病毒及亚病毒
病毒及亚病毒
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植物病毒的传播途径<br />
植物病毒从一植株移或扩散到其它植物的过程称为传播<br />
(transmission),而从植物的一个局部到另一局部的过程<br />
称为移动(movement)。<br />
介体传播(vector transmission)是指病毒依附在其它<br />
生物体上,借它生物体的活动而进行的传播及侵染。<br />
物病毒的介体种类很多,主要有昆虫、螨类、线虫、真<br />
菌、菟丝子等。<br />
非介体传播(non-vector transmission) :在病毒传递<br />
中没有其它它机体介入的传播方式称,包括汁液接触传<br />
播、嫁接传播和花粉传播。病毒随种子和无性繁殖材料传<br />
带而扩大分布的情况则是—种非介体传播。<br />
植
非介体传播<br />
机械传播<br />
无性繁殖材料传播<br />
种子传播
介体传播
植物病毒的传播途径<br />
介体传毒过程<br />
:<br />
获毒(取食)期(acquisition period):是指介体获得<br />
病毒所需的取食时间。<br />
潜伏期(incubation period):是指介体从获得病毒到<br />
能传播病毒的时间,在循回型相互关系中也称循回期<br />
。<br />
接毒(取食)期(inoculative period):是指介体传毒所<br />
需的取食时间。<br />
持毒期〔retention period):是指介体能保持传毒能<br />
力的时间。
介体与所传病毒之间的关系<br />
比较复杂,主要根据病毒是否在虫体内循环、是否<br />
增殖以及介体持毒时间长短来划分。<br />
病毒经口针、前消化道、后消化道,进入血液循环后<br />
到达唾液腺,再经口针传播的过程称为循回,这种病<br />
毒与介体的关系称为循回型关系(circulative),其中<br />
的病毒叫做循回型病毒,介体叫做循回型介体。<br />
在循回型中, 病毒是否在介体内增殖而分为增殖型<br />
(propagative)和非增殖型(nonpropagative)。其持毒<br />
时间为半持久性(semipersistent)和持久性<br />
(persistent)<br />
病毒不在介体内循环的称为非循回型(noncirculative)。持毒时间短,为非持久性(nonpersistent)
介体与所传病毒之间的关系
介体与病毒专化性识别的可能机制<br />
• 介体传毒专化性机制涉及到介体—病毒—<br />
寄主三者的相互识别或作用。可能机制如<br />
下:<br />
• 介体内的专化性持毒位点:在介体消化道<br />
内有一定的待毒位点与所传病毒有专化关<br />
系。<br />
• 辅助因子(Helper component,简称 HC) 在<br />
蚜虫传播的非持久病毒的寄主细胞中,发<br />
现有一种由病毒编码的蛋白与传毒有关,<br />
如除去它,蚜虫也就失去传毒能力。
病毒在植物体内的移动<br />
植物病毒自身不具有主动转移的能力<br />
,无论在病田植抹间,还是在病组织内<br />
病毒的移动都是被动的。<br />
病毒在植物叶肉细胞间的移动称作细<br />
胞间转移,这种转移的速度很慢。<br />
病毒通过维管束输导组织系统[韧皮部<br />
(phloem)、木质部(xylem)]的转移称作长距离转移<br />
,转移速度较快。运动蛋白的作用?
植物病毒病诊断与鉴定<br />
一、症状诊断:<br />
外部症状:花叶、变色、环斑、畸<br />
形、坏死和变质<br />
内部症状:内含体、组织病变<br />
症状复杂性 :症状多样性、复合<br />
症、 隐症现象、 潜伏侵染<br />
二、病毒检测和鉴定
内部症状<br />
受病毒侵染的寄主植物<br />
显微镜<br />
显微镜等观察其<br />
的病理变化<br />
通过光学<br />
激光共聚焦显微镜或电子<br />
组织内或细胞内<br />
称作内部症状。<br />
内部症状:组织病变和病毒内含体
内含体(inclusion body):<br />
病毒当侵染寄主植物后,在寄主细<br />
胞内,由病毒、或病毒与植物蛋白<br />
、线粒体或核糖体等共同构成,具<br />
有侵染性的特定结构称作内含体。<br />
内含体有多角形、针状、近<br />
圆形<br />
、椭圆形或不定形等,分布在细胞<br />
质或细胞核,大小为几个纳米到20<br />
多纳米,一个细胞内可有几个到几<br />
十个内含体
病毒在复制表达过程中会产生一定形状的内含体(inclusion<br />
body),可在光学显微镜下看到。<br />
内含体可以分为核内含体(nuclear inclusions)和细胞质内含体<br />
(cytoplasmic inclusions)两类。<br />
不同属的植物病毒往往产生不同类型、不同形状的内含体,<br />
利用这种不同可作为鉴别不同病毒的方法。<br />
核内含体一般是由蛋白或病毒粒体构成的晶体结构,少有纤<br />
维状的内含体(只有在电子显微镜下才能看到)。<br />
质内含体主要分为不定形内含体、假晶体、晶体内含体和风<br />
