非典型肺炎”元凶冠状病毒图
第十章 植物病毒
? 病毒 （ Virus） 是一组 （ 一种或一种以上 ）
DNA或 RNA核酸分子, 包围在蛋白或脂蛋白外
壳内, 在合适的寄主细胞借助于寄主蛋白合成
体系, 物质和能量完成复制, 伴随核酸突变发
生变异 。
? 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)
? 寄生细菌的称为噬菌体（ bacteriophage）。
简要发展史
发现：
天花；公元 10世纪 （ 北宋 ）, 人工免疫预防天
花 （ 中国 ） ； 1798,英国人 Edward Jenner发
明牛痘疫苗 。 700年 。
1576 荷兰人
Charles de
Lieclase 描述
郁金香杂色花 。
,郁金香热,
一株郁金香（球
根）：数头牛、
猪、绵羊；几
顿谷物；上千
磅奶酪；一个
磨坊；
1886 Mayer,传毒实验 （ TMV）
1892 Ivanovski (俄 ) 发现 TMV的致病因子能穿过
细菌过滤器 。
1898 Beijerinch(荷兰 )，病毒学之父，提出病原不
是细菌，而是“可过滤性病毒”
1935 Stanley TMV蛋白结晶，获诺贝尔奖。
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。
水稻东格鲁病 （ Rice tungro） 在东南亚一些
国家是最具有毁灭性的病毒病, 上世纪中期仅
菲律宾每年因此病所致的稻谷损失即达 140万吨；
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；
在我国北方麦区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
20~30%。
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。
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，内容包括基因组结构
及功能、侵染、增殖、致病过程的分子机制以
及抗病毒基因工程等。
第一节 植物病毒的一般性状
一、植物病毒的形态
植物病毒粒体很小, 在电子显微镜下才能观察到；
其度量单位为纳米 （ nm） 。 大多数植物病毒
粒体为球状, 杆状和线状, 少数为弹状, 杆菌
状和双联体状等；还有些病毒呈丝线状, 柔软
不定形 。
许多植物病毒由不只一种粒体构成 。
烟草脆裂病毒有两种杆状粒体, 长的一种为
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。
一些球状病毒也有多种粒体组分, 但这些粒
体形态相同, 只是其中所包含的核酸含量不同而
重量存在差异 。
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。
二, 病毒的结构
植物病毒主要含有核酸和蛋白两大部分。
中间为核酸芯，外部有外壳蛋白包被形成衣
壳，少数病毒在蛋白衣壳外面还包被一层脂
膜，称为包膜病毒。
杆状或线状病毒，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
酸也呈螺旋状排列，嵌入到螺旋状排列
的蛋白质亚基内端。 如,TMV杆状粒体。
?
2130亚基； 16 1/3亚基 /圈,3圈一个周期,49个
亚基；亚基 —— 核苷酸,1—— 3；
?球状病毒，蛋白质亚基镶嵌在粒体表面，
构成多面体形，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），多个正三角形组合而成。
三、病毒组分及其生物学功能
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 。
（ 一 ） 核酸
植物病毒粒体中的核酸主要是其基因组,
有些含 mRNA。 病毒基因组携带了病毒的全部
遗传信息, 决定病毒的增殖, 生物学特性及致
病性等 。
植物病毒基因组所包含的基因数目从一个
至十二个，分子量从 0.4× 106d到 15.5× 106d，
通常具有外壳蛋白基因、复制酶基因及运动蛋
白基因等。大部分植物病毒基因组能编码 4~7种
蛋白质。
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（ DNA）。根
据核酸性质及功能，可将植物病毒基因组分为
下列 5种类型：
1．正单链 RNA（ +ssRNA） 单链 RNA具有侵染
性，可以直接翻译，起 mRNA的作用。大部分
重要植物病毒的基因组属这一类型。 70%，
TMV,CMV,PVY; 多分体病毒。
2,负单链 RNA（ -ssRNA） 病毒粒体中的单链
RNA不具侵染性, 必需先转录成互补链, 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 。
3．双链 RNA（ dsRNA） 其中一条链具有 mRNA
的作用。负链变正链才能作为 mRNA。植物呼肠
孤病毒的基因组属这一类型。 水稻矮缩病。
4, 单链 DNA （ ssDNA ） 联体病毒科
（ Geminiviridae） 病毒含有这种类型基因组,
复制时单链 DNA先合成双链 DNA,再以常规途
径转录生成 mRNA。
5．双链 DNA（ dsDNA） 核酸类型与高等动、
植物的相同，为互补的双链 DNA，花椰菜花叶
病毒属（ Caulimovirus）、杆状 DNA病毒属
（ Badnavirus）具有这种类型基因组。
（ 二 ） 蛋白质
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
白 。
结构蛋白是构成一个完整病毒粒体所需要
的蛋白，主要是外壳蛋白（ coat protein,CP）
和囊膜蛋白，有些病毒还有基因组结合蛋白
（ VPg），由于大多数植物病毒没有囊膜，其结
构蛋白也就只有外壳蛋白。而且绝大多数植物病
毒的外壳蛋白仅由一种蛋白多肽构成，个别的有
两种以上。
