外壳和包裹着核酸的RNA
或DNA组成。
在电镜下观察，植物病毒体粒子呈不同形状，包括长杆状、球形和
螺旋状等。
2. 传播途径
植物病毒可以通过昆虫、真菌、土壤、种子、工具和植物之间的接触传播。
昆
虫是植物病毒的主要传播媒介，它们通过叮咬感染的植物或传播病毒颗粒来传播病毒。
3. 症状表现
感染植物病毒后，植物会出现各种症状，如叶片变黄、卷曲、出现斑点、畸形、死亡等。
这是由于植物病毒破坏了植物生长发育的正常过程，影响了植物的养分吸收和代谢。
4. 病原性
植物病毒具有一定的病原性，在植物体内复制病毒颗粒并继续传播。
一些植物
病毒还可以导致植物的抗性破坏，使植物更容易感染其他病原体。
5. 防治措施
为了预防和控制植物病毒的传播，可以采取一些防治措施，如加强植物的营养，补充充足的水分，及时清除病原植物，使用病毒抗性强的植物品种等。
植物病毒的主要特征通过以上几个方面展示出来，对于植物的健康生长和农作
物生产有很大的影响，因此需要加强对植物病毒的监测和防治工作，保障农作物的生长和产量。
植物病毒病的种类和特点
植物病毒病的种类和特点
植物病毒病是一种常见的植物疾病，由各种不同类型的病毒引起。
植物病毒是
一种微小的、简单的病原体，由蛋白质外壳和DNA或RNA组成。
它们通过植物
的细胞传播，并导致植物在生长和发育过程中出现各种异常症状。
植物病毒病的种类
植物病毒病可以分为多种类型，主要包括：
1.叶部病毒病：主要通过植物叶片传播，导致叶片出现变色、斑点、卷
曲等症状。
2.根部病毒病：通过植物的根部传播，引起植物根系生长异常、发育受
阻等现象。
3.果实病毒病：侵染植物果实，导致果实形态异常、质量下降等问题。
4.针叶病毒病：影响植物的针叶部分，出现枯黄、脱落等症状。
植物病毒病的特点
植物病毒病具有以下几个特点：
1.植物病毒病通常难以治愈，一旦植物被感染，很少有有效的治疗方法。
2.病毒病传播速度快，可在短时间内迅速蔓延，对农作物产生较大影响。
3.引起植物病毒病的病原体种类繁多，需要综合防治措施来控制疫情。
4.预防植物病毒病的最佳方法是加强植物的免疫力，提高其对病毒的抵
抗能力。
总的来说，植物病毒病的种类多样，特点突出，给农作物生产带来了一定的挑战。
农民和专家需要共同努力，加强防治工作，保障植物的健康生长。
植物病毒的基本形态结构
植物病毒的基本形态结构
植物病毒是一种极微小的病原体，主要依赖于寄主细胞机体来进行复制和传播。
植物病毒的基本形态结构包括蛋白质外壳和核酸。
蛋白质外壳主要由蛋白质分子构成，起到保护核酸和帮助病毒进入寄主细胞的作用。
而核酸则包含了病毒的遗传信息，是病毒复制和传播的关键。
植物病毒的蛋白质外壳通常具有不同形状和大小，可以呈现为球形、长圆形、
或是其他复杂的形态。
这些蛋白质外壳结构由若干个蛋白质分子组成，这些蛋白质分子可以相互组装形成规则的结构，也可以自组装成不规则的形态。
蛋白质外壳的主要功能是保护核酸，使病毒在外界环境中长时间存活，并利用宿主细胞进入细胞内部。
除了蛋白质外壳，植物病毒的核酸也是至关重要的。
核酸包含了病毒的遗传信息，决定了病毒的种属、特性和致病性。
植物病毒的核酸可以是DNA或RNA，不
同种类的病毒具有不同结构的核酸。
核酸通过蛋白质外壳保护，在寄主细胞中复制和表达，完成病毒的生命周期。
综上所述，植物病毒的基本形态结构主要包括蛋白质外壳和核酸。
蛋白质外壳
保护核酸，使病毒在外部环境中存活，并帮助病毒进入宿主细胞。
核酸包含了病毒的遗传信息，决定了病毒的种属和特性。
通过研究和了解植物病毒的基本形态结构，可以更好地认识病毒的生物学特性和防控策略。
植物病毒生物学研究进展
植物病毒生物学研究进展近年来，随着生物学领域的发展和技术的不断进步，越来越多的学者开始关注植物病毒生物学的研究。
植物病毒作为一类重要的病原体，对农业生产和植物健康造成了严重威胁。
因此，深入研究植物病毒的生物学特性，探索其传播和病理机制，对保障我国粮食安全和推动生物农业等方面都有着重要的意义。