轮状内含体。不定形内含体是由病毒粒体和寄主细胞成份混合<br />
组成的;晶体状内含体一般是由病毒粒体整齐排列堆叠而成(<br />
在光镜下可见)。。
马铃薯Y病毒内含体<br />
风轮状<br />
分布在栅栏组织细胞内
烟草花叶病毒<br />
六角形晶体状内含体
植物病毒检测和鉴定<br />
生物学实验:鉴别寄主<br />
电镜观察:病毒粒体形态<br />
血清学反应:<br />
核酸杂交和PCR技术:<br />
理化特性分析<br />
传播途径<br />
交互保护<br />
1 稀释终点:稀释限点保持病毒侵染力的最大<br />
稀释度<br />
2 钝化温度:处理10分钟使病毒丧失活性的最<br />
低温度<br />
3 体外存活期:体外保毒期在室温20-22下病毒<br />
抽提液保持侵染力的最长时间
生物学实验<br />
鉴别寄主:<br />
指用来鉴别某一病毒或其株系的具有特定反<br />
应的植物。<br />
特点:凡是病毒侵染后能产生快而稳定、并具<br />
有特征性症状的植物都可作为鉴别寄主。组合<br />
使用几种或一套鉴别寄主称为鉴别寄主谱。鉴<br />
别寄主谱中一般包括可系统侵染的寄主、局部<br />
侵染的寄主和不受侵染的寄主。
混合侵染(或复合侵染):植物受多种病毒或一<br />
混合侵染(或复合侵染): 植物受多种病毒或一<br />
种病毒不同株系同时侵染的现象。<br />
混合侵染的病毒在植株体内会发生相互作<br />
用,这种相互作用可分为下列几种类型:<br />
(1)协生作用:<br />
)协生作用:混合侵染后,引起的病害症状比<br />
混合侵染后,引起的病害症状比<br />
两种病毒单独侵染更为严重。如番茄花叶病毒和<br />
马铃薯X病毒,两者分别侵染番茄都只表现轻微斑<br />
马铃薯 病毒,两者分别侵染番茄都只表现轻微斑<br />
驳症状,但当两者同时侵染时,则引起番茄茎、<br />
叶和果实坏死,甚至全株死亡。<br />
(2)撷颃作用:<br />
)撷颃作用:一种病毒对另一种病毒产生抑制<br />
一种病毒对另一种病毒产生抑制<br />
作用。如在烟草植株体内,烟草蚀纹病毒抑制天<br />
仙子花叶病毒和马铃薯Y病毒的增殖。<br />
仙子花叶病毒和马铃薯 病毒的增殖。
(3)交互保护作用:<br />
)交互保护作用:先侵染的病毒保护植物不再<br />
先侵染的病毒保护植物不再<br />
受另一种病毒的侵染。这种作用可发生在两种病毒<br />
或一种病毒两个不同株系之间,其作用通常是相互<br />
的。<br />
习惯上“交互保护<br />
习惯上 交互保护”特指用致病力弱的病毒或株<br />
特指用致病力弱的病毒或株<br />
系(生产上称为弱毒疫苗)保护植物免受强致病力<br />
的病毒或株系的侵染。<br />
隐症:有一些植物在一定的条件下隐症带毒,即植<br />
隐症: 有一些植物在一定的条件下隐症带毒,即植<br />
物受到病毒的侵染但不表现明显的症状。
接种:
血清学检测<br />
抗原(antigens):一切能在动物体内诱<br />
导产生抗体的物质,都叫抗原。蛋白、蛋<br />
白降解物、多糖等。<br />
抗体(antibody):是动物抵抗外来的抗原<br />
而产生的一种物质。抗原抗体的结合过程<br />
叫血清学反应。<br />
抗血清(antiserum):含有抗体的血清。<br />
利用植物病毒外壳蛋白的抗原特性,制<br />
备特异性的抗血清。利用抗原抗体特异性<br />
结合可以鉴定病毒。
抗血清的制备:<br />
<br />
<br />
<br />
纯化病毒;<br />
注射小动物(兔子、小白鼠等);<br />
取血获得抗血清。<br />
检测方法:<br />
<br />
<br />
琼脂双扩散法<br />
酶联免疫吸附法(Enzyme 酶联免疫吸附法( Enzyme Linked Immuno<br />
Sorbent Assay,ELISA<br />
Assay ELISA)
ELISA
(四)分子生物学检测<br />
1、聚合酶链式反应(<br />
、聚合酶链式反应(PCR PCR)<br />
聚合酶链式反应(Polymerase 聚合酶链式反应( Polymerase Chain<br />
Reaction,PCR<br />
Reaction PCR)是二十世纪八十年代发展起来<br />
)是二十世纪八十年代发展起来<br />
的一种DNA<br />
的一种 DNA特定片段体外扩增技术,已被广泛地<br />
特定片段体外扩增技术,已被广泛地<br />
应用于植物病毒检测。<br />
其优点是快速、灵敏、特异性强。
PCR的基本过程如下:<br />
(1)将反应体系(模板<br />
)将反应体系(模板DNA DNA、引物 、引物1、引物 、引物2、<br />
Mg 2+ 、4种dNTP dNTP和Taq Taq DNA聚合酶)置高温下变<br />
DNA聚合酶)置高温下变<br />
性(使模板双链DNA<br />
性(使模板双链 DNA解链为两条单链);<br />
解链为两条单链);<br />
(2)在低温下退火(使引物与模板链<br />
)在低温下退火(使引物与模板链3’端结合, 端结合,<br />
形成部分双链DNA<br />
形成部分双链 DNA); );<br />
(3)在中温下,通过<br />
