农业微生物学1-(6).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 病毒的特性,一、概述,1,、病毒的发现,2,、病毒的定义和特点,3,、病毒的种类,二、病毒的形态和大小,三、病毒的结构和化学组成,四、亚病毒的组成,发 现,1886,年，德国农业化学家,迈尔（,Mayer,）,在荷兰进行烟草接种试验，根据染病烟叶上出现深、浅相间的绿色区域，把这种病害命名为烟草花叶病（,tobacco mosaic disease,TMD,）。,19,世纪末人类认识到有些传染病不是由细菌引起,一、概述,1,、病毒的发现,1892,年，俄国科学家,伊万诺夫斯基（,Ivanovski,）,-,发现烟草花叶病感病因子，一种能通过细菌滤器的,“,细菌毒素”或极小的细菌。,发 现,存在一种比以前所知的任何一种都小的病原,6,发 现,1937,，南非微生物学家,蒂勒,Theiler,的发现生产,黄热病,病毒疫苗,有毒力的黄热病毒在鸡胚组织上经连续培养后会减弱毒性,获,1951,年的诺贝尔医学和,生理学,奖,7,1940,年德国,考希,Kausche,首次用电镜观察到烟草花叶病毒（,TMV,）的杆状外形，并在,1943,年成功拍摄到电镜照片。,发 现,1952,年，赫西,-,蔡斯,Hershey&Chase,的噬菌体感染实验,证实噬菌体的遗传物质仅仅是,DNA，,开创了病毒分子生物学。,发 现,1971,年后，陆续发现了各种亚病毒,类病毒、朊病毒、和拟病毒。,发 现,噬菌体,烟草花叶病毒,流感病毒,乙肝病毒,爱滋病病毒,病毒是一类比细菌还小的非细胞形态的微生物。它广泛地寄生在人、动物、植物、微生物细胞中。,通常人们将细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒称为微生物的五大类群。,在本章中，我们将了解微生物的第五大类群,病毒。,什么是病毒,（,virus,）,？,一、概述,2,、病毒的定义和特点,病毒：,是一类由核酸和蛋白等物质组成的超显微的非细胞生物，,无细胞结构，,每一种病毒只含有一种核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生；在离体条件下，它们以无生命的化学大分子状态存在。,2,、病毒的定义和特点,一、概述,形体极其微,小,，在电子显微镜下才能观察到，一般能通过细菌滤器；,化学组成简单，主要是核酸与蛋白质；,只含一种,核酸,，,DNA,或,RNA,；,无细胞结构,，仅为核酸包于蛋白质外壳中的病毒粒子；,无产能酶系，也无蛋白质合成系统,；,在宿主细胞协助下，通过,核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖,，不存在个体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式；,具有双重存在方式，时而在活细胞内营专性寄生，时而在细胞外以大分子状态存在；,对一般抗生素不敏感，而对干扰素敏感。,？,特征,病毒和细菌的相对大小,二、病毒的大小和形状,最大的病毒与最小的病毒,天花病毒,200300nm,脊髓灰质炎病毒,28nm,口蹄疫病毒,10nm,第一节 病毒的特性,个体小，能通过细菌滤器；必需在电镜下观察；,不同病毒的毒粒大小差别很大；,多数病毒粒子的直径在,100nm,以下；,病毒：细菌：真菌,=1,：,10,：,100,大小,形态,病毒形态多种多样，有球状、杆状、蝌蚪状、子弹状和丝状、冠状等。,3,、蝌蚪状,(,噬菌体,),病毒的各种形态,形态,1,、杆状或丝状,(,大多为植物病毒,),2,、多面体或球形,(,大多为动物、真菌病毒,),形态,1,、病毒的结构,核衣壳（基本构造）核心：由,DNA,或,RNA,构成,病 衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成,毒 包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成,刺突（非基本结构）,衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位，衣壳粒,的排列组合方式不同，使病毒表现出不同的构型和形状。