一、植物病毒的结构和特性植物病毒是一种非细胞自我复制机体，其基本结构由核酸和蛋白质组成。
一般来说，植物病毒有两种基本类型，一种是立体结构，也就是有外层蛋白质壳的病毒，如烟草花叶病毒、西瓜花叶驳斑病毒等；另一种是无壳病毒，没有蛋白质壳包裹的病毒，如花叶病毒、谷潼花叶病毒等。
植物病毒与动物病毒有所不同，其寄主是植物，主要通过三种方式传播：介体传播、接触传播和昆虫传播。
二、植物病毒的传播和病理机制介体传播是植物病毒传播的一种主要方式，指的是通过介体将病毒传播到另一寄主上。
介体包括种子、器官、虫口、咀嚼式口器等。
接触传播是指在植物之间接触传播病毒，如擦拭、接触等。
昆虫传播则是指植物病毒通过昆虫进行传播，由于昆虫活动范围广，速度快，因此昆虫传播成为了植物病毒传播的主要方式。
植物病毒对植物的影响多种多样，不同种类的病毒可能对植物的不同组织和器官造成不同的损害，典型的病症如变形、变色、坏死等。
病毒感染植物后，它会主导植物产生一系列的反应，例如改变植物的形态和生理特征，抑制植物免疫系统的功能，进一步使植物易感病。
三、植物病毒的检测和控制早期的检测方法多通过观察病毒在宿主植物上的症状、利用病毒晶体和电镜等技术诊断，虽然能够达到一定程度的检测效果，但是极易出现误诊、漏诊等问题。
现代的植物病毒检测技术已经获得了很大的进展，如逆转录聚合酶链反应、实时荧光PCR、微纳米分析技术、测序技术等，这些新技术具有检测快速、准确、灵敏度高等优点。
同时，控制植物病毒的方法也有很多，包括早期防治、农业生产管理和生物技术措施。
早期防治主要包括发现病毒早、尽早制定措施、预防感染扩散等，农业生产管理则是通过有机肥料、合理施肥、病虫害预防等方式来控制病毒的感染。
植物病毒
病毒在生物中的地位
原核生物 细胞生物
原核生物界
动物界
真核生物
植物界 菌物界 原生生物界 真病毒
生 物
分子生物 病毒界？
类病毒 亚病毒 拟病毒 朊病毒
按它们寄主的不同，病毒分为:
寄生植物的植物病毒(PIant virus)、 寄生动物的动物病毒(Animal virus) 寄生细菌的噬菌体(Phage)等。
4 卫星RNA
在某些多分体病毒中发现了小分子量的RNA，其与 病毒RNA没有同源性，单独不能侵染，要依赖病毒 的核酸才能侵染和增殖，这种核酸称为卫星RNA （satellite RNA，sRNA），其依赖的病毒称为辅 助病毒。 卫星 RNA与辅助病毒包被在同一衣壳内，并能够 抑制辅助病毒的复制，降低其浓度并改变其致病 力，利用 sRNA与病毒的关系，可进行生物防治及 基因工程育种研究。
1 植物病毒的核酸类型： 植物病毒的核酸只有 RNA或DNA两种，按核酸的种 类和其在复制过程中的功能，可分为5种类型病毒， 其中3种为 RNA病毒，2种为DNA病毒。 (l)正单链 RNA (positive single strand RNA， 十ssRNA) 病毒 (2)负单链 RNA (negative single strand RNA， -- ssRNA) 病毒 (3)双链 RNA (double strand RNA，dsRNA) 病毒 (4)单链 DNA (ssDNA) 病毒 (5)双链 DNA (dsDNA) 病毒
真菌
已发现7种真菌传播19种病毒， 油壶菌属、粘菌属系植物的非致病菌， 为主要的真菌介体； 集壶菌、粉痂菌及腐霉菌除为植物本身 病原菌外，还能传播多种病毒。 病毒与真菌介体的关系除少数芸苔油壶 菌为游动孢子体外带毒外，大多数为孢子内带 毒，属持久性传毒。
植物病毒名词解释植物病理学
植物病毒名词解释植物病理学
在植物生长的过程中，植物有可能遭受各种各样的病害，其中植物病毒是一类常见的病原体。
植物病毒是一种非细胞生物，由蛋白质外壳包裹的核酸构成。
植物感染病毒后，会导致植物生长异常、叶片变色、凋谢甚至死亡。
植物病理学是研究植物病害的科学领域，主要涉及植物病原体、致病机理、病害防治等方面。
以下是一些植物病毒相关的名词解释：