)在中温下,通过Taq Taq DNA聚合酶使引物从<br />
DNA聚合酶使引物从5’<br />
端向3’ 端向 端延伸,随着4种 端延伸,随着 dNTP 的掺入合成新的<br />
DNA互补链,完成第一轮变性、退火和聚合反应<br />
DNA互补链,完成第一轮变性、退火和聚合反应<br />
循环。<br />
反复进行这种循环,可使两端引物限定范围<br />
内的模板DNA<br />
内的模板 DNA序列以指数形式扩增。<br />
序列以指数形式扩增。
一个目的DNA<br />
一个目的 DNA分子经 分子经20 20轮扩增后,可达<br />
轮扩增后,可达10 106 。<br />
当DNA DNA片段扩增到一定数量时,经电泳分<br />
片段扩增到一定数量时,经电泳分<br />
离,再经溴乙锭处理,在紫外光下可以肉眼观察<br />
到并确定扩增片段的大小,从而判定检测样品中<br />
是否含有目的DNA<br />
是否含有目的 DNA片段。 片段。
(a)PCR反应组份<br />
(b)PCR反应三步曲
大多数植物病毒基因组为RNA<br />
大多数植物病毒基因组为 RNA,而 ,而Taq Taq DNA<br />
聚合酶不能以RNA<br />
聚合酶不能以 RNA为模板合成<br />
为模板合成DNA DNA链,这就需<br />
链,这就需<br />
要首先在逆转录酶的作用下,以RNA<br />
要首先在逆转录酶的作用下,以 RNA为模板合成<br />
为模板合成<br />
互补的第一链DNA<br />
互补的第一链 DNA,之后才能进行常规<br />
,之后才能进行常规PCR PCR反<br />
应,这一技术称为反转录<br />
应,这一技术称为 反转录PCR PCR (<br />
transcription PCR,简称<br />
PCR,简称RT<br />
RT-PCR PCR)。 )。<br />
Reverse
RT-PCR检测番木瓜环斑病毒电泳结果
2 、核酸杂交<br />
原理:DNA<br />
原理: DNA—RNA RNA碱基互补关系。<br />
碱基互补关系。<br />
杂交:DNA<br />
杂交: DNA—RNA RNA形成异质双链的过程。<br />
形成异质双链的过程。<br />
利用根据已知序列合成或制备的核苷酸片<br />
断—探针( 探针(probe probe)是否能与待测核酸杂交,<br />
)是否能与待测核酸杂交,<br />
判断与已知片断是否有同源性。
分子检测<br />
23000<br />
9400<br />
6500<br />
4300<br />
564<br />
125<br />
M B E X<br />
2 1 M<br />
Dot cross Southen blot PCR<br />
2870<br />
2368<br />
1849<br />
1470<br />
1090<br />
738<br />
424<br />
280
亚病毒<br />
亚病毒及其概念<br />
(Subvirus):是指一类不具<br />
有完整病毒结构或功能的分子生物。<br />
包括:类病毒(Viroid)拟病毒<br />
(Virusoid)朊病毒(Prion)卫星<br />
RNA(satellite RNA)和卫星病毒<br />
(satellivirus)
1. 类病毒<br />
亚病毒(subvirus)<br />
(Viroi Viroid,Virus Virus-Like Like)-一类新的病原物(轰动事件)<br />
一类新的病原物(轰动事件)<br />
为目前已知最小的独立侵染核酸分子,<br />
为目前已知最小的独立侵染核酸分子 , 由Diener Diener在1971 1971年<br />
首次发现(PST<br />
首次发现 (PSTVd Vd), ), 单链环状RNA<br />
单链环状 RNA分子 分子, , 无外壳蛋白,<br />
无外壳蛋白 , 有侵染<br />
性 ,在寄主植物中可自我复制,如番茄簇顶病、柑橘裂皮病<br />
,在寄主植物中可自我复制 番茄簇顶病、柑橘裂皮病<br />
、菊花矮化病、菊花褪绿斑驳病、黄瓜白果病、椰子死亡病<br />
和酒花矮化病等的类病毒
亚病毒<br />
类病毒(viroid<br />
类病毒( viroid) :是指 是指没有 没有外壳蛋白 蛋白<br />
包裹的、共价闭合的<br />
包裹的 共价闭合的、小分子 、小分子环状单链 环状单链<br />
RNA。单独能侵染、复制。<br />
RNA。单独能侵染、复制。大小为<br />
大小为246 246-<br />
399个核苷酸,<br />
399个核苷酸,主要感染植物。<br />
主要感染植物。
亚病毒(subvirus)<br />
PSTV呈棒形结构,是一个裸露的闭合环状RNA分子。整<br />
个环由2个互补的半体所组成,其一含179个核苷酸,另<br />
一含180个核苷酸,两者间有70%的碱基以氢键方式结<br />
合,共形成122个碱基对。整个棒状结构中有27个内环,<br />
最大的螺旋分段含有8个碱基对,最大的内环含有12个核<br />
苷酸
亚病毒(subvirus)<br />
Randles(1981<br />
Randles 1981)等发现 等发现-拟病毒 拟病毒<br />