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。
第二节 植物病毒的侵染和传播
一, 植物病毒的侵染和复制
大多数植物病毒是从机械的或传毒介体所造成
的微伤 （ fine wound） 侵入寄主, 少数经过内吞
（ endocytosis ） 作用, 包 膜 病 毒 通 过 融 合
（ fusion） 方式进入寄主细胞 。
植物病毒没有细胞结构，不像大多数生物那
样具有复杂的繁殖器官进行有性或无性繁殖，也
不像细菌那样进行裂殖生长，而是分别合成核酸
和蛋白质再组装成子代病毒粒体。这种特殊的繁
殖方式称为 复制 。
病毒侵染植物后，在活细胞内增殖后代需要
两个步骤，一是病毒 核酸的复制 （ replication），
即病毒的基因传递；二是病毒 基因的表达 （ gene
expression），即病毒蛋白质合成。一般新增殖
的病毒会在体内进行胞间运转和长距离运转。
植物病毒核酸的复制
大部分植物病毒的核酸复制是由 RNA到
RNA。 病毒核酸的复制需要寄主提供复制的场
所 （通常是在细胞质或细胞核内）,复制所需
的原料和能量、部分寄主编码的酶及膜系统 。
病毒自身提供的主要是模板和专化的聚合酶，
即复制酶。花椰菜花叶病毒编码一种依赖于
RNA的 DNA聚合酶，也称反转录酶。
根据核酸种类和性质不同, 植物病毒复制可分为
多种类型 。
以 （ +） RNA病毒为例, 病毒的复制过程如下：
（ 1） 病毒粒体进入寄主细胞, 脱壳, 释放 RNA；
（ 2） RNA与核糖体结合, 翻译出病毒复制酶等与
复制相关的基因产物；
（ 3） 复制酶以 （ +） RNA为模板合成 （ -） RNA链,
并形成双链复制型；
（ 4） 从复制型产生子代 （ +） RNA链；
（ 5） 以病毒 RNA为模板合成外壳蛋白；
（ 6）外壳蛋白亚基和 RNA组装成新的病毒粒体。
病毒在复制过程中会产生一定形状的内含体
（ inclusion body）, 可在光学显微镜下看到 。
在细胞核内, 称为核内含体；
在细胞质内, 称为细胞质内含体 。
不定形内含体是由病毒粒体和寄主细胞成份
混合组成的；
晶体状内含体一般是由病毒粒体整齐排列堆
叠而成。
二、病毒在植物体内的运转
在植物叶肉细胞间的移动称为胞间运转；
经维管束输导组织的运转称为长距离运转。
（ 一 ） 胞间运转
已知植物病毒的胞间运转有多种途径，而
以经胞间连丝的运转最为普遍。
该过程需有病毒的运动蛋白参与。
首先运动蛋白作用于胞间连丝，使胞间连
丝的孔径增大几倍至几十倍；同时运动蛋白与
病毒核酸结合，使核酸呈细长的线状；最后病
毒是以核酸的形式通过扩展了的胞间连丝进入
相邻的细胞。
? 一些病毒仅能在某些寄主的接种点附近有限
的细胞内扩散, 表现为局部侵染 。
? 一些病毒为韧皮部限制病毒 （ phloem-limited
virus）, 即病毒经介体传入寄主韧皮部后, 仅
能在韧皮部增殖和运转 。
? 病毒在细胞间移动的速度是缓慢的, 平均每
天不过 1mm左右 。
（ 二 ） 长距离运转
植物病毒的侵染大都是系统性的；
先在薄壁细胞组织中增殖和运转；
然后进入维管束组织的韧皮部或木质部很快
地运转。
（三）病毒在植物体内的分布
全株性侵染的病毒并不是植株的每个部分都
有病毒，如只有部分病毒可以进入植株的种胚，
所以病毒可以由种子传染的还是少数。
有少数病毒可以进入花粉，花粉就可以传染
这些病毒。
植物旺盛生长的分生组织很少含有病毒,
如茎尖, 根尖 。 因此切下茎端小段 （ 0.1-
0.25cm） 分生组织培养, 可以得到无病毒的植
株 。
马铃薯, 大理菊, 草莓等营养繁殖的作物,
采用分生组织培养的方法, 可以从病株上得到
无毒苗 。
分生组织培养不一定都能得到无毒苗，要
经过反复测定确定不带病毒后，再用于繁殖无
性系。
三、植物病毒的传播
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 。
（一）植物病毒的介体传播
1,昆虫介体
植物病毒自然传播的主要途径 。 其中, 同
翅目昆虫占 70%以上, 主要为蚜虫, 叶蝉, 飞
虱类 。
按照介体与植物病毒之间的生物学关系，
可分为非持久性病毒（ nonpersistent virus）、
半持久性病毒（ semipersistent virus）和持久
性病毒（ persistent virus）三种类型。
? ⑴ 非持久性病毒
? 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
液进入寄主植物体内, 因此介体饲毒短时间后
即可传毒, 饲育期延长会降低传毒效率, 病毒
在介体体内没有 循回期, 传毒时间 也很短 。
（ 2） 持久性病毒：
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
到口器的唾液腺里，取食时随唾液进入植物体
内。因此必须经过一定时期的 循回期 才能传毒，
有的病毒在虫体内能 增殖,一次获毒后可终生
传毒，有的还可 经卵传毒 给下一代。
? （ 3） 半持久性病毒：
介体获毒饲育期和传毒时间均较长，病毒
在介体体内没有循回期，也不能在虫体内增
殖。蜕皮后不再保持传毒能力。
? 病毒与介体之间存在专化性 。
? 蚜虫传播的病毒常引起花叶型, 环斑型及
黄化型和卷叶型症状, 大都属于非持久性病
毒, 这类病毒都很容易汁液摩擦传播 。
? 叶蝉传播的病毒大都属于持久性病毒。
2,土壤中的介体
⑴ 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。
⑵ 线虫
已知有 5个属的线虫介体传播约 23种
病毒。一般线虫蜕皮后就不能传毒，饲
毒和传毒时间只要 15分钟至 1小时。线虫
传播的植物病毒均属于非持久性，线虫
传病毒也可借花粉、种子传，极易汁液
传，许多线虫传病毒引致环斑型症状。
3．螨类介体
主要是叶芽螨和蛛螨。
螨和病毒的关系研究较多的是由曲叶螨
（ Aceria tulipae）传播的小麦条点花叶病毒，
这是属于循回型，病毒主要存在于中肠，没有
发现在体内增殖的现象。
