張春龍
【摘 要】類病毒是感染一些比較高等的植物的低分子中最重要的致病因子,它具有很強(qiáng)的自我復(fù)制能力。本文主要從南方果樹類病毒具有的危害特征、果樹類病毒具有的病理學(xué)特征及其致病機(jī)理的研究和檢測方法這幾方面探析南方果樹類病毒和檢測技術(shù)研究的進(jìn)展,旨在為南方果樹方面的植物保護(hù)提供一些研究的參考。
【關(guān)鍵詞】南方果樹;類病毒;檢測技術(shù);進(jìn)展
類病毒是感染一些比較高等的植物的低分子中最重要的致病因子,它具有很強(qiáng)的自我復(fù)制能力。類病毒長時間來都被當(dāng)做病毒來進(jìn)行研究,然而隨著類病毒研究的深入發(fā)展,研究中也有了新的發(fā)現(xiàn),即類病毒與傳統(tǒng)所說的病毒在親緣關(guān)系上還是相差比較遠(yuǎn)的。因為從某種程度上說類病毒不具有特定染色體因子的活性,它是不會對任何蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼的,因此也不會具備蛋白質(zhì)的外殼。而就目前來看,類病毒主要可分為五種類型屬:蘋果的銹果類病毒屬,啤酒花的矮化類病毒屬,椰子的死亡類病毒屬,馬鈴薯紡錘塊的莖類病毒屬以及棉紫蘇的類病毒屬這五種。而在本文中,將著重研究的是南方果樹類病毒。
1.果樹類病毒有關(guān)的致病機(jī)理及致病特征
1.1果樹類病毒在致病機(jī)理方面的研究
果樹類病毒的研究經(jīng)歷了一段很長的時間,但關(guān)于它的致病機(jī)理到目前為止還沒有一個確定的答案,例如一些類病毒在果樹體內(nèi)濃度盡管很低,卻能導(dǎo)致非常嚴(yán)重的病害,而另外一些果樹類病毒在果樹的體內(nèi)所積累的濃度已經(jīng)相當(dāng)高卻沒有明顯的病害癥狀。此后果樹類病毒研究的專家通過序列的分析發(fā)現(xiàn)在所有的果樹類病毒中,在果樹病害癥狀方面的嚴(yán)重程度是隨著致病區(qū)的變化而產(chǎn)生變化的。此后的研究和分析又發(fā)現(xiàn):果樹類病毒的致病性又是與果樹類病毒的構(gòu)型具有密切的關(guān)系。例如,在自然的條件下,用桃潛隱花葉類病毒浸染桃樹兩年后,可以導(dǎo)致桃樹的芽壞死、桃樹壽命縮短以及開花時間延遲等方面的癥狀;而在溫室下,只出現(xiàn)桃樹葉片的極度褪綠的現(xiàn)象。因為果樹類病毒是不會對任何蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼的,所以研究者普遍認(rèn)為果樹發(fā)病是由果樹類病毒的寄主的因子與其特定的序列區(qū)域兩者之間互相作用造成的。就目前來看,研究者已發(fā)現(xiàn)果樹的多種蛋白會?;缘馗麡漕惒《窘Y(jié)合,間接或直接地參與到整個果樹類病毒在果樹的運轉(zhuǎn)過程中。此外,通過黃瓜的致病檢測,也有學(xué)者認(rèn)為,寄主的核酸實際上是果樹類病毒作用中的靶分子。通過對果樹類病毒在致病機(jī)理上的研究可以發(fā)現(xiàn),果樹類病毒的研究與檢測者會在果樹類病毒的致病性的變異研究上給予更多的關(guān)注,而果樹類病毒會通過不斷的變異去產(chǎn)生出新的株系或者新種類,從而擴(kuò)大類病毒的寄主范圍和加重果樹類病毒的危害性。而關(guān)于果樹類病毒的致病性的變異通常是由外源基因的獲得以及基因重組、突變所引起的。又由于果樹類病毒不對蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼,其病毒的分子很小,主要是靠類病毒的寄主細(xì)胞提供的酶來進(jìn)行復(fù)制的,缺乏應(yīng)有的忠實性,所需時間比較短,因此果樹類病毒相對于寄主來說,會進(jìn)化得更快。
1.2果樹類病毒在病理學(xué)上的特征
與傳統(tǒng)的病毒相比,果樹類病毒在病理學(xué)上具有了不同的特性:一是果樹類病毒的潛育期較長,這是果樹類病毒最重要的病理學(xué)特性,有的病毒的潛育期甚至可以長達(dá)數(shù)年之久;二是果樹類病毒的侵染性很強(qiáng),出現(xiàn)再次侵染的幾率非常大,果樹類病毒會具有很強(qiáng)的侵染活性。因此,感染了類病毒的果樹不僅會終身帶毒,還能通過修剪工具以及嫁接的程序去傳播,從而使得果樹類病毒不斷蔓延;三是果樹類病毒的寄主范圍比較廣,在全世界范圍內(nèi)都有分布;四是果樹類病毒的穩(wěn)定性很高,大多數(shù)的果樹類病毒都能耐受比較高的溫度。而果樹類病毒的這些病理學(xué)特性會使得它的檢測以及脫毒相對于普通的果樹病毒來說更加困難。