在绒毛烟上分离到绒毛烟斑驳病毒(<br />
VTMoV)鉴定时,发现其基因组<br />
VTMoV)鉴定时,发现其基因组外除<br />
外除含<br />
一种线状ssRNA<br />
一种线状 ssRNA(RNA RNA-1)外,还含<br />
)外,还含<br />
ssRNA(RNA<br />
ssRNA RNA-2),对 ),对RNA RNA-1和RNA RNA-2进<br />
行单独接种时,都不能感染和复制<br />
单独接种时,都不能感染和复制,<br />
只有两者合在一起时才可以感染和复<br />
制。Haseloff<br />
制。 Haseloff等( 等(1982 1982)将这种 )将这种单链 单链<br />
环状RNA 环状 RNA分子称为拟病毒。<br />
分子称为拟病毒。
亚病毒(subvirus)<br />
2.拟病毒( 2. 拟病毒(virusoids virusoids): ):<br />
是一类包裹在其它<br />
是一类包裹在 其它病毒粒子 病毒粒子(辅助病 (辅助病<br />
毒)中的 中的一种 一种单链 单链、环状 环状RNA RNA分子。 分子。单<br />
独不能感染和复制,只有把两者合在一<br />
独不能感染和复制 ,只有把两者合在一<br />
起时才可以感染和复制。且与病毒基因<br />
起时才可以感染和复制。 且与病毒基因<br />
组无同源性。<br />
例如:VTMoV VTMoV、苜蓿暂时性条斑病毒(<br />
、苜蓿暂时性条斑病毒(<br />
LTSV)、莨菪斑驳病毒(<br />
LTSV)、莨菪斑驳病毒(SNMV<br />
SNMV)和地下 )和地下<br />
三叶草斑驳病毒(SCMoV<br />
三叶草斑驳病毒( SCMoV)等 )等
亚病毒(subvirus)<br />
2.拟病毒(<br />
2. 拟病毒(virusoids virusoids)的复制 )的复制<br />
先以滚环方式合成一条高分子量多拷贝的负链RNA<br />
先以滚环方式合成一条高分子量多拷贝的负链 RNA,再以负 ,再以负<br />
链为模板合成一系列的正链RNA<br />
链为模板合成一系列的正链 RNA,于是形成了一个双链的复制<br />
,于是形成了一个双链的复制<br />
中间体,然后再从复制中间体上产生线状的ssRNA<br />
中间体,然后再从复制中间体上产生线状的 ssRNA-3分子, 分子,<br />
RNA-3再在<br />
RNA 再在RNA RNA连接酶的作用下环化成<br />
连接酶的作用下环化成RNA RNA-2这种拟病毒分子<br />
这种拟病毒分子<br />
意义:①有助于探索核酸的结构与功能;②有助于探索拟<br />
病毒与辅助病毒(RNA-1)间的相互关系。拟病毒必须依<br />
靠辅助病毒的存在才能复制,而辅助病毒的复制却不需要<br />
拟病毒的存在;③利用拟病毒这类低分子RNA来组建新的<br />
弱毒疫菌;④有助于进一步探索病毒的本质和生命起源等<br />
重大生物学理论问题。
3 卫星RNA<br />
• 在某些多分体病毒中发现了线形的、小分<br />
子量的RNA,其与病毒RNA没有同源性,<br />
单独不能侵染,要依赖病毒(辅助病毒)<br />
的核酸才能侵染和增殖,这种核酸称为卫<br />
星RNA(satellite RNA,sRNA)。<br />
• 卫星 RNA与辅助病毒包被在同一衣壳内,<br />
并能够抑制辅助病毒的复制,降低其浓度<br />
并改变其致病力,利用 sRNA与病毒的关系<br />
,可进行生物防治及基因工程育种研究。
亚病毒(Subvirus)<br />
亚病毒 (Subvirus)<br />
3 、卫星RNA:300nt,5’端有帽子结构,3’端<br />
无po1y(A),线状和环状。<br />
sRNA是指一些必须依赖辅助病毒进行复制的<br />
小分子单链RNA片段,与辅助病毒包装在同<br />
一壳体内,单独不能侵染 ,且它们与辅助<br />
病毒的基因组无明显加同源性。能干扰辅助<br />
病毒的复制及症状。利用价值大。
4 。 卫星病毒是指在病毒基因组之外,依赖于该<br />
卫星病毒 是指在病毒基因组之外,依赖于该<br />
病毒(称为辅助病毒)活动的由核酸分子组成的亚<br />
病毒因子,并用自己的核酸编码<br />
病毒因子,并用自己的 核酸编码外壳蛋白进行包装<br />
外壳蛋白进行包装<br />
。它与辅助病毒一起侵入<br />
。它与辅助病毒 一起侵入寄主植物,对侵染有<br />
寄主植物,对侵染有加强 加强<br />
作用。卫星病毒核酸的核苷酸序列与辅助病毒的基<br />
因组序列无同源性。因此卫星病毒与辅助病毒没有<br />
血清学关系。<br />
如:烟草坏死卫星病毒(Satellite 如:烟草坏死卫星病毒( Satellite tobacc tobacco o<br />
necrosis virus,STNV<br />
virus STNV)、玉米白线条花叶卫星病<br />
)、玉米白线条花叶卫星病<br />
毒(Maize 毒( Maize white-line white line mosaic satellite virus)等。<br />
virus)等。
卫星病毒<br />
—另一类病毒<br />
另一类病毒<br />
是寄生于与之无关的helper 是寄生于与之无关的 helper viruses的缺<br />