1.植物病毒：一种可以感染植物并繁殖在其中的微生物，主要由核酸
和蛋白质组成，能够引起植物的病害状况。
2.病毒颗粒：植物病毒的基本单位，由核酸和蛋白质组成，具有一定
的形态和结构。
病毒颗粒能够在植物体内进行复制并传播，引发病害。
3.载体昆虫：一些昆虫可以作为植物病毒的传播媒介，它们在吸食感
染植物的汁液时，会将病毒颗粒带入健康植物体内，促使病毒的传播。
4.植物宿主范围：不同的植物病毒对宿主植物有不同的适应范围，有
些病毒能够感染多种植物，而有些只能感染特定种类的植物。
5.免疫学抗病性：植物可以通过自身的免疫系统来对抗植物病毒的感
染，免疫学抗病性是植物自身的一种防御机制。
综上所述，植物病毒是导致植物病害的重要病原体，植物病理学研究的重点之一。
通过深入研究植物病毒的特性和致病机理，可以更好地预防和控制植物病害的发生，保障农作物的生长和产量。
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(1)蛋白种类
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病毒的蛋白种类 结构蛋白：主要是衣壳蛋白(coat
protein，缩写为 CP)和囊膜蛋白。 非结构蛋白：病毒核酸编码的非结构必
- ssRNA) 病毒 双链 RNA (double strand RNA，dsRNA) 病毒 单链 DNA (ssDNA) 病毒 双链 DNA (dsDNA) 病毒
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核酸的多分体现象和多分体病毒 多分体现象为植物病毒所特有，并仅存在于
正单链RNA病毒（+ssRNA病毒）中。 核酸多分体病毒是指病毒的基因组分布在不
有包膜病毒：一般含量低，因为包膜脂质占 了一定的比重。如疱疹病毒的双链DNA仅占 病毒干重的6.8%，痘病毒占3%-5%；单链 RNA有包膜病毒如弹状病毒占4%-5%。
无包膜病毒：一般含量较高，双链DNA病毒 如腺病毒占10%-12%；单链DNA病毒如细小 病毒占19%-32%；双链RNA病毒如呼肠孤病 毒占15%-30%；单链RNA病毒如小RNA病毒 占20%-32%。
简要回顾
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植物病毒
是一类比较原始的、结构简单的、能够自我 复制和严格细胞内寄生的非细胞生物。由核 酸和蛋白衣壳组成，是分子寄生物。
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按它们寄主的不同，病毒分为: 寄生植物的植物病毒(PIant virus)、 寄生动物的动物病毒(Animal virus) 寄生细菌的噬菌体(Phage)等。
病毒基因组的分子量大小反映了不同病毒基 因组结构和功能的差异。
一般病毒粒体越大，核酸量越大，如疱疹病 毒的DNA长达235kb，嗜肝DNA病毒长3.2kb， 而类病毒长仅246-375nt。
一般双链RNA都很长，如呼肠孤病毒的双链 RNA可长达几个微米。
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(3)核酸占病毒干重
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Virus Composition
❖ Nucleic acids and proteins
Nucleic acids: 5%-40% Proteins: 60%-95%
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病毒主要由核酸和蛋白质组成。有些病 毒，特别是动物病毒，还有脂质、糖类 和少量其他成分。如流感病毒组成除 RNA和蛋白质外，还有5%-9%的多糖、 11%的磷脂和6%的胆固醇。