,第一节 病毒的特性,三、病毒的结构和化学组成,1.,病毒的结构,基本成分,核酸位于中心，称为,核心,蛋白质包围在核心周围，形成,衣壳,核心,和,衣壳,合称核衣壳，为病毒的基本结构。有些复,杂的病毒在衣壳的外面包裹着一层由脂类和多糖组成,的,包膜,。有的包膜上还长有,刺突,。,三、病毒的结构和化学组成,三类典型形态的,病毒：,二十面体对称,(,球状,),螺旋对称,(,杆状,),复合对称,(,蝌蚪状,),2,、病毒核壳的构型,（,1,）螺旋对称体病毒：,病毒壳体呈螺旋对称，即蛋白质亚基有规律地沿着中心轴呈螺旋排列，进而形成高度有序的稳定结构。,ssRNA,病毒，杆状,属于植物病毒,烟草、西红柿,ssRNA,螺旋盘绕于蛋白质外壳内,烟草花叶病毒 （,TMV,）,衣壳粒,（,2,）二十面体对称病毒,由蛋白质亚基围绕立方对称的正多面体的角或边进行排列，形成一个封闭的蛋白质的鞘。,20,个面,30,条边,12,个顶角,腺病毒（,Adenovirus,）,一种动物病毒,外形呈典型的二十面体,有,12,个角、,20,个面和,30,条棱,核心是线状双链,DNA,（,dsDNA,）,只能培养在人的组织细胞上,能使宿主细胞形成包涵体,多瘤病毒,42,个壳粒（,1,个,/,边）,乳头瘤病毒,72,个壳粒（,3/,面）,脊髓灰质炎病毒,32,个壳粒（,1/,面）,SV 40,病毒,72,个壳粒,疱疹病毒,162,个壳粒（,3/,边，,3/,面）,若以一定数目的亚基排列成具有一定表面积的立方对称体，以二十面体容积为最大，能包装更多的病毒核酸，所以病毒壳体多取二十面体对称结构。,T,4,由头部（核心是,双链线状,DNA,）、颈部和尾部（尾鞘、尾管、基板、刺突和尾丝）三个部分构成。,由椭圆形的二十面体,头部,和螺旋对称的,尾部,两种基本的壳体组合而成的病毒壳体为双（复合）对称型，如大肠杆菌,T,偶数噬菌体。,（,3,）复合对称病毒,头部,尾鞘,尾丝,刺突,基板,尾管,3,、病毒的化学组成,主要由,核酸,(,DNA,或,RNA,),和,蛋白质,组成。,较复杂的病毒还含有脂类、多糖等其他组分。,（,1,）病毒的核酸,一种病毒通常,只含有一种,核酸,植物病毒：,绝大多数：,RNA,型,少数：,DNA,型（花椰菜花叶病毒）,细菌病毒：,大多数：,DNA,型,少数：,RNA,型（噬菌体,6,）,动物病毒：,多数：,DNA,型（天花病毒）,少数：,RNA,型（流感病毒）,（2）,病毒的蛋白质,有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几种蛋白质。,病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同病毒蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。,病毒蛋白质主要在,构成病毒结构,、,病毒的侵染,与,增殖,过程中发挥作用：,1,、结构功能,2,、吸附,3,、破坏宿主细胞壁与细胞膜,4,、增殖,（2）,病毒的蛋白质,1,、结构功能,衣壳蛋白包在病毒核酸外面构成病毒的基本结构核衣壳保护着病毒核酸免遭破坏；,2,、吸附,噬菌体的尾丝与流感病毒包膜上的糖蛋白刺突吸附在宿主细胞表面的受体上；,3,、破坏宿主细胞壁与细胞膜,噬菌体的溶菌酶与流感病毒的神经氨酸酶；,4,、增殖,如,DNA,和,RNA,聚合酶、,RNA,复制酶、逆转录酶等核酸复制酶以及合成病毒蛋白质所需的各种酶等。,28,种类：,脂类 糖类,病毒中的,脂类,主要以脂质双分子层的形式存在于病毒的包膜中。,病毒所含的,糖类,主要以糖蛋白的形式存在于包膜的表面，决定着病毒的抗原性。,（,3,）其它组成成分,概念：,感染病毒的宿主细胞内，由于病毒大量聚集并使细胞发生病变时，出现的在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的,小,体，称为包涵体。