高级植物病毒学

高级植物病毒学

高级植物病毒学

第一讲

1.病毒：病毒是一组（一种或一种以上）RNA或DNA核酸模板分子，包被在蛋白或脂蛋白外壳内，在合适的寄主细胞内，依赖于寄主蛋白合成体系、细胞物质和能量完成其复制，随着核酸的变化而发生变异。

2.病毒与其他类似生物的区别：

⑴与细胞型寄生物的区别：①在细胞内复制期间没有一个连续的膜将病毒与其寄生分开。在寄主细胞内复制的细胞性寄生物总是以一个连续的双层膜（continuous bilayer membrane）与寄主细胞的细胞质分开

②病毒中缺少蛋白质合成的系统。

③病毒的复制是通过先合成许多组分, 随后从组分库中装配出许多病毒粒体（virion或virus particle）。即使最简单的细胞亦通过二分裂方式进行复制。⑵与质粒的区别：①正常的病毒具有粒子形态，其结构是为在细胞外的环境中保护遗传物质而设计的，并且能够促进病毒进入新的寄主细胞。

②病毒基因组为特定的病毒功能而高度地组织化，对寄主细胞没有已知的价值, 然而质粒的遗传物质通常对其寄主细胞的生存是有用的。

③病毒能引起寄主生物的病害或细胞的死亡，但是质粒不会。

⑶与衣原体、立克次氏体、支原体的区别：

①大小: 一些痘病毒（pox virus）比衣原体的原体更大。

②基因组的性质和大小: 许多病毒有像细胞一样的双链DNA, 并且一些病毒的DNA比衣原体中的DNA大。

③DNA 和RNA 的存在

④病毒和支原体都没有坚硬的细胞包膜。

⑤在活的寄主细胞外面，病毒与许多类群的专性细胞性寄生物（cellular parasite）如衣原体都不能生长。

⑥病毒和衣原体中没有产生能量的系统。

⑦病毒和某些细菌所需的氨基酸等完全依赖于寄主细胞。

3.专著和刊物

《植物病毒学》《植物病毒研究方法》《植物病毒种类的分子鉴定》《Plant Virology》

《微生物学报》《植物保护学报》《植物病理学报》Plant Disease、Phytopathology、Molecular Plant Microbe Interactions、Molecular Plant Pathology、Virus Genes、Archives of Virology、Virus Research、Journal of General Virology

第二讲

1.类病毒：不具病毒粒体，而是裸露的RNA，能侵染细胞，进行自我复制，称为类病毒。

2.卫星核酸：是指依赖于辅助病毒才能复制的线状和环状小分子核酸，其核酸序列与其辅助病毒无显著的同源性，包装在辅助病毒衣壳蛋白内。

3.卫星病毒：具有独立的核酸和外壳蛋白、必须依赖于辅助病毒才复制的病毒，并与辅助病毒无同源性。一般干扰辅助病毒的复制。

4.拟病毒：包被于辅助病毒衣壳内、类似于类病毒的卫星RNA，大小为300-400bp，具有高度二级结构的单链闭合环状RNA分子。

5.蛋白侵染因子：不含核酸，只含约30kDa蛋白质侵染因子，病因未完全明确，暂不列入亚病毒。

第三讲

病毒的核酸类型

（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。如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NCMV。

（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，如RDV。

（4）单链DNA（ssDNA）：联体病毒科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，如WDV。

（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，如CaMV，杆状DNA病毒属具有这种类型基因组。。

第四讲

1.病毒基因组结构：一般来讲，病毒基因组包括编码区（coding regions）和非编码区(non-coding regions)。编码区所表达的蛋白要参与病毒的侵染循环、病毒在植株内的运动及植株间的传播以及与寄主植物的互作。非编码区调控基因组的复制与基因表达，但调控序列也可能存在于编码序列内。

2.病毒基因组的特点：

⑴基因组大小相差很大：WDV：2.75 kb 痘病毒：300 kb

⑵核酸结构多样性：DNA 或RNA；单链或双链；环状分子或线性分子

⑶基因组有连续的，有不连续的：大多数连续；RDV：12条dSRNA

⑷编码序列>90%(基因组)

⑸多为单拷贝，即每个基因只出现一次

⑹基因有连续的和间断的(有内含子)

⑺相关基因丛集: 功能上相关的基因排列在一起

⑻有重叠基因

⑼含有不规则结构基因：基因之间无间隔区；mRNA５＇端无帽子结构；结构基因本身无翻译起始序列

3.表达策略

⑴多聚蛋白策略：按病毒基因组的5' 3'方向进行翻译，形成一个大的多肽，这其中包含某种蛋白酶，再进行翻译后的切割，把一个Polyprotein分成几个有功能的多肽。该策略在马铃薯Y病毒科的病毒中普遍存在。多聚蛋白的策略能克服非5'端的起始密码子问题外，还能使几个功能蛋白同时表达，更加容易调节整个生化途径。

⑵亚基因组RNA策略：亚基因组RNAs（sgRNA）是在病毒的复制过程中从基因组RNA上合成的具有截短的5'端和共同的3'端的基因组分。原来在下游的编码框就变成mRNA的5'末端。当在基因组的3'末端有几个基因存在时，一系列具有共同3'末端的sgRNA产生。

⑶中间起始策略：翻译不是从5'端的AUG启动子开始的，而是起始于中间的