螨类只有在若虫期获毒以后才有传毒能力，
带毒螨蜕皮后仍能传毒，但不能经卵传，汁液
摩擦亦可传，螨类传播病毒的效率有时是很高
的，如单个带条点花叶病毒的螨就能使小麦发
病。
（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
的微伤进入健株体内使它发病, 又称机械传播 。
需要整枝打杈, 摘心, 绑架的栽培作物上,
是一些病毒的主要传播途径 。
烟草, 番茄, 辣椒上的烟草花叶病毒, 瓜
类, 番茄上的黄瓜花叶病毒 。
在实验室通常采用机械的方法 —— 汁液磨
擦进行人工接种，通过微伤口使病毒进入植物
体内。
2,种子传播 （ seed transmission）
种子, 块茎, 球茎, 鳞茎和花卉苗木等传
播 。
种子传带病毒系由种子外部带毒, 种胚外
部带毒, 胚乳带毒和种胚带毒 。
以豆科, 葫芦科, 菊科最普遍, 作物病毒
病害的重要初侵染源 。
3,嫁接传播 （ graft transmission）
有些果树病毒病害以嫁接传播为其唯一已
知的传播途径，例如苹果锈果病和花叶病等。
这种传播方式在果树与某些经济林木
（如桑树）以及观赏植物中非常重要，因此在
繁殖工作中严格选用无病毒接穗和砧木已成为
很重要的防治病毒病害的措施。
4,菟丝子传播 （ dodder transmission）
菟丝子传播病毒的性质和嫁接传毒相同, 可
以通过其桥梁作用, 将一株寄主植物的病毒传递
给另一株寄主 。
菟丝子的传播不受组织亲合性影响, 更广泛
的应用价值 。
不能靠汁液摩擦接种、不能通过媒介昆虫传
播的病毒、在亲缘关系差异太大的植物之间不能
形成嫁接结合而传播病毒病时，大多可利用菟丝
子传毒。
第三节 植物病毒的命名和分
? 一, 植物病毒的分类
? 植物病毒的分类工作由国际病毒分类委员会
（ Committee on Taxonomy of Virus,ICTV） 植
物病毒分会负责 。
? 以往植物病毒的分类主要依据寄主植物种类, 病
害症状和传播方式等特性将其分为若干个组
（ group ）, 分 类 的 基 本 单 元 为, 成员
（ member）, 。
?1995年, ICTV发表了, 病毒分类与命名,
第六次报告, 规定植物病毒与其它生物一样
实行, 目, 科, 属, 种, 的系统等级分类 。
新规定中的属相当于以前的组, 而种则相当
于以前的, 成员, 。
? ICTV第六次国际病毒分类报告规定病毒的
种为基本分类单元。
? 病毒的 种 是 由自我复制谱系组成的多元
等级，并占有特定生态空间 。其中“自我复
制的谱系”指的是病毒无性复制的群体及因
基因组变异或再组合而形成的进化群体。
“特定生态空间”是指病毒具有的寄主范围。
? 病毒种以下可分为若干 株系 （ strain）。
而一些新获得的病毒，由于对其特征还不完
全了解，不能确定其分类地位，常称作,分
离物” （ isolate）。
? 截至 1995年, 为 ICTV所承认的病毒数目为
3600种, 其中植物病毒种共有 788个 。
? ICTV将植物病毒划归为 47个属, 在其上建立
了 11个科, 1个目 。 植物病毒可归为 5个大类群：
? 1,单链 DNA（ ssDNA） 病毒类群
? 2,双链 DNA（ dsDNA） 病毒类群
? 3,双链 RNA（ dsRNA） 病毒类群
? 4,负单链 RNA（ -ssRNA） 病毒类群
? 5,正单链 RNA（ +ssRNA） 病毒类群
? 由于病毒与其寄主关系密切，而且很多
病毒从寄主那里获得了一些功能基因。要采用
单一的系统发育分类“树”，把所有的病毒联
系起来目前还不太可能，所以目前的植物病毒
分类系统还有待进一步完善。例如有些病毒基
因组很相似，但却归为不相关的分类单元中，
也就是说目前的分类系统还不能完全反映系统
进化关系。
二、植物病毒的命名
? 采用得最多的是英文俗名法,
寄主植物 +症状
(不采用斜体, 常使用缩写 )
烟草花叶病毒 （ tobacco mosaic virus,TMV）
黄瓜花叶病毒 （ cucumber mosaic virus,CMV）
? 有的按照发现的先后给予命名，如马铃薯 X病
毒（ potato virus X,PVX）和马铃薯 Y病毒
（ potato virus Y,PVY）等。
俗名法的优点是简单、直观；其缺点是将
病毒名与病害名二者合一，随着同种病毒在不
同寄主上的发现，往往会造成一些理解上的困
难，如黄瓜花叶病毒可侵染包括单子叶和双子
叶在内的 67个科 470多种植物。
? 目前国际上采用类似于拉丁双名法来命名植物
病毒,
寄主名 +症状 +病毒属名
如 Tobacco Mosaic Tobamovirus
属名采用斜体书写 。
? 植物病毒属名以 -virus结尾，常由模式种寄主名
称（英文或拉丁文）缩写 +主要特征描述（英
文或拉丁文）缩写 +virus组合而成，书写采用
斜体。
如黄瓜花叶病毒属记作 Cucumovirus。
? 科、目的名称分别以 -viridae和 -virales为结尾，
均采用斜体书写。
第四节 植物病毒检测与病毒病害
一, 植物病毒的检测
（ 一 ） 生物学检测
? 1,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。
鉴别寄主谱中一般包括可系统侵染的寄主、局
部侵染的寄主和不受侵染的寄主。
? 鉴别寄主谱的方法简单易行，优点是反应灵
敏，只需要很少的毒源材料。但工作量比较
大，需要较大的温室种植寄主植物，且比较
费时。
? 有时因气候或栽培等原因，症状反应不十分
稳定。
2．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；
这些性状虽易受各种因素影响，但仍可
作为区别不同病毒的依据之一，而且对混合
侵染病毒的分离及制定病毒提纯方案具有参
考价值。
⑴ 钝化温度 （ Thermal inactivation point,TIP）
病毒在病株粗汁液中, 经恒温水浴处理 10分钟即
丧失侵染力的最低温度 。
TIP最低的病毒是番茄斑萎病毒, 只有 45℃ ；