,包涵体在细胞中的形成部位：,位于细胞核内,如,疱疹病毒、昆虫多角体病毒,，位于细胞质内,如,痘病毒、狂犬病毒,，胞核和胞质内都有,如,麻疹病毒,包涵体的本质,-,大多数是病毒粒子组成的，少数是细胞对病毒的反应。,在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、结构、和特性，可用于分类鉴定,和临床诊断依据,。,（,4,）,包涵体,形态,：,圆形、卵圆形、不定形,体积,：,较大,是病毒的聚集体,;,是病毒的合成部位,;,是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质,非病毒性包涵体,由化学因子或细菌感染形成,包涵体,植物病毒的包涵体，大多是病毒集中装配的场所或呈结晶状排列的病毒体，也有些是细胞晚期退行性变化的结果。,昆虫病毒的包涵体比较特殊，其结构是病毒体被包闭在病毒本身编码的基质蛋白（包涵体蛋白）形成的结晶内。这种包涵体具有保护功能。,包涵体,四、病毒的分类,（,1,）根据国际病毒的分类委员会的分类标准划分 为,7,种病毒,（,2,）根据侵染寄主划分为,5,种病毒,（,3,）根据化学成分划分为,2,种病毒,（,4,）根据对寄主的影响程度划分为,2,种病毒,（,1,）国际病毒的分类委员会的分类标准,遗传物质是,DNA,或,RNA,单链或双链,有无包膜,划分为,7,种病毒,DNA,病毒,（,DNA Viruses,）,第一组：,双链,DNA,病毒,（,Group I:dsDNA Viruses,）,第二组：,单链,DNA,病毒,（,Group II:ssDNA Viruses,）,RNA,病毒,（,RNA virus,）,第三组：,双链,RNA,病毒,（,Group III:dsRNA Viruses,）,第四组：,正链,RNA,病毒,（,Group IV:(+)ssRNA Viruses,）,第五组：,负链,RNA,病毒,（,Group V:(-)ssRNA Viruses,）,DNA,与,RNA,逆转录病毒,（,DNA and RNA Reverse Transcribing Viruses,）,第六组：,RNA,逆转录病毒,（,Group VI:RNA Reverse Transcribing Viruses,）,第七组：,DNA,逆转录病毒,（,Group VII:DNA Reverse Transcribing Viruses,）,35,（,2,）根据寄主划分为,5,种病毒,动物病毒：,人类病毒（,300,余种）,脊椎动物病毒（,931,种）,昆虫病毒（,1671,种）,植物病毒：,600,余种,真菌病毒：,100,余种,细菌病毒：,2850,余种,拟病毒：,亚病毒,类病毒,卫星病毒,朊病毒,（,3,）根据化学成分划分为,2,种病毒,（真）病毒,：至少含核酸和蛋白质二种组分,（,4,）根据对寄主的影响程度划分为,2,种病毒,温和性的病毒：病毒的基因组可以与寄主基因组同时复制，并且可以形成一种溶原化状态，从而不导致细胞死亡。,烈性病毒：感染后能杀死细胞的病毒,非细胞,生物,（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分,亚病毒,类病毒：只含具侵染性的单链环状,RNA,组分,卫星病毒：,含不具侵染性的单链环状,RNA,卫星,RNA,：只含有不具侵染性的单链,RNA,片,段组分，需依赖辅助病毒复制,朊病毒：只含蛋白质，能独立复制,四、亚病毒的组成,亚病毒,：是一类比病毒更为简单，仅具有某种核酸不具有蛋白质，或仅具有蛋白质而不具有核酸，能够侵染动植物的微小病原体。,1,、类病毒（,viroid,）,-,是一类比任何已知病毒都小的可传染的致病因子,1971,年，美国工作的瑞士学者,T.O.Diener,在研究马铃薯纺锤形块茎病,(PSTV),时发现了类病毒。