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植物呼腸孤病毒屬

鎖定
水稻矮縮病毒粒子為等軸對稱的二十面體,直徑為70nm。經低温電鏡技術和計算機三維重構研究表明,病毒粒子具有雙層外殼,其外層含有260個P8蛋白的三聚體,相當於780個蛋白亞基,按T=13對稱排列,在粒子上的相鄰衣殼蛋白亞基排成五邊形六邊形環,內層是完整的蛋白衣殼,含有60個P3蛋白的二聚體,相當於120個蛋白亞基,按T=2對稱排列。該病毒粒子的結構與環狀病毒屬粒子或輪狀病毒屬的雙層粒子相似。
中文學名
植物呼腸孤病毒屬
病毒界
植物呼腸孤病毒
英    文
Wound tumor virus
直    徑
70nm
特    點
雙層外殼

植物呼腸孤病毒屬代表種

傷瘤病毒(Wound tumor virus [1] 

植物呼腸孤病毒屬特徵

植物呼腸孤病毒屬形態學

傷瘤病毒具有3層蛋白外殼,包括一個無定形外層、一個具衣殼蛋白亞基的中間層和一個直徑約50nm缺乏突起的光滑內核。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬理化特性

相對分子質量75×10^6,標準沉降常數S(20W)=510S,病毒粒子在pH=6.6時最穩定,水稻矮縮病毒氯化銫中的浮力密度為1.39~1.42g/cm^3,病毒缺P8蛋白在氯化銫中是不穩定的,四氯化碳會去掉病毒的P2蛋白。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬核酸

為12個dsRNA片段(S1~S12),核酸佔病毒粒子重量的22%,單個RNA片段相對分子質量約為0.3×10^6~3.0×10^6。病毒基因組總長為25000~30000nt,傷瘤病毒的S4長2565nt、S5長2613nt、S6長1700nt、S7長1726nt、S8長1472nt、S9長1182nt、S10長1722nt、S11長1128nt、S12長851nt,S1~S3尚不明。該屬病毒每個基因組片段的正鏈都含有保守序列5'GG(U/C)A-UGAU3'(水稻矮縮病毒S9為5'GGUA-CGAU3'),這些末端保守序列與6~14個鹼基長的反向重複序列相鄰。傷瘤病毒G+C含量為38%~44%,水稻矮縮病毒G+C含量為41%~48%。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬蛋白質

該屬病毒有6~7種結構蛋白,分子質量範圍為45~160kDa,蛋白約佔病毒粒子重量的78%。水稻矮縮病毒有6個結構蛋白(P1、P2、P3、P5、P7、P8)。傷瘤病毒有7種外殼蛋白,分別組成病毒的三層衣殼,其中2種蛋白組成不定形的外層衣殼,2種蛋白組成內核衣殼,3種蛋白組成亞內核。水稻矮縮病毒的P1是轉錄酶/多聚酶,能結合到基因組dsRNA上。P7具有非特異性核酸結合活性。P3結合至P7和P8,P7結合至P1和P8,P5可能是一種鳥苷酸轉移酶,具有GTPATPUTP結合活性,Pns12能被磷酸化。水稻矮縮病毒去除P2蛋白將使其喪失侵染介體單層細胞的能力,但仍保持轉錄酶的活性,通過注射仍能侵染昆蟲介體。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬基因組

