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植物病毒

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植物病毒
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植物病毒(Plant virus)泛指感染植物病毒,大多为正单链RNA病毒[1],一般不具有外膜布尼亚病毒目单股反链病毒目的病毒则有)[2],有许多外观呈棒状[3],也有呈正多面体者,其中双生病毒科的病毒由双生的两个正二十面体组成。植物病毒在自然界中大多以动物媒介、花粉种子传播,较少如动物病毒英语animal virus般以直接接触传染,动物媒介包括昆虫线虫蜘蛛等,其中以昆虫居多(特别是半翅目昆虫),有些病毒可进入昆虫的血腔中,使其终生具备散播病毒的能力,有些病毒并可影响宿主花朵的特性以吸引或阻止昆虫前来[4]。植物可以植物激素水杨酸茉莉酸脱落酸[5])启动抗病毒反应,并以RNA干扰等机制清除病毒RNA[6],而病毒也有许多机制对抗宿主免疫反应,例如形成膜结构以避免被宿主核酸酶切割[1],并可利用植物透过胞间连丝在细胞间传递mRNA的机制传播自己的RNA[7]

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番椒微斑病毒英语Pepper mild mottle virus感染的辣椒
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郁金香条斑病毒感染的郁金香花朵上有白色条纹,在十七世纪的郁金香狂热中价值高昂
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烟草花叶病毒
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马铃薯叶卷病毒英语Polerovirus感染的马铃薯
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双生病毒科的玉蜀黍条斑病毒英语maize streak virus
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番茄褐色皱果病毒英语Tomato brown rugose fruit virus感染的番茄

许多粮食作物与经济作物可被植物病毒感染[8],如玉米褪绿斑驳病毒英语Maize lethal necrosis disease大麦黄矮病毒英语barley yellow dwarf virus小麦线条花叶病毒英语Wheat streak mosaic virus水稻东格鲁病毒英语Tungrovirus马铃薯Y病毒英语Potato virus Y甘薯褪绿矮化病毒(sweet potato chlorotic stunt virus)、番茄褐色皱果病毒英语Tomato brown rugose fruit virus胡瓜绿斑嵌纹病毒英语Cucumber green mottle mosaic virus等,可能影响粮食安全[9],估计每年在全世界造成超过600亿美元的经济损失[10],不过许多植物病毒的感染并不造成任何症状,甚至可与植物互利共生,例如圆叶烟草英语Nicotiana benthamiana被许多病毒感染后可提升对缺水逆境的抗性;有些植物还可将病毒的基因用作其他功能,如白三叶草潜隐病毒(clover cryptic virus)的衣壳蛋白被一些植物用于抑制根瘤英语Root nodule的形成[11]

历史上第一种被发现的病毒烟草花叶病毒(TMV)即为植物病毒[12]。有些植物病毒在科学研究或农业上具有应用价值,在生物学研究中,有些植物病毒可被研究人员用作载体将遗传物质送入植物细胞中[13];有些园艺植物被病毒感染可提升其价值,如十七世纪荷兰的郁金香狂热中,被郁金香条斑病毒感染的郁金香花朵上有不同颜色的条纹,因此价格非常高昂[14];有些植物病毒则因能杀伤杂草或害虫而可用于生物防治[15][16]

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分类

有约30个的病毒可感染植物,其中有些科的病毒皆为植物病毒,有些则包含感染动物、真菌等其他生物的病毒。许多植物病毒与真菌病毒或感染节肢动物的病毒关系接近,有些植物病毒可在真菌细胞内复制,也有些真菌病毒可在植物细胞内复制,此现象可能与陆生植物和真菌的共生关系有关[4]

双股RNA病毒

反义单股RNA病毒

逆转录病毒

正义单股RNA病毒

地位未定

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单股DNA病毒

参考文献

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