,迪纳,Diener,类病毒,结构简单，只含,RNA,一种成分，核酸为裸露的环状,ssRNA,；,无蛋白质，无衣壳或包膜,；,严格专性寄生在活细胞内；,可侵染寄主，侵入后能自我复制，不需要辅助病毒；,目前只在植物体中发现。,在,19771988,年间陆续发现的类病毒已有,18,种，例如番茄簇顶病、柑橘裂皮病、苹果锈果病、黄瓜白果病、椰子死亡病、菊花矮化病等的类病毒。,2,、朊病毒（,prion,，,virino,）,1982,年，美国生物学家普鲁辛纳,Prusiner,在研究,羊瘙痒症,，发现了一种对人有侵染性的蛋白质颗粒。,朊病毒：,又称,蛋白侵染因子,，,一类比类病毒还小的病原物，不含任何类型的核酸，能侵染人和动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质。,朊病毒通常借食物进入消化道，再经淋巴系统侵入大脑。目前至少有,6,种人和动物的疾病与此有关，如库鲁病、疯牛病等。,丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬，直至瘫痪死亡,1997,年诺贝尔生理医学奖,朊病毒的特点,1.,呈淀粉样颗粒状；,2.,无免疫原性；,3.,无核酸成分；,4.,由宿主细胞内的基因编码；,5.,抗逆性强，能耐杀菌剂,（甲醛）,和高温,（,120-130,处理,4h,后仍具有感染性,）。,2005,年,6,月,9,日,3,、卫星病毒（,satellite virus,）,卫星病毒,：,一个小片段的,RNA,必须依赖于另一种病毒（,辅助病毒,）的同时感染才能完成其复制过程。,如丁型肝炎病毒（,hepatitis D virus,HDV,）必须利用乙型肝炎病毒（,HBV,）的包膜蛋白才能完成复制周期。,辅助病毒：,具有帮助功能的病毒。,迄今为止,已发现有,26,种植物的病毒支持它们各自的卫星病毒,有些卫星病毒还有不同株系。,常见的卫星病毒有,卫星烟草坏死病毒,(STNV)、,卫星烟草花叶病毒,(STMV),、卫星玉米白线花叶病毒,(SMWLMV),、卫星稷子花叶病毒,(SPMV)。,卫星病毒,多数与植物病毒有关，,也有与动物有关的,如腺联病毒,、丁型肝炎,病毒等。,有两类：,一类可编码自身衣壳蛋白,另一类为卫星病毒,RNA,分子,需辅助病毒才能复制,4,、卫星,RNA,（,sat-RNA,）,卫星,RNA:,是一类寄生于辅助病毒壳体内，虽然与辅助病毒基因组无同源性，但必须依赖于辅助病毒才能复制的,RNA,分子片段。,如烟草环斑病毒（,TobRSV,）的卫星,RNA,能减轻,TobRSV,在烟草上引起的环斑症状。,常见的,卫星,RNA,还有番茄黑环病毒（,TobRSV,）的卫星,RNA、,黄瓜花叶病毒（,CMV,）的卫星,RNA,等。,卫星,RNA,是被包裹在植物病毒粒子内部的类病毒,;,RNA,分子存在形式：单链，线状或环状,;,单独不能复制，也不表现致病性；,生物活性：能显著影响其辅助病毒在宿主中所产生的症状。,应用：由于许多卫星,RNA,能减轻辅助病毒所引起的宿主症状，故已被用来防治植物病毒病害；,探索核酸的结构与功能；,组建弱毒疫苗；探索病毒本质和生命起源等。,卫星病毒与卫星,RNA,的区别,卫星病毒和卫星核酸都是亚病毒侵染因子的一类,它们缺少独立的复制能力,需要辅助病毒才能复制其核酸,或由辅助病毒提供外壳蛋白来包被核酸。,凡其核酸编码自己外壳蛋白的称为卫星病毒,否则仅称卫星核酸。,48,？,第二节 噬菌体（,phage,）,噬菌体,：,指能够侵染细菌的病毒，即细菌病毒。,一、噬菌体的形态,二、噬菌体的结构,三、噬菌体的生活周期,四、噬菌体的危害和应用,噬菌体的发现,陶尔德,-第赫兰尔现象,1915,年，英国人陶尔德（,Twort,）在培养,葡萄球菌是发现了透明斑,1917,年，法国人第赫兰尔（,dHerelle,）,也观察到污水无菌滤液对痢疾杆菌的溶菌,现象,细菌被一种更小的生物溶解了，这种生物被称为,噬菌体,。把侵染真菌的病毒叫,噬真菌体,。,噬菌体在自然界广泛存在，在,1995年发表的,国际病毒分类委员会,与命名第六次报告中共报道了4000余种，分别划归为49个病毒科,。