番茄斑萎病毒

番茄斑萎病毒（TSWV）是Tospovirus属中最重要的一种病毒,侵染82科900多种单、双子叶植物，广泛分布于世界各地的温带、亚热带及热带地区，对许多经济作物及庭院植物造成严重损失。TSWV以其广泛的寄主范围和造成的巨大经济损失已被列为世界危害最大的十种植物病毒之一。早在1919年，在澳大利亚首次发现了斑萎病，随后，发现了斑萎病的传毒介体西花蓟马，但番茄斑萎病毒最早由Samuel, Bald和Pittman于1930年首次正式报道。至今，番茄斑萎病毒病已广泛分布于世界各地，欧洲、亚洲、非洲、美洲及大洋洲均有分布。1984年，在我国南方花生病害调查时发现由番茄斑萎病毒(TSWV)引起新病害，随后陆续在番茄(四川)及甜菜(内蒙古)上发现。1992年，姚革在四川烟叶上发现番茄斑萎病毒。2000年，张仲凯等在研究云南烟草病毒病原中发现TSWV在云南烟区广泛分布，主要引起斑块状褪绿、黄化、坏死及灼烧状等症状,在局部地区可造成60%以上的严重损失。2004年,丁铭在昆明地区栽培的马铃薯病株上分离鉴定出含有番茄斑萎病毒属番茄斑萎病毒和花生环斑病毒。由于其危害性严重，经济损失日益加大，已被作为检疫性病害。近年来，随着西花蓟马在我国部分地区的传播扩散，番茄斑萎病毒的发生情况也备受人们关注。

番茄斑萎病毒的致病机制主要由以下几点：

一、番茄斑萎病毒侵染引起寄主细胞的质壁分离。植物细胞在缺乏水份时, 可引起原生质体收缩，导致质壁分离，是植物细胞逆境生理反应的特有现象。在对番茄斑萎病毒(TSWV)侵染的寄主植物大量的细胞病理观察中，发现在葫芦科和茄科寄主中，有的病毒株系与寄主组合出现普通的质壁分离现象。

在以往有关TSWV侵染寄主的细胞病理研究中亚细胞不同程度病变，叶绿体及细胞质内空泡化较明显，细胞质内出现形态多样的多膜体，部分细胞中线粒体和内质网膜增多，在细胞质内有成片分布的直径约80nm,，被膜的TSWV粒体，也有分布线粒体残体旁的TSWV粒体。细胞质中分布的TSWV粒体大部分病毒颗粒的核壳体未被充分染色或消失，呈现出空壳状颗粒，病毒粒体多单个成片分布于细胞质中，与文献报道的多个病毒粒体聚集于内质网池内有所不同。在不同病株叶片细胞中，都观察到质壁分离现象。产生质壁分离的细胞原生质体内、叶绿体、线粒体、细胞核等亚细胞结构已崩解，较多空泡结构，残余的原生质中有类似病毒基质的球状颗粒物质。这与植物因缺水导致的质壁分离明显不同，后者的亚细胞结构完整，获水后可恢TSWV侵染寄主尚未见有引起质壁分离的报道。本研究发现处于侵染后期(即亚细胞结构完全消失) 的细胞中，这一现象较普遍。而在其他病毒侵染寄主的细胞病理中未见这一现象，因此可将这种质壁分离作为TSWV侵染的一个细胞病理诊断特征。

二、病毒侵染后寄主细胞内质网发生变化。TSWV侵染寄主的典型的细胞病理特征是在细胞质内病毒粒体呈块状聚集于内质网池中。病毒颗粒聚集于细胞质内质网结构间隙，可能会对寄主植物自身细胞正常的内质网活动造成影响，进而影响寄主细胞的正常生理生化活动。

三、寄主细胞受侵染后产生包膜结构，亚细胞病变。初侵染的细胞中叶绿体出现空泡囊，细胞核与线粒体等亚细胞结构较完整；侵染中期的细胞中细胞质内出现大量的病毒基质聚集，叶绿体崩解，出现大空泡，其边缘有网状小泡囊，亚细胞结构崩解；侵染后期的细胞仅含有病毒基质。部分含有外膜的TSWV粒体，及聚集于内质网池中的TSWV粒体，在细胞壁内分布有单个成熟的TSWV粒体或聚集于内质网池中的TSWV粒体，部分细胞质内含有纤维状内含体。

TSWV侵染烟草不同品种的细胞病理无明显差异，与国外报道的相符。在细胞壁内发现TSWV粒体尚未见报道。

受侵染的烟叶细胞中有大量的包膜结构，亚细胞病变程度与症状严重度相关，其中症状表现为斑块状褪绿或黄化的样品中亚细胞结构较完整，在斑块状坏死或呈灼烧症状的样品中亚细胞结构只剩细胞核和液泡，叶绿体、线粒体等细胞器已消失。在细胞质中有被膜病毒颗粒和在不规则膜中聚集的核壳体。核壳体大小与负染色结果相近。