viruses的缺<br />
损病毒。必须<br />
损病毒。 必须依赖辅助病毒提供复制酶进<br />
依赖辅助病毒提供复制酶进<br />
行复制,且编码衣壳蛋白的病毒。依赖性<br />
行复制,且编码衣壳蛋白的病毒。 依赖性<br />
相当专一,但其基因组与辅助病毒的基因<br />
组无同源性。如STNV<br />
组无同源性。如 STNV、STMV STMV、卫星稷子花<br />
、卫星稷子花<br />
叶病毒(SPMV)<br />
叶病毒( SPMV) 和卫星玉米白线花叶病毒<br />
(Sate11ite maize white line mosaic<br />
virus)等<br />
virus)
主要性状<br />
化学组分<br />
存在形式<br />
复制性<br />
侵染性<br />
亚病毒(Subvirus)<br />
亚病毒 (Subvirus)<br />
病<br />
毒<br />
核酸与蛋白质<br />
独立存在于<br />
寄主细胞内<br />
独立复制<br />
独立侵染<br />
类病毒<br />
亚 病 毒<br />
拟病毒 卫星RNA<br />
环状RNA 环状RNA 线状RNA<br />
独立存<br />
在于寄<br />
主细胞<br />
内<br />
独立复制<br />
独立侵染<br />
存在于<br />
辅助病<br />
毒衣壳<br />
内<br />
依靠辅助病毒<br />
与辅助病毒<br />
共同侵染<br />
存在于辅<br />
助病毒衣<br />
壳内<br />
依靠辅助病毒<br />
降低辅助病<br />
毒的侵染性
5. 朊病毒<br />
亚病毒(subvirus)<br />
(Prions)<br />
美国Prusiner(1982)发现一类仅含有蛋白质的<br />
病原物, 侵染动物中枢神经系统, 引起疯牛病<br />
、羊骚痒病<br />
、人G-S综合症<br />
、老年痴呆、人振<br />
颤病等。结构呈杆状颗粒,直径25nm,长100-<br />
200nm(125-150nm),不单独存在,呈丛状排列<br />
,每丛大小和形状不一,多时可含100个。这一<br />
发现引起震惊,因与公认的“中心法则”<br />
(DNA<br />
or RNA→蛋白质) 抵触,为弄清一些疑难疾病的<br />
病原,带来新希望。
朊病毒Prion<br />
朊病毒 Prion<br />
<br />
一种不含核酸的、无免疫性的、但具有<br />
感染性的小分子蛋白质
朊病毒危害性<br />
朊病毒疾病即海绵状脑病,是人和动物共患<br />
的一类遗传性、传染性和散发性的中央神经<br />
的一类遗传性 传染性和散发性的中央神经<br />
系统退行性脑病,最终可以导致患者死亡,<br />
它能在人和动物中进行传染<br />
。<br />
1986年英国首次爆发疯<br />
1986年英国首次爆发疯<br />
牛病,已有17.7<br />
牛病,已有 17.7万头牛 万头牛<br />
染病,上百万头牛被屠<br />
杀,损失400<br />
杀,损失 400多亿美元。<br />
多亿美元。<br />
已有112 已有 112人死亡,潜在感<br />
人死亡,潜在感<br />
染人数超过50<br />
染人数超过 50万。 万。<br />
Zoe
朊病毒危害性<br />
病理学特点:大脑皮层<br />
病理学特点 大脑皮层<br />
的神经原细胞退化。<br />
空泡形成、死亡、被<br />
星状细胞取而代之<br />
。<br />
因而形成海绵状态。<br />
大脑皮层( 大脑皮层 灰质)变<br />
薄而白质相对明显。<br />
故称海绵状脑病<br />
故称 海绵状脑病或白<br />
质脑病。 质脑病<br />
临床上相应地出现痴<br />
呆、共济失调和震颤<br />
等症状。<br />
等症状
朊病毒的危害性<br />
传染性海绵样脑病(Transmissible<br />
传染性海绵样脑病 ransmissible Spongiform pongiform<br />
Encephlopathy,<br />
ncephlopathy, TSE) TSE 是一组以神经系统变性为主<br />
要特征的人畜共患性疾病,常见的有:<br />
羊痒病<br />
Scrapie<br />
克-雅氏病 (Creutzfeld reutzfeld Jakob akob Disease, isease, CJD) CJD<br />
疯牛病<br />
( Bovine ovine Spongiform<br />
pongiform Encephlopathy,<br />
ncephlopathy,<br />
BSE) BSE<br />
新的克-雅氏病 (new<br />
Disease, isease, nvCJD) nvCJD<br />
ew varient arient Creutzfeld reutzfeld Jakob akob<br />
库鲁病<br />
kuru、杰氏综合症(<br />
kuru、杰氏综合症(GSS<br />
GSS)、致命性家族<br />
)、致命性家族<br />
性失眠等
疯牛病蔓延<br />
整个欧洲<br />