,一、噬菌体的形态,蝌蚪状,微球形,线状,二、噬菌体的结构,噬菌体：蛋白质核酸,核酸：,DNA ss,、,ds,RNA ss,复合对称病毒,T,4,噬菌体,头部,尾部,三、噬菌体的繁殖,噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本成分的合成和装配，即首先将各个部件合成出来，然后装配，所以一般将噬菌体的繁殖称做,复制,。,根据噬菌体与宿主的关系：,烈性噬菌体（,virulent phage,）,感染细胞后,能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。,温和噬菌体（,temperate phrage,）,噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核,DNA,上，并且可以随宿主,DNA,的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。,烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段：,即,吸附,Absorption,、侵入,Penetration,、增殖,Replication,、装配,Assembly,和释放,Lysis,。,1,、烈性噬菌体的繁殖,吸附：,噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合，噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后，靠刺突“钉”在细胞表面上。,噬菌体吸附位点,侵入：,核酸注入细胞的过程。噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔，然后尾鞘收缩，尾髓刺入细胞壁，并将核酸注入细胞内，蛋白质外壳留在细胞外。,增殖：,包括核酸的复制和蛋白质合成。噬菌体核酸进入宿主细胞后，会控制宿主细胞的合成系统，然后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。,装配：,DNA,分子的缩合通过衣壳包裹,DNA,而形成头部尾丝及尾部的其它部件独立装配完成头部与尾部相结合最后装上尾丝，至此，一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。,释放：,方式：,裂解：多以裂解细胞的方式释放。,分泌：噬菌体穿出细胞，细胞并不裂解。,通常情况下，一个噬菌体通过上述五个过程能合成,10,1000,个噬菌体。烈性噬菌体的这种生长繁殖方式也称为一步生长。,2,、温和噬菌体与溶原性细菌,温和噬菌体：,噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核,DNA,上，并且可以随宿主,DNA,的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。,溶原性,：温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解的现象。,溶原菌：,温和噬菌体的宿主菌。,原噬菌体（或前噬菌体）即整合在宿主核,DNA,上的噬菌体的核酸。,溶原性细菌：,指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖,而不被裂解。,温和噬菌体的特点,1.,其核酸的类型都是,dsDNA;,2.,具有整合能力；,3.,具有同步复制能力。,溶原性细菌的特点：,可稳定遗传：,子代细菌都含有,原噬菌体，均具有溶原性。,可自发裂解：,温和噬菌体的核酸可从宿主,DNA,上脱落下来，恢复原来的状态，进行大量的复制，变成烈性噬菌体。,可诱导裂解：,用化学、物理方法诱导,具有免疫性：,溶原菌对其本身产生的噬菌体或外来的同源的噬菌体不敏感，对同源噬菌体具免疫性。