四、寄主细胞产生内涵体和结晶体

番茄斑萎病毒侵染寄主细胞后叶绿体大部分崩解，细胞质内有大量TSWV粒体散生或在被膜内形成成集块状包涵体和结晶体。

烟草病毒病的严重度与病毒在寄主细胞中的增殖积累及其所产生的内含体和结晶体的数量是正相关的。植物细胞的恢复与叶绿体的病变程度相关，对烟草病毒病病程细胞病理研究从一个侧面为预防提供了理论依据。

五、番茄斑萎病毒在寄主细胞内增值，影响寄主细胞的正常生理活动。近年来许多科学家对烟草番茄斑萎病毒进行了深入研究，并且取得显著成果。据研究TSWV侵染寄主植物后，在细胞质内形成有膜包被的病毒颗粒聚集的包涵体，这在鉴定上是极有价值的特征，病毒颗粒的直径与负染液中相符。

Lawson(1996)应用胶体金标记的细胞内免疫抗原定位，系统研究了TSWV侵染寄主的细胞病理学，发现病毒蛋白主要沿膜系统合成，受侵染的细胞膜明显增加，在细胞质中有病毒蛋白的聚集体。Canto对受TSWV侵颗粒的“空壳”，散生颗粒中，包装不完整的颗粒较小，而装配完整的颗粒及形成包涵体的颗粒直径在80～85nm之间。

Xltajima等(1992)推测了TSWV外壳的复制增殖的3条途径：①在粗面内质网(rER)上合成G 蛋A(Gprotein),核壳体在病毒原生质上形成,并通过rER膜出芽，成熟后成为病毒外包被；②泡芽从rER上运动到高尔基体(Golgi)上产生G蛋A，得到含G蛋白芽的液泡；NCs芽通过高尔基液泡形成双层外套颗粒(DEP)与rER融合；③与第二条途径得到含G蛋A芽的液泡相同，高尔基液泡与rER融合，插入rER膜产生的G蛋白，NCs芽通过rER膜。

番茄斑萎病毒侵染寄主植物后，会在寄主植物的内质网和高尔基体复制，可能会妨碍寄主植物的正常的内质网和高尔基体上寄主细胞本身的蛋白质合成、加工，以及某些小分子RNA 的合成，可能会影响寄主细胞本身的正常的生理活动。

六、传毒媒介对寄主植株的影响。

近年来关于番茄斑萎病毒的研究主要是研究病毒和传毒介体之间的互作，研究发现传播番茄斑萎病毒的蓟马似乎更多地愿意在已经侵染番茄斑萎病毒的植株上取食，进而传播自身携带的病毒。

蓟马由若虫在病株上取食获毒，获毒时间需10min或稍短，成虫不能获毒。带毒若虫通过蜕皮、蛹化后传给成虫。尽管观察到若虫也能偶尔传播病毒，但病毒主要靠成虫传播。最近研究表明，当苜蓿蓟马的二龄若虫在病株上食毒24h后能有效传播病毒，而且80％的蓟马可由若虫传播病毒，当这些若虫羽化为成虫以后可恢复其传毒功能。

Nagata等对苜蓿蓟马和烟蓟马传播TSWV作了比较，其中苜蓿蓟马能高效传播TSwV，而烟蓟马不能传播TswV。研究发现，两种蓟马获毒后，TSWV均能在幼虫的中肠中复制，但TSwV病毒在烟蓟马中的积累比在苜蓿蓟马中要少得多，病毒在烟蓟马成虫中几乎检测不到，而在苜蓿蓟马成虫中病毒浓度很高。免疫细胞化学研究表明，在苜蓿蓟马成虫中病毒首先出现在中肠上皮，然后进入中肠肌肉细胞、韧带，最后进入唾液腺。在烟蓟马成虫中，病毒在中肠上皮和中肠肌肉中很少，在韧带和唾液腺几乎没有。通过电镜观察到在苜蓿蓟马若虫中病毒从中肠上皮细胞基膜向迷路基部细胞间发展，并在中肠肌肉细胞中发现病毒粒体；而在烟蓟马的若虫中均没有观察到病毒。他们认为，病毒在中肠的复制效率和转移到在中肠肌肉细胞和唾液腺中的程度，可能是决定蓟马传毒的关键因素。

只有蓟马若虫才能获毒，若虫，成虫均可传毒。病毒存在于蓟马的中肠，持毒时间可达43h。属于持久性传毒，但不经卵传，带毒蓟马刺吸烟叶表皮时传播病毒，传毒时间5min。蓟马更