最高的是烟草花叶病毒, 为 93℃ ；
而大多数植物病毒为 55～ 70℃ 。
一种病毒的不同株系可以有不同的钝化温度，所
是鉴定病毒的一项有用的指标。
⑵ 稀释限点 （ Dilution end point,DEＰ ）
病毒在病株粗汁液中, 经若干倍数的稀释
后仍能保持其侵染力的最大稀释倍数,
用 10-1,10-2,10-3…… 表示 。
一般的植物病毒 DEP为 10-2～ 10-３ 。
稀释限点与汁液中病毒粒子的浓度有关，
浓度愈高，稀释限点也愈大。而病毒的浓度往
往受栽培条件、寄主植物状况所影响。因此报
道中同一病毒的稀释限点不一定是相同的，只
能作为鉴定病毒的参考指标。
⑶ 体外存活期 （ Longevity in vitro,LIV）
病毒在病株粗汁液中, 置于 20～ 22℃ 室
温下, 能够保持侵染力的最长时间 。
大多数病毒的 LIV在数天到数月 。
由于在不同植物汁液中存在不同的酶或
抑制物，从而使病毒的体外存活期也可能有
较大的差异，所以这项指标也只能在鉴定病
毒时参考。
（ 二 ） 电镜观察
? 病毒粒体十分微小, 只有在电子显微镜下才能
观察到 。
? 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。
（三）血清学检测
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 。
抗原抗体的结合过程叫 血清学反应 。
抗血清 （ antiserum）,含有抗体的血清 。
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。
抗血清的制备：
?纯化病毒，
?注射小动物（兔子、小白鼠等），
?取血获得抗血清。
琼脂双扩散法：
? 酶联免疫吸附法（ Enzyme Lnked
Immuno Sorbent Assay,ELISA）：
(四 )分子生物学检测
1 聚合酶链式反应 （ PCR）,
聚合酶链式反应 （ Polymerase Chain
Reaction,PCR） 是二十世纪八十年代发展起
来的一种 DNA特定片段体外扩增技术, 已被
广泛地应用于植物病毒检测 。
其优点是快速、灵敏、特异性强。
PCR的基本过程如下：
（ 1） 将反应体系 （ 模板 DNA,引物 1,引物 2、
Mg2+,4种 dNTP和 Taq DNA聚合酶 ） 置高温
下变性 （ 使模板双链 DNA解链为两条单链 ） ；
（ 2） 在低温 ） 下退火 （ 使引物与模板链 3’端结
合, 形成部分双链 DNA） ；
（ 3） 在中温下, 通过 Taq DNA聚合酶使引物从
5’端向 3’端延伸, 随着 4种 dNTP的掺入合成新
的 DNA互补链, 完成第一轮变性, 退火和聚
合反应循环 。
反复进行这种循环，可使两端引物限定
范围内的模板 DNA序列以指数形式扩增。
一个目的 DNA分子经 20轮扩增后, 可达 106。
当 DNA片段扩增到一定数量时，经电
泳分离，再经溴乙锭处理，在紫外光下可以
肉眼观察到并确定扩增片段的大小，从而判
定检测样品中是否含有目的 DNA片段。
大多数植物病毒基因组为 RNA，而 Taq
DNA聚合酶不能以 RNA为模板合成 DNA链，
这就需要首先在逆转录酶的作用下，以 RNA
为模板合成互补的第一链 DNA，之后才能进
行常规 PCR反应，这一技术称为 反转录 PCR
（ Reverse transcription PCR，
简称 RT-PCR）。
2 核酸杂交
原理,DNA— RNA碱基互补关系 。
杂交,DNA— RNA形成异质双链的过程 。
利用根据已知序列合成或制备的核苷酸
片断 —— 探针（ probe）是否能与待测核酸
杂交，判断与已知片断是否有同源性。
二, 植物病毒病害的特点
1 有一些植物在一定的条件下隐症带毒, 即植物
受到病毒的侵染但不表现明显的症状 。
2 还有一些病毒引起观赏植物颜色和形态的变异,
反而增加了植物的观赏价值, 荷兰的郁金香杂
色变种等 。
3 绝大多数的植物病毒侵入寄主植物后可以引
起植物叶片不同程度的斑驳、花叶或黄化，同
时伴随有不同程度的植株矮化、丛枝等病害症
状，以及产量的降低。有一些病毒引起卷叶、
植株畸形。少数病毒还能在叶片或茎秆上造成
局部坏死或瘤肿、脉肿等增生症状。
4 植物病毒病害观察不到病征 。
5 症状表现受温度的影响较大，常发生高温或
低温隐症现象。
? 混合侵染 （ 或 复合侵染 ）,植物受多种病毒或一种病
毒不同株系同时侵染的现象,
混合侵染的病毒在植株体内会发生相互作用,
这种相互作用可分为下列几种类型：
? （ 1） 协生作用,混合侵染后, 引起的病害症状比
两种病毒单独侵染更为严重 。 如番茄花叶病毒和马
铃薯 X病毒, 两者分别侵染番茄都只表现轻微斑驳
症状, 但当两者同时侵染时, 则引起番茄茎, 叶和
果实坏死, 甚至全株死亡 。
? （ 2） 撷颃作用,一种病毒对另一种病毒产生抑制
作用 。 如在烟草植株体内, 烟草蚀纹病毒抑制天仙
子花叶病毒和马铃薯 Y病毒的增殖 。
? （ 3） 交互保护作用,先侵染的病毒保护植物
不再受另一种病毒的侵染。这种作用可发生
在两种病毒或一种病毒两个不同株系之间，
其作用通常是相互的。
习惯上“交互保护”特指用致病力弱的
病毒或株系（生产上称为弱毒疫苗）保护植
物免受强致病力的病毒或株系的侵染。
第六节 亚病毒
亚病毒 （ Subvirus） 是指一类不具有完整病毒
结构或功能的分子生物, 1981年由法国 Lwoff提出,
一, 类病毒 (viroid)
类病毒是指无外壳蛋白包被的小分子环状单
链 RNA,单独具侵染性, 能自我复制, 致病或
不致病 。
1971年 Diener首次在描述马铃薯纺锤块茎
病的病原时使用类病毒 （ viroid） 一词 。 之后陆
续在一些植物中发现这类小分子核酸寄生物 。
菊花矮化类病毒 Chrysanthemum stunt viroid
Affected flowers in the foreground are also showing
premature opening and colour break.