,可复愈：,自然遗失前噬菌体，但不发生自发裂解和诱导裂解。,溶源转变：,由于溶原菌整合了温和噬菌体的核酸而使自己产生一些新的生理特征。,3,、噬菌体的生长的测定,噬菌体生长的测定,一步生长曲线,一步生长曲线,：定量描述一群菌体内毒性噬菌体生长规律的实验曲线。,感染后培养过程,被噬菌体侵染的,菌群培养过程,定时取培养液与敏,感菌混合平板培养,不同取样时间培养液与敏感菌混合平板培养产生的噬菌斑数量的动态,噬菌体一步生长曲线,实验设计依据：,1,个菌体被,1,个噬菌体感染，避免二次吸附；细菌群体被噬菌体同步感染。,实验过程,:,敏感菌,10ml,Phage 1ml,混匀，,5min,，使之吸附,离心或用抗,phage,血清处理，去除过量,phage,高倍稀释，吸附,phage,的菌悬液,37,培养，定时取样,取样人为裂解处理（每,5min,）样品中加入氯仿裂解细胞,2448h,裂解液加入敏感菌液中,适当稀释混合液,涂布于琼脂培养基上,计数噬菌斑,噬菌斑,噬菌斑,:,概念：,在涂布有敏感宿主细胞的固体培养基表面，若接种上相应噬菌体粒子由于先侵染和裂解一个细胞，然后以此为中,心，再反复侵染和裂解周围大量的细胞，结果在菌苔上形成一个具有一定形状、大小、边缘和透明度的噬菌斑。,(,每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。,),应用,:,噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数,以,培养时间,为,横,坐标，以,噬菌斑数,为,纵,坐标，绘制成的曲线为一步生长曲线。,稳定期：,感染细胞后复制的子代噬菌体全部释放，噬菌斑数稳定，一次感染结束。,潜伏期：,从噬菌体吸附细菌到第一个噬菌体粒子装配之前的这段时期。噬菌体数无变化。样品中无游离的噬菌体。,(510min),裂解期：,曲线直线上升，子代噬菌体不断释放到培养基中，直到达到一个极限。,(2030min),裂解量：,每个被感染细菌释放出的新噬菌体的平均数。,稳定期噬菌斑数,裂解量,=,潜伏期噬菌斑数,不同的噬菌体或同,种噬菌体感染敏感菌后所释放 的噬菌体数不同,与噬菌体种类、宿主细胞菌龄以及 环境因素有关。,四、噬菌体的危害和应用,噬菌体的危害：,主要是引起发酵中的噬菌体污染,例：丙酮、丁醇发酵中的噬菌体污染,抗生素发酵中的噬菌体污染,食品工业上的噬菌体污染,防治：,控制,活菌排放,选育抗性生产菌株,生产中轮换使用菌种,药物防治,例如用金霉素、四环素等。,噬菌体的应用：,1.,作为分子生物学研究的工具,2.,用于鉴定未知菌，可到型。,3.,用于临床治疗传染病,4.,检验植物病原菌,5.,测定辐射剂量,第三节 植物病毒,植物病毒的危害及作用,病毒引起的病害在数量上占植物病害的第二位。由植物病毒引起的植物病害的植物有：禾本科、茄科、豆科、十字花科和葫芦科等。,生产上危害较大的植物病毒病害有：,烟草花叶病、黄瓜花叶病、烟草马铃薯,Y,病毒病、马铃薯病毒病、玉米矮花叶病等。,植物病毒也有可利用的价值，特别在开发基因工程的载体、转基因植物研究等方面，发挥了很大的作用。,植物病毒病的症状特点,一、外部症状：,病毒病害在症状表现上多为系统发病，表现为变色、畸形，少数引起坏死、腐烂，萎蔫极少发生。,变色,：花叶，黄化。,坏死,：也称作枯斑反应，如,TMV,侵染心叶烟表现为坏死枯斑，马 铃薯病毒的某些株系侵染烟草可产生脉坏死。,畸形,：抑制型：矮化，卷叶，皱叶，蕨叶。,刺激型：丛生，肿瘤。,植物病毒病的症状特点,二、病组织的内部和细胞的变化：,1.,组织变化,：,组织坏死,：如烟草花叶病毒,TMV,，它侵染心叶烟引起薄壁组织坏死，有些引起茎部维管束和叶部坏死，烟草花叶病毒侵染大豆引起顶芽和侧枝坏死。一般引起黄化类型的病毒病多是因输导组织、韧皮部坏死引起。,组织增生,：病毒侵染后，寄主植物体内代谢失调，产生激素，引起增生。,2.,细胞的变化,：,花叶和斑驳是由于细胞内叶绿素遭到破坏所致。