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大部分的植物病毒的核酸为RNA，且多 数只有一种结构蛋白；而动物病毒和噬 菌体的核酸有许多为DNA，且大多几种 不同种类的结构蛋白。
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1.基因组核酸
病毒遗传信息的物质基础
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(1)核酸类型和链数
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(4)形状
电子显微镜下观察到病 毒的核酸形状：RNA一 般为线状，DNA一般为 环状。
基因组核酸可以是完整 的一条，也可以是分段 的。
基因组核酸可以由外壳 蛋白包被在一个粒体中， 也可以分别由几个大小 不同的粒体包被。
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植物病毒的核酸类型： 植物病毒的核酸只有 RNA或DNA两种，按核酸的种
类和其在复制过程中的功能，可分为5种类型病毒， 其中3种为 RNA病毒，2种为DNA病毒。 正单链 RNA (positive single strand RNA，
十ssRNA) 病毒 负单链 RNA (negative single strand RNA，
诊断 监测 控制
传播方式 介体种类 传毒机制
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病原寄主
症状 病理变化 寄主范围 致病与抗病
形态结构 组成成分 基因组结构与功能 侵染与增殖 分类与进化
病原
传毒介体
环境因素
生态 流行 控制
第二章 植物病毒的结构
一、病毒的结构组成
1.基因组核酸 2.病毒的衣壳 3.病毒内含物 4.病毒的包膜
（Cucumovirus）和苜蓿花叶病毒(AMV)，它们均有四条核酸链，但被包装在 三种或四种粒体中。
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(2)核酸分子量和长度
不同病毒的核酸大小差异很大，其分子量变 化范围一般在106-108Da之间。DNA病毒的分 子量在1.5-200X 106之间，如痘病毒基因组 线状双链DNA，分子量为1.6 X 108 ，烟草花 叶病毒基因组为单链RNA，分子量为2X 106 。
病毒的核酸只含一种核酸，但核酸类型和链 数存在多态性，既可以是双链DNA、单链 DNA，也可以是单链DNA或RNA。
大部分的DNA病毒为双链，RNA病毒为单链， 但细小病毒和花椰菜花叶病毒等是单链DNA， 呼肠孤病毒和双链RNA病毒的RNA都是双链 的。
反转录病毒在复制过程中，其RNA反转录成 DNA，因此在某些特定阶段会出现RNA和 DNA两种核酸形式共同存在。
需的蛋白，包括病毒复制需要的酶（复 制酶），传播（传毒相关因子）、运动 需要的功能蛋白（运动蛋白）和基因沉 默抑制子（克服寄主的防御反应）等。
(5)碱基组成
由A、T或(U)、G、C四种碱基组成，但不同病毒的 核酸各碱基含量差异大。伪狂犬病毒基因组的G+C 含量多达72%，鸡痘病毒基因组的G+C含量只有 35%。
一般地，亲缘关系近的病毒的核酸碱基组成相似，不 同科属的病毒之间差异大。
G+C含量与病毒双链DNA的稳定性有关，通常G+C 含量越高，Tm值也越高，双链DNA越稳定。
同的核酸链上，分别包装在不同的病毒粒体 里。这种分段的基因组被称为多组分基因组； 含多组分基因组的病毒被称为多分体病毒。 根据基因组分离和侵染所必需的状况可将正 单链 RNA病毒分为单分体病毒、双分体病毒 和三分体病毒。
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三分体病毒：核酸包被在三种粒体中的病毒，如黄瓜花叶病毒属