1.3果樹類病毒具有的危害特征
類病毒對果樹的侵染會對果樹造成巨大的危害,這些危害主要體現(xiàn)在以下的幾個方面:首先是隱癥危害,而這種隱癥危害的現(xiàn)象在果樹類病毒的病害方面是非常普遍的。如芒果樹的類病毒在多數(shù)芒果樹品種上進(jìn)行潛伏式的侵染,盡管在花葉上的發(fā)病性不明顯,但帶毒的芒果樹生長會比較緩慢,不易結(jié)果,甚至壽命會減短。對于南方的楊桃樹也會出現(xiàn)這樣的癥狀。果樹類病毒的潛伏侵染的危害性主要體現(xiàn)在它的隱癥寄主會作為一個巨大的病源庫從而造成了其它的寄主果樹的嚴(yán)重危害。其次,果樹類病毒會直接造成果實及樹體產(chǎn)生花葉病害及壞死等癥狀,從而造成了果樹的果實的產(chǎn)量低,品質(zhì)壞等結(jié)果,嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致整棵果樹的死亡。再次是多種果樹類病毒進(jìn)行復(fù)合的侵染從而產(chǎn)生對果樹的危害。例如早柑高級的栽培品種中就有可能出現(xiàn)多達(dá)4種的不同的果樹類病毒的一個復(fù)合侵染,從而為類病毒種屬之間通過重組產(chǎn)生新的病毒種類提供了可能。
2.果樹類病毒的各種檢測方法
果樹類病毒的結(jié)構(gòu)相對比較簡單,它的個體會比較微小,并且對寄主產(chǎn)生的依賴性會很強(qiáng),從而給鑒定工作帶來了很大的難度。因此,果樹類病毒的檢測對工作的條件和技術(shù)都要求比較高。由于果樹類病毒是裸露的染色體分子,并且不具備蛋白質(zhì)的外殼,而果樹類病毒又不具有抗原性,所以在檢測方法上只能是通過分子生物學(xué)、生物化學(xué)及生物學(xué)的技術(shù)來進(jìn)行檢測,而不能使用血清學(xué)的檢測方法。而果樹類病毒又具有以下幾種檢測方法。
2.1采用核酸分子的雜交技術(shù)
核酸分子的雜交技術(shù)的原理很簡單,就是在一定條件下,兩條具有一定同源性的核酸單鏈按照堿基互補這一原則退化形成了雙鏈,這個雜交過程會具有比較高的特異性的。核酸分子雜交的雙方是待測核酸以及核酸探針。而為了方便檢測和示蹤,核酸探針必須要做好標(biāo)記,此外,待測核酸既可以是在細(xì)胞體內(nèi)雜交而成也可以是提純的。目前這種檢測方法比較常用,并且這種雜交法多是采用點雜交的方法。
2.2樣本果樹的鑒定法
這種方法的主要步驟是,以對某一種類病毒比較敏感、反應(yīng)十分強(qiáng)烈的果樹作為樣本果樹,然后再根據(jù)果樹類病毒侵入后果樹產(chǎn)生的癥狀,對類病毒存在的種類作出相應(yīng)的鑒別。但這種鑒別法需要的空間比較大,并且檢測的周期也會比較長,溫度的條件要求很嚴(yán)格,其結(jié)果的可信度會有賴于溫度控制的好壞,因此這種檢測法并不適合對大量樣本進(jìn)行檢測的狀況。
2.3反轉(zhuǎn)錄聚合酶的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)
類病毒實際上屬于小分子的染色體,因此可將它在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下進(jìn)行體外的特異性的擴(kuò)增。這種方法其實就是一種具有選擇性的體外擴(kuò)增 DNA的方法,它的特異性和敏感性都得到了很大的增強(qiáng),相對于樣本果樹鑒定法,它就比較適宜于對大量樣本實施快速的檢測。
3.結(jié)束語
盡管與國外一些國家相比,我國在果樹類病毒的檢測方面起步比較晚,但對于果樹類病毒的檢測與研究仍取得了一定的成果。然而從我國近幾年來的果樹類病毒研究尤其是對南方果實類病毒研究內(nèi)容來看,絕大部分是病毒的檢測和診斷,缺少對病毒種類的分析及很少研究出有關(guān)的解決技術(shù)。為此,我們要加快速度對果樹類病毒進(jìn)行研究分析,最終找出更加可靠的、更加靈敏的果樹病毒檢測法,促使我國尤其是南方果樹業(yè)的發(fā)展。
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