Chrysanthemum stunt viroid
? Affected flower (right) The flower is reduced in
size and showing marked colour bleaching,
二, 拟病毒与卫星 RNA
在植物病毒中，有些病毒粒体内除自身的
基因组 RNA外，还包含一种小分子 RNA，它
与病毒基因组核苷酸序列没有同源性，无编码
能力，必须依赖其相关病毒（称为辅助病毒）
才能侵染和复制。其中分子结构为环状的称为
拟病毒 (virusoid)，分子结构为线状的称为 卫星
RNA(satellite RNA,sRNA)。
目前已在许多病毒中发现有卫星 RNA的
存在，如 CMV卫星 RNA等。
三, 卫星病毒
卫星病毒是指在病毒基因组之外, 依赖于
该病毒 （ 称为辅助病毒 ） 活动的由核酸分子
组成的亚病毒因子, 并用自己的核酸编码外
壳蛋白进行包装 。 它与辅助病毒一起侵入寄
主植物, 对侵染有加强作用 。 卫星病毒核酸
的核苷酸序列与辅助病毒的基因组序列无同
源性 。 因此卫星病毒与辅助病毒没有血清学
关系 。
如：烟草坏死卫星病毒（ Satellite tobacco
necrosis virus,STNV）、玉米白线条花叶卫
星病毒（ Maize white-line mosaic satellite
virus）等。
第十章 植物病毒
? 病毒 （ Virus） 是一组 （ 一种或一种以上 ）
DNA或 RNA核酸分子, 包围在蛋白或脂蛋白外
壳内, 在合适的寄主细胞借助于寄主蛋白合成
体系, 物质和能量完成复制, 伴随核酸突变发
生变异 。
? 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)
? 寄生细菌的称为噬菌体（ bacteriophage）。
简要发展史
发现：
天花；公元 10世纪 （ 北宋 ）, 人工免疫预防天
花 （ 中国 ） ； 1798,英国人 Edward Jenner发
明牛痘疫苗 。 700年 。
1576 荷兰人
Charles de
Lieclase 描述
郁金香杂色花 。
,郁金香热,
一株郁金香（球
根）：数头牛、
猪、绵羊；几
顿谷物；上千
磅奶酪；一个
磨坊；
1886 Mayer,传毒实验 （ TMV）
1892 Ivanovski (俄 ) 发现 TMV的致病因子能穿过
细菌过滤器 。
1898 Beijerinch(荷兰 )，病毒学之父，提出病原不
是细菌，而是“可过滤性病毒”
1935 Stanley TMV蛋白结晶，获诺贝尔奖。
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。
水稻东格鲁病 （ Rice tungro） 在东南亚一些
国家是最具有毁灭性的病毒病, 上世纪中期仅
菲律宾每年因此病所致的稻谷损失即达 140万吨；
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；
在我国北方麦区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
20~30%。
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。
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，内容包括基因组结构
及功能、侵染、增殖、致病过程的分子机制以
及抗病毒基因工程等。
第一节 植物病毒的一般性状
一、植物病毒的形态
植物病毒粒体很小, 在电子显微镜下才能观察到；
其度量单位为纳米 （ nm） 。 大多数植物病毒
粒体为球状, 杆状和线状, 少数为弹状, 杆菌
状和双联体状等；还有些病毒呈丝线状, 柔软
不定形 。
许多植物病毒由不只一种粒体构成 。
烟草脆裂病毒有两种杆状粒体, 长的一种为
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。
一些球状病毒也有多种粒体组分, 但这些粒
体形态相同, 只是其中所包含的核酸含量不同而
重量存在差异 。
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。
二, 病毒的结构
植物病毒主要含有核酸和蛋白两大部分。
中间为核酸芯，外部有外壳蛋白包被形成衣
壳，少数病毒在蛋白衣壳外面还包被一层脂
膜，称为包膜病毒。
杆状或线状病毒，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
酸也呈螺旋状排列，嵌入到螺旋状排列
的蛋白质亚基内端。 如,TMV杆状粒体。
?
2130亚基； 16 1/3亚基 /圈,3圈一个周期,49个
亚基；亚基 —— 核苷酸,1—— 3；
?球状病毒，蛋白质亚基镶嵌在粒体表面，
构成多面体形，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），多个正三角形组合而成。
三、病毒组分及其生物学功能
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 。
（ 一 ） 核酸
植物病毒粒体中的核酸主要是其基因组,
有些含 mRNA。 病毒基因组携带了病毒的全部
遗传信息, 决定病毒的增殖, 生物学特性及致
病性等 。
植物病毒基因组所包含的基因数目从一个
至十二个，分子量从 0.4× 106d到 15.5× 106d，
通常具有外壳蛋白基因、复制酶基因及运动蛋
白基因等。大部分植物病毒基因组能编码 4~7种
蛋白质。
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（ DNA）。根
据核酸性质及功能，可将植物病毒基因组分为
下列 5种类型：
1．正单链 RNA（ +ssRNA） 单链 RNA具有侵染
性，可以直接翻译，起 mRNA的作用。大部分
重要植物病毒的基因组属这一类型。 70%，
TMV,CMV,PVY; 多分体病毒。
2,负单链 RNA（ -ssRNA） 病毒粒体中的单链
RNA不具侵染性, 必需先转录成互补链, 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 。
3．双链 RNA（ dsRNA） 其中一条链具有 mRNA
的作用。负链变正链才能作为 mRNA。植物呼肠
孤病毒的基因组属这一类型。 水稻矮缩病。
4, 单链 DNA （ ssDNA ） 联体病毒科
（ Geminiviridae） 病毒含有这种类型基因组,
复制时单链 DNA先合成双链 DNA,再以常规途
径转录生成 mRNA。
5．双链 DNA（ dsDNA） 核酸类型与高等动、