,植株感染病毒的症状,畸形,褪绿和矮化,植株感染病毒的症状,植株感染病毒的症状,花叶,丛枝,植物病毒,特点,粒子形态多为杆状,核酸主要为单链,RNA,感染的专性不强，一种病毒可感染不同科、属的植物,混合感染常见，即一种植物可被多种病毒感染,病毒常在感染宿主细胞内由病毒离子堆叠成,结晶状包涵体,或者是由病毒粒子与细胞组分形成,非结晶性包涵体,。,少数种类才有包膜,严格的细胞内寄生物,专化性并不强，往往一种病毒可寄生在不同种、属甚至不同科的植物上,植物病毒,增殖,：,植物病毒一旦进入细胞后，增殖产生的子代病毒或病毒核酸可通过病毒编码的,运动蛋白,与,胞间连丝的相互作用,从受感染细胞进入邻近细胞。,植物病毒的传播感染途径,昆虫传播：,是自然条件下最主要的传播途径。主要的虫媒是半 翅目刺吸式口器的昆虫,蚜虫、叶蝉和飞虱；,汁液传染：,病株的汁液接触无病植株,伤口,可以使健康植株感染病毒。病毒一般很少从植物的自然孔口侵入；,嫁接传染：,几乎所有全株性的病毒病都能通过嫁接传染。,菟丝子：,由于菟丝子与多株寄主植物的维管束连在一起，因而传播病毒非常容易。,土壤传播：,染 土壤传染实际是土壤生物与寄主植物间的接触传染，分为两种，一是土壤中的线虫、真菌传播，二是土壤中带病毒的有机物传播。,种子和花粉：,种子中的胚及花粉常常会带有病毒，因而通过播种及花粉能传播病毒。,防治植物病毒病的基本原则,1.,消灭和减少侵染来源,(1),采用无毒种子和无性繁殖材料。,(2),种苗处理，,51-53,温水中浸,10,分钟。,(3),根尖或茎尖的组织脱毒培养。,2.,治虫防病，消灭传播介体。,3.,选育抗病或耐病品种。,4.,栽培管理减少人为传播发病，烟草打尖打杈时先打健株，再打病株。,82,昆虫病毒寄生于昆虫的细胞内，呈杆状或球状，核酸为,RNA,或,DNA,。,第三节 昆虫病毒,多数昆虫病毒可在宿主细胞内形成呈多角形的包涵体称为多角体，其内包裹着数目不等的病毒粒子。,多角体可在细胞核或细胞质内形成，功能是保护病毒粒子免受外界不良环境的破坏。,昆虫病毒增殖过程的特点：,据包涵体的有无及包涵体在细胞中的位置及形状，可将昆虫病毒分为,4,类,:,核形多角体病毒（,NPV）：,在昆虫细胞核内增殖、具有,蛋白质包涵体的,杆状,病毒,质形多角体病毒（,CPV）：,在昆虫细胞质内增殖、可形,成蛋白质包涵体的,球状,病毒,颗粒体病毒（,GV）：,具有蛋白质包涵体，每个包涵体,内通常仅含一个病毒粒,无包涵体病毒,：,病毒粒子球形，不形成包涵体,核型多角体病毒,(nuclear polyhedrosis virus,NPV),在昆虫细胞核内增殖的、具有蛋白质包涵体的杆状病毒。,感染家蚕、柞蚕和蓖麻蚕，引起蚕病，对养蚕业危害很大。,昆虫幼虫感染核型多角体病毒后,食欲减退,动作迟钝,随后躯体软化,体内组织液化,白色或褐色体液从破裂的皮肤流出,一般从感染到死亡整个过程为,4-20,天。,病死的幼虫,倒吊,在植物枝条上,由于组织液化下坠,使下端膨大。,质型多角体病毒,(cytoplasmic polyhedrosis virus,CPV),一类在昆虫细胞质内增殖的、具有蛋白质包涵体的一种球状病毒,多角体被幼虫吞食后,在中肠被消化。病毒粒子侵入中肠、前肠和后肠细胞，在细胞质内增殖,并形成多角体,不能侵入其它组织。感染的幼虫食欲不振,上吐下泄，排出大量多角体。,中肠肿大,呈乳白色,血淋巴及皮肤不破坏，死虫躯体萎缩，,无倒挂特征,。,颗粒体病毒,(granulosis virus,GV),一类具有蛋白质包涵体、每个包涵体内一般仅含一个病毒粒子的昆虫杆状病毒。主要感染鳞翅目昆虫的真皮、脂肪组织及血细胞等。,昆虫吞食后停止进食,在肠道中将包涵体消化掉,释放出病毒粒子,侵入真皮、脂肪组织及气管和中肠皮层,先进入细胞核,在核内繁殖,随后释放到细胞质内,形成只含有一个病毒粒子的包涵体。,死虫特征与核多角体病毒感染相似（病死的幼虫,倒吊,在植物枝条上）。,我国已制成菜粉蝶颗粒体病毒制剂用于生物防治,收集病毒,昆虫病毒生产过程,饲养昆虫,病毒感染,斜纹夜蛾病毒杀虫剂及甜菜夜蛾病毒,杀虫剂：一种核型多角体病毒（,NPV）,用昆虫病毒防治农林害虫具有专一性高，扩散性强，毒力较大，后效较久，使用方便，对人畜较安全等优点。