<br />
英国、爱尔兰、<br />
瑞士、法国、比<br />
利时、卢森堡、<br />
荷兰、德国、葡<br />
萄牙、丹麦、意<br />
大利、西班牙、<br />
列支敦士登、阿<br />
曼、斯洛伐克、<br />
芬兰、奥地利、<br />
日本、韩国<br />
日本、韩<br />
2000年
朊病毒的传播途径<br />
食物传播: 食物传播 如CJD CJD、库鲁病等的<br />
库鲁病等的流行病调查。<br />
流行病调查。
朊病毒的传播<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
病牛各部位的传染性强弱:<br />
强传染性:脑、脊髓<br />
强传染性:脑 脊髓、脑脊液 脑脊液、眼<br />
球<br />
低传染性:小肠、背根神经<br />
低传染性:小肠 背根神经、骨<br />
髓、肺、肝、肾、脾、胎盘 胎盘、淋巴 淋巴<br />
结<br />
无传染性:肌肉<br />
无传染性: 肌肉、乳汁 乳汁、血、胰<br />
脏、胸腺 胸腺、心脏 心脏、脂肪 脂肪
朊病毒的传播<br />
胎盘素:用于抗皱美白产品。<br />
动物羊水:用于保湿用品、洗发水、护<br />
发素和头发护理用品。<br />
胶原蛋白:存在于动物皮肤、韧带和软<br />
骨等结缔组织中的纤维蛋白,可令皮肤<br />
表面饱满。<br />
脑糖:据称能促进皮肤组织的新陈代<br />
谢,留住皮肤水分。
朊病毒的传播途径<br />
<br />
库<br />
鲁<br />
病
朊病毒的传播途径<br />
<br />
遗传:杰氏综合症、致命性家<br />
遗传: 杰氏综合症、致命性家<br />
族性失眠、家族性CJD<br />
族性失眠、家族性 CJD。
病毒起源的假说<br />
共三种:①病毒是从生命的最原始的细胞<br />
共三种: ①病毒是从生命的最原始的细胞<br />
前的形式保存下来的;②病毒是退化的微生<br />
物;②病毒是一些脱离正常细胞控制的细胞<br />
组分的衍生物。目前大多数研究者倾向于第<br />
三种假设。病毒可能是原始细胞在特定条件<br />
下“扔出 扔出”的一个基因组(形成<br />
的一个基因组(形成DNA DNA病毒)或者<br />
病毒)或者<br />
是具有复制和转录能力的mRNA<br />
是具有复制和转录能力的 mRNA(形成 (形成RNA RNA病<br />
毒或类病毒)。如质粒、转座子一样,病毒<br />
基因组或mRNA<br />
基因组或 mRNA只有在回到细胞内环境中才能<br />
只有在回到细胞内环境中才能<br />
获得进行转录与复制。
病毒分类与命名<br />
组织:国际微生物学会联合会(International Union of<br />
Microbiological Societies,IUMS)病毒学组设立的国际病毒分<br />
类委员会(The International Committee on Taxonomy of<br />
Viruses,ICTV)制定了《国际病毒分类与命名原则》(The<br />
International Code of Virus Classification and<br />
Nomenclature)。<br />
1970年于墨西哥1975年于马德里<br />
1978年于科特迪瓦<br />
1982年于斯特拉斯堡<br />
1991年于柏林<br />
1995年于格拉斯哥(<br />
6th ICTV )<br />
1999年于悉尼<br />
病毒分类结果:报告形式公布
病毒分类与命名<br />
阶元:6th ICTV(1995)植物病毒直接按<br />
目、科、属、种分类。近代病毒分类体系趋于建<br />
立一个“病毒界”,下分为RNA病毒和DNA病毒两大<br />
类。但习惯,仍按寄主种类分为动物病毒、植物<br />
病毒、微生物病毒等实用系统分类。<br />
依据:病毒基因组的DNA或RNA;单链<br />
(single strand, ss)还是双链(double<br />
strand,ds);有无脂蛋白包膜;病毒形态;核酸<br />
分段状况(即多分体现象)等。
病毒分类与命名<br />
病毒分类不使用界、门、纲这几个阶层。<br />
目以“-病毒目”(-virales)为词尾;<br />
科以“-病毒科”(-viridae)为词尾,类<br />
病毒的科以“-类病毒科”(-viroidae)为<br />
词尾;<br />
亚科以“-病毒亚科”(-virinae)为词<br />
尾;<br />
属以“-病毒属”(-virus)为词尾,类<br />
病毒的属以“-类病毒属”(-viroid)<br />
为词尾;<br />
病毒的种
How are viruses classified?<br />
The International Committee on Taxonomy of Viruses<br />
Virus Taxonomy, VIIth report of the ICTV.<br />
The Seventh Report of the International<br />
Committee on Taxonomy of Viruses.<br />
M.H.V. van Regenmortel, et. al. (2000).