植物的相同，为互补的双链 DNA，花椰菜花叶
病毒属（ Caulimovirus）、杆状 DNA病毒属
（ Badnavirus）具有这种类型基因组。
（ 二 ） 蛋白质
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
白 。
结构蛋白是构成一个完整病毒粒体所需要
的蛋白，主要是外壳蛋白（ coat protein,CP）
和囊膜蛋白，有些病毒还有基因组结合蛋白
（ VPg），由于大多数植物病毒没有囊膜，其结
构蛋白也就只有外壳蛋白。而且绝大多数植物病
毒的外壳蛋白仅由一种蛋白多肽构成，个别的有
两种以上。
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。
第二节 植物病毒的侵染和传播
一, 植物病毒的侵染和复制
大多数植物病毒是从机械的或传毒介体所造成
的微伤 （ fine wound） 侵入寄主, 少数经过内吞
（ endocytosis ） 作用, 包 膜 病 毒 通 过 融 合
（ fusion） 方式进入寄主细胞 。
植物病毒没有细胞结构，不像大多数生物那
样具有复杂的繁殖器官进行有性或无性繁殖，也
不像细菌那样进行裂殖生长，而是分别合成核酸
和蛋白质再组装成子代病毒粒体。这种特殊的繁
殖方式称为 复制 。
病毒侵染植物后，在活细胞内增殖后代需要
两个步骤，一是病毒 核酸的复制 （ replication），
即病毒的基因传递；二是病毒 基因的表达 （ gene
expression），即病毒蛋白质合成。一般新增殖
的病毒会在体内进行胞间运转和长距离运转。
植物病毒核酸的复制
大部分植物病毒的核酸复制是由 RNA到
RNA。 病毒核酸的复制需要寄主提供复制的场
所 （通常是在细胞质或细胞核内）,复制所需
的原料和能量、部分寄主编码的酶及膜系统 。
病毒自身提供的主要是模板和专化的聚合酶，
即复制酶。花椰菜花叶病毒编码一种依赖于
RNA的 DNA聚合酶，也称反转录酶。
根据核酸种类和性质不同, 植物病毒复制可分为
多种类型 。
以 （ +） RNA病毒为例, 病毒的复制过程如下：
（ 1） 病毒粒体进入寄主细胞, 脱壳, 释放 RNA；
（ 2） RNA与核糖体结合, 翻译出病毒复制酶等与
复制相关的基因产物；
（ 3） 复制酶以 （ +） RNA为模板合成 （ -） RNA链,
并形成双链复制型；
（ 4） 从复制型产生子代 （ +） RNA链；
（ 5） 以病毒 RNA为模板合成外壳蛋白；
（ 6）外壳蛋白亚基和 RNA组装成新的病毒粒体。
病毒在复制过程中会产生一定形状的内含体
（ inclusion body）, 可在光学显微镜下看到 。
在细胞核内, 称为核内含体；
在细胞质内, 称为细胞质内含体 。
不定形内含体是由病毒粒体和寄主细胞成份
混合组成的；
晶体状内含体一般是由病毒粒体整齐排列堆
叠而成。
二、病毒在植物体内的运转
在植物叶肉细胞间的移动称为胞间运转；
经维管束输导组织的运转称为长距离运转。
（ 一 ） 胞间运转
已知植物病毒的胞间运转有多种途径，而
以经胞间连丝的运转最为普遍。
该过程需有病毒的运动蛋白参与。
首先运动蛋白作用于胞间连丝，使胞间连
丝的孔径增大几倍至几十倍；同时运动蛋白与
病毒核酸结合，使核酸呈细长的线状；最后病
毒是以核酸的形式通过扩展了的胞间连丝进入
相邻的细胞。
? 一些病毒仅能在某些寄主的接种点附近有限
的细胞内扩散, 表现为局部侵染 。
? 一些病毒为韧皮部限制病毒 （ phloem-limited
virus）, 即病毒经介体传入寄主韧皮部后, 仅
能在韧皮部增殖和运转 。
? 病毒在细胞间移动的速度是缓慢的, 平均每
天不过 1mm左右 。
（ 二 ） 长距离运转
植物病毒的侵染大都是系统性的；
先在薄壁细胞组织中增殖和运转；
然后进入维管束组织的韧皮部或木质部很快
地运转。
（三）病毒在植物体内的分布
全株性侵染的病毒并不是植株的每个部分都
有病毒，如只有部分病毒可以进入植株的种胚，
所以病毒可以由种子传染的还是少数。
有少数病毒可以进入花粉，花粉就可以传染
这些病毒。
植物旺盛生长的分生组织很少含有病毒,
如茎尖, 根尖 。 因此切下茎端小段 （ 0.1-
0.25cm） 分生组织培养, 可以得到无病毒的植
株 。
马铃薯, 大理菊, 草莓等营养繁殖的作物,
采用分生组织培养的方法, 可以从病株上得到
无毒苗 。
分生组织培养不一定都能得到无毒苗，要
经过反复测定确定不带病毒后，再用于繁殖无
性系。
三、植物病毒的传播
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 。
（一）植物病毒的介体传播
1,昆虫介体
植物病毒自然传播的主要途径 。 其中, 同
翅目昆虫占 70%以上, 主要为蚜虫, 叶蝉, 飞
虱类 。
按照介体与植物病毒之间的生物学关系，
可分为非持久性病毒（ nonpersistent virus）、
半持久性病毒（ semipersistent virus）和持久
性病毒（ persistent virus）三种类型。
? ⑴ 非持久性病毒
? 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
液进入寄主植物体内, 因此介体饲毒短时间后
即可传毒, 饲育期延长会降低传毒效率, 病毒
在介体体内没有 循回期, 传毒时间 也很短 。
（ 2） 持久性病毒：
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
到口器的唾液腺里，取食时随唾液进入植物体
内。因此必须经过一定时期的 循回期 才能传毒，
有的病毒在虫体内能 增殖,一次获毒后可终生
传毒，有的还可 经卵传毒 给下一代。
? （ 3） 半持久性病毒：
介体获毒饲育期和传毒时间均较长，病毒
在介体体内没有循回期，也不能在虫体内增
殖。蜕皮后不再保持传毒能力。
? 病毒与介体之间存在专化性 。
? 蚜虫传播的病毒常引起花叶型, 环斑型及
黄化型和卷叶型症状, 大都属于非持久性病
毒, 这类病毒都很容易汁液摩擦传播 。
? 叶蝉传播的病毒大都属于持久性病毒。
2,土壤中的介体
⑴ 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。
⑵ 线虫
已知有 5个属的线虫介体传播约 23种
病毒。一般线虫蜕皮后就不能传毒，饲
毒和传毒时间只要 15分钟至 1小时。线虫
传播的植物病毒均属于非持久性，线虫
传病毒也可借花粉、种子传，极易汁液
传，许多线虫传病毒引致环斑型症状。
3．螨类介体
主要是叶芽螨和蛛螨。
螨和病毒的关系研究较多的是由曲叶螨
（ Aceria tulipae）传播的小麦条点花叶病毒，
这是属于循回型，病毒主要存在于中肠，没有
发现在体内增殖的现象。