,它是一种有着广阔前景的病毒农药，已成为害虫综合防治中的重要一环，是生物防治中的一个活跃的领域。,第四节 病毒的可利用价值,第一，在病毒发现之前，早在十八世纪人们就利用病毒感染引起的植物叶和花的变色，创造新的花卉品种，如荷兰的郁金香杂色花变种、日本的卫矛叶变色品种、印度的杂色锦麻和中国的“绿菊”。,第二，用噬菌体防治动物的痢疾杆菌、耐药性的绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌感染，取得优于药物的治疗效果。,我国著名医学微生物学家余贺曾在,1958,年利用噬菌体成功地防治了绿脓杆菌对烧伤病人的感染，成为我国微生物学界的一段佳话。,第三，抗霜冻噬菌体能够保护植物免受霜冻的危害。,第四，藻类病毒可清除藻对水面的污染，试验证明污染水源的藻类，施用,LPP-1,病毒后,7,天，藻就被全部裂解，使水质变清。,第四节 病毒的可利用价值,第五，昆虫病毒已经成功地用于防治害虫。我国曾研究用鼠痘病毒灭鼠，试验感染的死亡率达,100%,。,第六，用于植物病害的防治。近年来报道了用真菌病毒双链,RNA,防治板栗疫病；我国病毒学家田波等成功地用卫星,RNA,防治黄瓜花叶病毒引起的病害。,第七，分子生物学和基因工程中使用的工具酶和基因工程载体来源于病毒。禽肿瘤病毒的反转录酶、噬菌体,T4,产生的,T4 DNA,聚合酶、,T4 RNA,连接酶、,T4 DNA,连接酶和,T4,多核苷酸激酶等是基因工程进行遗传操作的重要工具酶。,第四节 病毒的可利用价值,92,病毒（,virus,）,病毒是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒只含有一种核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组分，然后再进行装配而得以增殖；在离体条件下，它们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。,烈性噬菌体（,virulent phage,）,噬菌体的繁殖一般可分为五个阶段，即吸附、侵入、增殖、成熟、裂解。凡在短时间内能连续完成这五个阶段而实现其繁殖的噬菌体，称为烈性噬菌体。,温和噬菌体（,temperate phage,）,凡吸附并侵入细胞后，噬菌体的,DNA,只整合在宿主的核染色体组上，并可长期随宿主,DNA,的复制而进行同步复制，因而在一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体称温和噬菌体。,溶源菌（,lysogen,）,指在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌（或其他微生物）。,前噬菌体（,prophage,）,整合到宿主核染色体组上的噬菌体核酸，是具有一定形态、构造并能用光镜观察和识别的特殊群体。,空斑（,plaque,）,动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成。,枯斑（,lesion,）,植物病毒在植物叶片上形成。,噬菌斑（,plaque,）,当一个噬菌体侵染一个敏感细胞后，隔不久即释放出一群子代噬菌体，它们通过琼脂层的扩散又侵染周围的宿主细胞，并引起裂解，如此经过多次重复，就出现了一个由无数噬菌体粒子构成的群体,噬菌斑。,小结,小结,名词解释：,病毒,、,衣壳、衣壳粒、,烈性噬菌体,、,温和噬菌体,、原噬菌体、温和细菌、溶原性、,类病毒,、,卫星病毒,、卫星,RNA、,朊病毒,、噬菌斑、空斑、,枯斑,问答题：,1.,病毒颗粒有哪几种对称方式？毒粒的主要结构类型有哪些,?,2.,简述烈性噬菌体的生活史。,小结,3.,什么是一步生长曲线，分几个时期，特点是什么？,4.,简述噬菌体在发酵工作中的危害和防治。,5.,亚病毒有哪几类,?,各自有何特点,?,6.,溶源性细菌有哪些特点？,7.,如何在农业生产上运用病毒,?,