一、植物病毒的分类<br />
(一)分类依据<br />
植物病毒分类依据的是病毒最基本、最重要的性质:<br />
1.构成病毒基因的核酸类型(DNA或RNA);<br />
2.核酸是单链还是双链;<br />
3.病毒粒体是否存在脂蛋白包膜;<br />
4.病毒形态;<br />
5.核酸分段情况;<br />
根据上述主要特性,2000年第七次报告,现15<br />
科、73属共977种植物病毒。(其中有些属、种尚未<br />
确定) 。
植<br />
物<br />
病<br />
毒<br />
分<br />
科<br />
、<br />
属<br />
情<br />
况
病毒分类与命名<br />
病毒种的命名仍然采用英文俗名法,<br />
科、属的命名采用缩拼方式,用斜体印<br />
刷。类病毒缩写为Vd ,如黄瓜花叶病毒<br />
属为Cucu—mo—virus;仍以寄主英文俗<br />
名加上症状来命名 Tobacco mosaic<br />
virus,TMV 。
二、植物病毒的命名<br />
• 植物病毒的名称目前不采用拉丁文双名法,仍以寄主英文<br />
俗名加上症状来命名,如烟草花叶病毒为Tobacco<br />
mosaic virus,缩写为TMV;黄瓜花叶病毒为Cucumber<br />
mosaic virus,缩写为 CMV。<br />
• 属名为专用国际名称,常由典型成员寄主名称(英文或拉<br />
丁文)缩写 + 主要特点描述(英文或拉丁文)缩写 + virus拼<br />
组而成。如:黄瓜花叶病毒属的学名为 Cucu—mo—<br />
virus,Cucumovirus;烟草花叶病毒属为 Toba—mo—<br />
virus,Tobamovirus。即植物病毒属的结尾是一virus。<br />
• 科、属名书写时应用斜体,确定种(definitive species)的<br />
名称应用斜体,而暂定种(tentative species)的名称或属名<br />
未定的病毒不采用斜体。<br />
• 类病毒(Viroid)在命名时遵循相似于病毒的规则,因缩写名<br />
易与病毒混淆,新命名规则 规定类病毒的缩写为 Vd,如<br />
马铃薯纺锤块茎类病毒(Potato spindle tuber viroid)缩写为<br />
PSTVd。
病毒分类与命名<br />
采用得最多的是英文俗名法:<br />
寄主植物+症状(不采用斜体,常使用缩写)<br />
烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)<br />
黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus ,<br />
CMV)<br />
有的按照发现的先后给予命名,如马铃薯X病毒<br />
(Potato virus X,PVX)和马铃薯Y病毒(Potato<br />
virus Y,PVY)等。
病毒分类与命名<br />
目前国际上采用类似于拉丁双名法来命名病毒<br />
植物病毒属名以-virus结尾,常由模式种寄主名<br />
称(英文或拉丁文)缩写+主要特征描述(英文<br />
或拉丁文)缩写+virus组合而成,书写采用斜<br />
体。<br />
寄主名+ 症状+ 病毒属名,Tobacco Mosaic<br />
Tobamovirus , 如黄瓜花叶病毒属记作<br />
Cucumovirus。斜体书写<br />
科、目名称分别以-viridae和-virales为结尾,均采<br />
用斜体书写。
病毒分类与命名- 2005年第8次报告,5,450株病毒可以归类到3个病毒目、<br />
或73个病毒科、9个病毒亚科、287个病毒属、1938个病毒种<br />
1、病毒(Viruses)<br />
DNA病毒(DNA Viruses)<br />
第一组:双链DNA病毒(Group I: dsDNA Viruses)<br />
第二组:单链DNA病毒(Group II: ssDNA Viruses)<br />
RNA病毒(RNA virus)<br />
第三组:双链RNA病毒(Group III: dsRNA Viruses)<br />
第四组:正链RNA病毒(Group IV: (+)ssRNA Viruses)<br />
第五组:负链RNA病毒(Group V: (-)ssRNA Viruses)<br />
DNA与RNA逆转录病毒(DNA and RNA Reverse Transcribing<br />
Viruses)<br />
第六组:RNA逆转录病毒(Group VI: RNA Reverse<br />
Transcribing Viruses)<br />
第七组:DNA逆转录病毒(Group VII: DNA Reverse<br />
Transcribing Viruses)<br />
2、亚病毒因子(Subviral Agents)<br />
卫星(Satellites)<br />
类病毒(Viroids)<br />
朊毒体(Prions) 也可据宿主分为细菌病毒、真菌病毒、植物病毒、<br />
“无脊椎动物病毒”、及“脊椎动物病毒”。
(二)重要的植物病毒属、种<br />
1、烟草花叶病毒(TMV)<br />
烟草花叶病毒属典型种<br />
(1)病毒粒体特性:杆状粒体(18×300nm),(+)<br />
ssRNA<br />
(2)寄主范围与症状:寄主范围广(如烟草、番茄、辣<br />
椒、豆类等),多引起花叶症状<br />
(3)机械传毒极易成功<br />
(4)病毒稳定性强
2、黄瓜花叶病毒(CMV)<br />
黄瓜花叶病毒属典型种<br />
(1)病毒粒体球状(正二十面体,28nm),(+)<br />
ssRNA<br />
(2)寄主范围广(50多个科、100多种植物)<br />
(3)传毒:经机械传毒、多种蚜虫非持久性传、种子<br />
传毒
3、马铃薯Y病毒属<br />
Potyvirus<br />
(1)植物病毒中最大的一个属,含有75个种和93个<br />
可能种,有许多引起重要农作物病害。<br />
马铃薯Y病毒(PVY),引起许多茄科植物病毒病<br />
大豆花叶病毒(SMV),引起豆科植物花叶病<br />
西瓜花叶病毒2号(WMV-2):引起瓜类花叶病<br />
番木瓜环斑病毒(PRSV):引起番木瓜花叶病<br />