螨类只有在若虫期获毒以后才有传毒能力，
带毒螨蜕皮后仍能传毒，但不能经卵传，汁液
摩擦亦可传，螨类传播病毒的效率有时是很高
的，如单个带条点花叶病毒的螨就能使小麦发
病。
（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
的微伤进入健株体内使它发病, 又称机械传播 。
需要整枝打杈, 摘心, 绑架的栽培作物上,
是一些病毒的主要传播途径 。
烟草, 番茄, 辣椒上的烟草花叶病毒, 瓜
类, 番茄上的黄瓜花叶病毒 。
在实验室通常采用机械的方法 —— 汁液磨
擦进行人工接种，通过微伤口使病毒进入植物
体内。
2,种子传播 （ seed transmission）
种子, 块茎, 球茎, 鳞茎和花卉苗木等传
播 。
种子传带病毒系由种子外部带毒, 种胚外
部带毒, 胚乳带毒和种胚带毒 。
以豆科, 葫芦科, 菊科最普遍, 作物病毒
病害的重要初侵染源 。
3,嫁接传播 （ graft transmission）
有些果树病毒病害以嫁接传播为其唯一已
知的传播途径，例如苹果锈果病和花叶病等。
这种传播方式在果树与某些经济林木
（如桑树）以及观赏植物中非常重要，因此在
繁殖工作中严格选用无病毒接穗和砧木已成为
很重要的防治病毒病害的措施。
4,菟丝子传播 （ dodder transmission）
菟丝子传播病毒的性质和嫁接传毒相同, 可
以通过其桥梁作用, 将一株寄主植物的病毒传递
给另一株寄主 。
菟丝子的传播不受组织亲合性影响, 更广泛
的应用价值 。
不能靠汁液摩擦接种、不能通过媒介昆虫传
播的病毒、在亲缘关系差异太大的植物之间不能
形成嫁接结合而传播病毒病时，大多可利用菟丝
子传毒。
第三节 植物病毒的命名和分
? 一, 植物病毒的分类
? 植物病毒的分类工作由国际病毒分类委员会
（ Committee on Taxonomy of Virus,ICTV） 植
物病毒分会负责 。
? 以往植物病毒的分类主要依据寄主植物种类, 病
害症状和传播方式等特性将其分为若干个组
（ group ）, 分 类 的 基 本 单 元 为, 成员
（ member）, 。
?1995年, ICTV发表了, 病毒分类与命名,
第六次报告, 规定植物病毒与其它生物一样
实行, 目, 科, 属, 种, 的系统等级分类 。
新规定中的属相当于以前的组, 而种则相当
于以前的, 成员, 。
? ICTV第六次国际病毒分类报告规定病毒的
种为基本分类单元。
? 病毒的 种 是 由自我复制谱系组成的多元
等级，并占有特定生态空间 。其中“自我复
制的谱系”指的是病毒无性复制的群体及因
基因组变异或再组合而形成的进化群体。
“特定生态空间”是指病毒具有的寄主范围。
? 病毒种以下可分为若干 株系 （ strain）。
而一些新获得的病毒，由于对其特征还不完
全了解，不能确定其分类地位，常称作,分
离物” （ isolate）。
? 截至 1995年, 为 ICTV所承认的病毒数目为
3600种, 其中植物病毒种共有 788个 。
? ICTV将植物病毒划归为 47个属, 在其上建立
了 11个科, 1个目 。 植物病毒可归为 5个大类群：
? 1,单链 DNA（ ssDNA） 病毒类群
? 2,双链 DNA（ dsDNA） 病毒类群
? 3,双链 RNA（ dsRNA） 病毒类群
? 4,负单链 RNA（ -ssRNA） 病毒类群
? 5,正单链 RNA（ +ssRNA） 病毒类群
? 由于病毒与其寄主关系密切，而且很多
病毒从寄主那里获得了一些功能基因。要采用
单一的系统发育分类“树”，把所有的病毒联
系起来目前还不太可能，所以目前的植物病毒
分类系统还有待进一步完善。例如有些病毒基
因组很相似，但却归为不相关的分类单元中，
也就是说目前的分类系统还不能完全反映系统
进化关系。
二、植物病毒的命名
? 采用得最多的是英文俗名法,
寄主植物 +症状
(不采用斜体, 常使用缩写 )
烟草花叶病毒 （ tobacco mosaic virus,TMV）
黄瓜花叶病毒 （ cucumber mosaic virus,CMV）
? 有的按照发现的先后给予命名，如马铃薯 X病
毒（ potato virus X,PVX）和马铃薯 Y病毒
（ potato virus Y,PVY）等。
俗名法的优点是简单、直观；其缺点是将
病毒名与病害名二者合一，随着同种病毒在不
同寄主上的发现，往往会造成一些理解上的困
难，如黄瓜花叶病毒可侵染包括单子叶和双子
叶在内的 67个科 470多种植物。
? 目前国际上采用类似于拉丁双名法来命名植物
病毒,
寄主名 +症状 +病毒属名
如 Tobacco Mosaic Tobamovirus
属名采用斜体书写 。
? 植物病毒属名以 -virus结尾，常由模式种寄主名
称（英文或拉丁文）缩写 +主要特征描述（英
文或拉丁文）缩写 +virus组合而成，书写采用
斜体。
如黄瓜花叶病毒属记作 Cucumovirus。
? 科、目的名称分别以 -viridae和 -virales为结尾，
均采用斜体书写。
第四节 植物病毒检测与病毒病害
一, 植物病毒的检测
（ 一 ） 生物学检测
? 1,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。
鉴别寄主谱中一般包括可系统侵染的寄主、局
部侵染的寄主和不受侵染的寄主。
? 鉴别寄主谱的方法简单易行，优点是反应灵
敏，只需要很少的毒源材料。但工作量比较
大，需要较大的温室种植寄主植物，且比较
费时。
? 有时因气候或栽培等原因，症状反应不十分
稳定。
2．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；
这些性状虽易受各种因素影响，但仍可
作为区别不同病毒的依据之一，而且对混合
侵染病毒的分离及制定病毒提纯方案具有参
考价值。
⑴ 钝化温度 （ Thermal inactivation point,TIP）
病毒在病株粗汁液中, 经恒温水浴处理 10分钟即
丧失侵染力的最低温度 。
TIP最低的病毒是番茄斑萎病毒, 只有 45℃ ；
最高的是烟草花叶病毒, 为 93℃ ；
而大多数植物病毒为 55～ 70℃ 。
一种病毒的不同株系可以有不同的钝化温度，所
是鉴定病毒的一项有用的指标。
⑵ 稀释限点 （ Dilution end point,DEＰ ）
病毒在病株粗汁液中, 经若干倍数的稀释
后仍能保持其侵染力的最大稀释倍数,
用 10-1,10-2,10-3…… 表示 。
一般的植物病毒 DEP为 10-2～ 10-３ 。
稀释限点与汁液中病毒粒子的浓度有关，
浓度愈高，稀释限点也愈大。而病毒的浓度往
往受栽培条件、寄主植物状况所影响。因此报
道中同一病毒的稀释限点不一定是相同的，只
能作为鉴定病毒的参考指标。
