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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 />


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 />


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 />


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


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