(2)病毒粒体线状(750×12 nm),(+)ssRNA<br />
(3)传播:多种蚜虫非持久性传播,部分病毒可以<br />
种子传播
植物病毒病的防治<br />
1、检疫 防止危险性病毒从境外传入<br />
2、无病种苗 无病留种高温处理茎尖脱毒培养(结合<br />
检验检测)<br />
3、作物合理布局 减缓病害流行速度、减少重大损失<br />
4、培育和采用抗病品种 常规育种、基因工程育种<br />
5、清除早期病株、防除传毒介体 银灰色避蚜<br />
6、农业措施 调节播期、田园清洁(除杂草)、加强<br />
肥水管理<br />
7、其他 弱株系保护作用、药剂防治
病毒分类的依据<br />
形态学<br />
---大小 ---大小,<br />
, 形状, 形状 , 有无包膜<br />
理化性质---<br />
理化性质 ---分子量 分子量, , 热稳定性, 热稳定性 , 离子稳定性<br />
基因组--- 基因组 ---核酸类型、<br />
核酸类型、 RNA, DNA , segmented<br />
大分子成分和复制类型<br />
• The DNA virus<br />
The ssDNA virus<br />
The dsDNA virus<br />
• The RNA virus<br />
The dsRNA virus<br />
The negative-stranded ssRNA virus<br />
The positive-stranded ssRNA virus<br />
• The DNA & RNA reverse transcribing virus
一些重要病毒及其主要特征<br />
核酸类型 病毒科 壳体<br />
对称 a<br />
包<br />
膜<br />
壳体大小(nm) b<br />
壳粒数<br />
目<br />
宿主范<br />
围 c<br />
dsDNA 痘病毒科(Poxviridae)<br />
疱疹病毒科(Herpesviridae)<br />
虹彩病毒科(Iridoviridae)<br />
杆状病毒科(Baculoviridae)<br />
腺病毒科(Adenoviridae)<br />
乳多空病毒科(Papovaviridae)<br />
肌尾噬菌体科(Myoviridae)<br />
长尾噬菌体科(Siphoviridae)<br />
C<br />
I<br />
I<br />
H<br />
I<br />
I<br />
Bi<br />
Bi<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
200~260×250~290(e)<br />
100,180~200(e)<br />
130~180<br />
40×300(e)<br />
60~90<br />
95~55<br />
80×110,110(d)<br />
60,150×8(d)<br />
162<br />
252<br />
72<br />
A<br />
A<br />
A<br />
A<br />
A<br />
A<br />
B<br />
B<br />
ssDNA 丝杆噬菌体科(Inoviridae)<br />
细小病毒科(Parvoviridae)<br />
双粒病毒科(Geminiviridae)<br />
微噬菌体科(Microviridae)<br />
H<br />
I<br />
I<br />
I<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
6×900~1900<br />
20~25<br />
18×30(成对颗粒)<br />
25~35<br />
12<br />
B<br />
A<br />
P<br />
B<br />
逆转录DNA 和<br />
RNA<br />
嗜肝DNA病毒科(Hepadnaviridae)<br />
花椰菜花叶病毒科(Caulimoviridae)<br />
逆转录病毒科(Retroviridae)<br />
C<br />
I<br />
I<br />
+<br />
-<br />
+<br />
28(core),42(e)<br />
50<br />
100(e)<br />
42 A<br />
P<br />
A<br />
dsRNA 囊噬菌体科<br />
呼肠孤病毒科<br />
I<br />
I<br />
+<br />
-<br />
100(e)<br />
70~80 92<br />
B<br />
A,P<br />
ssRNA 披膜病毒科(Togavirdae)<br />
黄病毒科(Flaviviridae)<br />
冠状病毒科(Coronaviridae)<br />
小RNA病毒科(Picornaviridae)<br />
光滑噬菌体科(Leviviridae)<br />
雀麦花叶病毒科(Bromoviridae)<br />
I<br />
H<br />
I<br />
I<br />
I<br />
+<br />
+<br />
-<br />
-<br />
-<br />
45~75(e)<br />
14~16(h),80~160(e)<br />
22~30<br />
26~27<br />
25<br />
32<br />
32<br />
32<br />
A<br />
A<br />
B<br />
P<br />
A<br />
-ssRNA 副粘病毒科(Paramyxoviridae)<br />
弹状病毒科(Rhabdovindae)<br />
正粘病毒科(Orthomyxoviridae)<br />
布尼亚病毒科(Bunyaviridae)<br />
沙粒病毒科(Arenaviridae)<br />
H<br />
H<br />
H<br />
H<br />
H<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
18(h),125~250(e)<br />
18(h),70~80×130~240<br />
9(h),80~120(e)<br />
2~2.5(h),80~100<br />
100~130(e)<br />
A<br />
A,P<br />
A<br />
A<br />
A
Thank You!