⑶ 体外存活期 （ Longevity in vitro,LIV）
病毒在病株粗汁液中, 置于 20～ 22℃ 室
温下, 能够保持侵染力的最长时间 。
大多数病毒的 LIV在数天到数月 。
由于在不同植物汁液中存在不同的酶或
抑制物，从而使病毒的体外存活期也可能有
较大的差异，所以这项指标也只能在鉴定病
毒时参考。
（ 二 ） 电镜观察
? 病毒粒体十分微小, 只有在电子显微镜下才能
观察到 。
? 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。
（三）血清学检测
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 。
抗原抗体的结合过程叫 血清学反应 。
抗血清 （ antiserum）,含有抗体的血清 。
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。
抗血清的制备：
?纯化病毒，
?注射小动物（兔子、小白鼠等），
?取血获得抗血清。
琼脂双扩散法：
? 酶联免疫吸附法（ Enzyme Lnked
Immuno Sorbent Assay,ELISA）：
(四 )分子生物学检测
1 聚合酶链式反应 （ PCR）,
聚合酶链式反应 （ Polymerase Chain
Reaction,PCR） 是二十世纪八十年代发展起
来的一种 DNA特定片段体外扩增技术, 已被
广泛地应用于植物病毒检测 。
其优点是快速、灵敏、特异性强。
PCR的基本过程如下：
（ 1） 将反应体系 （ 模板 DNA,引物 1,引物 2、
Mg2+,4种 dNTP和 Taq DNA聚合酶 ） 置高温
下变性 （ 使模板双链 DNA解链为两条单链 ） ；
（ 2） 在低温 ） 下退火 （ 使引物与模板链 3’端结
合, 形成部分双链 DNA） ；
（ 3） 在中温下, 通过 Taq DNA聚合酶使引物从
5’端向 3’端延伸, 随着 4种 dNTP的掺入合成新
的 DNA互补链, 完成第一轮变性, 退火和聚
合反应循环 。
反复进行这种循环，可使两端引物限定
范围内的模板 DNA序列以指数形式扩增。
一个目的 DNA分子经 20轮扩增后, 可达 106。
当 DNA片段扩增到一定数量时，经电
泳分离，再经溴乙锭处理，在紫外光下可以
肉眼观察到并确定扩增片段的大小，从而判
定检测样品中是否含有目的 DNA片段。
大多数植物病毒基因组为 RNA，而 Taq
DNA聚合酶不能以 RNA为模板合成 DNA链，
这就需要首先在逆转录酶的作用下，以 RNA
为模板合成互补的第一链 DNA，之后才能进
行常规 PCR反应，这一技术称为 反转录 PCR
（ Reverse transcription PCR，
简称 RT-PCR）。
2 核酸杂交
原理,DNA— RNA碱基互补关系 。
杂交,DNA— RNA形成异质双链的过程 。
利用根据已知序列合成或制备的核苷酸
片断 —— 探针（ probe）是否能与待测核酸
杂交，判断与已知片断是否有同源性。
二, 植物病毒病害的特点
1 有一些植物在一定的条件下隐症带毒, 即植物
受到病毒的侵染但不表现明显的症状 。
2 还有一些病毒引起观赏植物颜色和形态的变异,
反而增加了植物的观赏价值, 荷兰的郁金香杂
色变种等 。
3 绝大多数的植物病毒侵入寄主植物后可以引
起植物叶片不同程度的斑驳、花叶或黄化，同
时伴随有不同程度的植株矮化、丛枝等病害症
状，以及产量的降低。有一些病毒引起卷叶、
植株畸形。少数病毒还能在叶片或茎秆上造成
局部坏死或瘤肿、脉肿等增生症状。
4 植物病毒病害观察不到病征 。
5 症状表现受温度的影响较大，常发生高温或
低温隐症现象。
? 混合侵染 （ 或 复合侵染 ）,植物受多种病毒或一种病
毒不同株系同时侵染的现象,
混合侵染的病毒在植株体内会发生相互作用,
这种相互作用可分为下列几种类型：
? （ 1） 协生作用,混合侵染后, 引起的病害症状比
两种病毒单独侵染更为严重 。 如番茄花叶病毒和马
铃薯 X病毒, 两者分别侵染番茄都只表现轻微斑驳
症状, 但当两者同时侵染时, 则引起番茄茎, 叶和
果实坏死, 甚至全株死亡 。
? （ 2） 撷颃作用,一种病毒对另一种病毒产生抑制
作用 。 如在烟草植株体内, 烟草蚀纹病毒抑制天仙
子花叶病毒和马铃薯 Y病毒的增殖 。
? （ 3） 交互保护作用,先侵染的病毒保护植物
不再受另一种病毒的侵染。这种作用可发生
在两种病毒或一种病毒两个不同株系之间，
其作用通常是相互的。
习惯上“交互保护”特指用致病力弱的
病毒或株系（生产上称为弱毒疫苗）保护植
物免受强致病力的病毒或株系的侵染。
第六节 亚病毒
亚病毒 （ Subvirus） 是指一类不具有完整病毒
结构或功能的分子生物, 1981年由法国 Lwoff提出,
一, 类病毒 (viroid)
类病毒是指无外壳蛋白包被的小分子环状单
链 RNA,单独具侵染性, 能自我复制, 致病或
不致病 。
1971年 Diener首次在描述马铃薯纺锤块茎
病的病原时使用类病毒 （ viroid） 一词 。 之后陆
续在一些植物中发现这类小分子核酸寄生物 。
菊花矮化类病毒 Chrysanthemum stunt viroid
Affected flowers in the foreground are also showing
premature opening and colour break.
Chrysanthemum stunt viroid
? Affected flower (right) The flower is reduced in
size and showing marked colour bleaching,
二, 拟病毒与卫星 RNA
在植物病毒中，有些病毒粒体内除自身的
基因组 RNA外，还包含一种小分子 RNA，它
与病毒基因组核苷酸序列没有同源性，无编码
能力，必须依赖其相关病毒（称为辅助病毒）
才能侵染和复制。其中分子结构为环状的称为
拟病毒 (virusoid)，分子结构为线状的称为 卫星
RNA(satellite RNA,sRNA)。
目前已在许多病毒中发现有卫星 RNA的
存在，如 CMV卫星 RNA等。
三, 卫星病毒
卫星病毒是指在病毒基因组之外, 依赖于
该病毒 （ 称为辅助病毒 ） 活动的由核酸分子
组成的亚病毒因子, 并用自己的核酸编码外
壳蛋白进行包装 。 它与辅助病毒一起侵入寄
主植物, 对侵染有加强作用 。 卫星病毒核酸
的核苷酸序列与辅助病毒的基因组序列无同
源性 。 因此卫星病毒与辅助病毒没有血清学
关系 。
如：烟草坏死卫星病毒（ Satellite tobacco
necrosis virus,STNV）、玉米白线条花叶卫
星病毒（ Maize white-line mosaic satellite
virus）等。