病毒基因組為12個線形dsRNA片段,每個病毒粒子包裹單個完整基因組拷貝,dsRNA的3'端既無Poly(A)也無類似tRNA結構。該屬中除了水稻矮縮病毒的S11和S12片段、水稻瘤矮病毒的S9片段及傷瘤病毒的S9片段外,其他每條dsRNA的正鏈具有單個ORF。水稻矮縮病毒S11片段有兩個框內起始密碼子,也就是2個ORF,其S12片段及水稻瘤矮病毒S9片段、傷瘤病毒的S9片段有第二個小的框外重疊ORF,位於主要ORF內的下游,沒有證據表明這第二個ORF能夠表達。傷瘤病毒的5個結構蛋白和5個非結構蛋白分別由相對應的各條基因片段表達,水稻矮縮病毒S1片段編碼推測的聚合酶。具有屬特異性和核酸片段特異性的序列結構域對於病毒複製、翻譯和包裹過程都是必需的。實驗室株系有的核酸片段中有一些內部區域缺失,但末端區域是完整的,儘管蛋白的表達異常,病毒經介體的傳播能力也喪失了,但它們依然能夠複製並與野生型病毒競爭。該屬病毒的複製發生在侵染細胞的細胞質中,伴隨有病毒基質的產生。該屬3種病毒的RNA已測序或部分測序。 [1] 
水稻矮縮病毒(Akita分離物)的基因組結構: [1] 
片段
dsRNA大小
/nt
5'~3'非編碼區
/nt
蛋白名稱
蛋白分子質量
/kDa
預測值 /kDa
功能和位置
1
4423
35~53
P1(Pol)
164.1
170
內核,RNA聚合酶
2
3512
14~147
P2
123.0
130
外層衣殼
3
3195
38~97
P3
114.3
110
主要內核
4
2468
63~221
Pns4
79.8
83
非結構蛋白
5
2570
26~138
P5(Cap)
90.5
89
內核,鳥苷酸轉移酶
6
1699
48~121
Pns6
57.4
56
非結構蛋白
7
1696
25~150
P7
55.3
58
內核,核酸結合蛋白
8
1427
23~138
P8(T13)
46.5
43
主要外層衣殼
9
1305
24~225
Pns9
38.9
49
非結構蛋白
10
1321
26~233
Pns10
39.2
35
非結構蛋白
11
1067
29~492
Pns11a
19.9
23
非結構蛋白
-
-
5~492
Pns11b
20.8
24
-
12
1066
41~86
Pns12
33.9
34
非結構蛋白
-
-
312~475
Pns12OPa
10.6
8
磷蛋白
-
-
336~475
Pns12OPb
9.6
7
-

植物呼腸孤病毒屬抗原特性

從寄主植物和葉蟬介體體內提取的病毒具有相同的免疫原性,該屬三種病毒之間無血清學關係。水稻矮縮病毒和水稻瘤矮病毒的外層表面抗原決定簇不相關,而內層表面抗原決定簇有相關性。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬細胞病理

傷瘤病毒和水稻瘤矮病毒分佈侷限於韌皮部組織,產生贅生物或稱為。水稻矮縮病毒分佈在薄壁細胞和韌皮部組織,不引起細胞增生,通常導致植株矮化和產生褪綠小斑點。感病組織的細胞質中存在着病毒粒子及大片病毒基質,病毒粒子分散或成羣分佈,有的成縱列排在管狀結構中,不在細胞核內,病毒基質由纖維狀物質和無定形物種組成,周圍無膜圍繞,處在病毒基質中的粒子直徑為50nm,可能是未成熟的病毒粒子。在介體昆蟲中,病毒粒子分佈沒有特定的組織限制,水稻矮縮病毒在消化道馬氏管唾液腺、脂肪體細胞和菌胞體中都觀察到,分散或成羣分佈於細胞質內,有時成結晶狀排列或處在管狀結構中。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬生物學

植物呼腸孤病毒屬寄主範圍

傷瘤病毒最初是在美國東北部大葉蟬Agalliopsis novella)上發現,後來在長春花、烏飯樹上檢測到該病毒,實驗寄主範圍廣,可侵染許多雙子葉植物。水稻矮縮病毒和水稻瘤矮病毒寄主範圍限於禾本科植物,前者引起水稻葉片白色小點和線條、植株矮化、分櫱過多,後者引起矮化,分櫱增多、葉片暗綠色和耳突等症狀。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬傳播

傷瘤病毒由大葉蟬科的一些種傳播,水稻矮縮病毒由黑尾葉蟬Nephotetix cincticeps)和電光葉蟬Recilia dorsalia)傳播,病毒在介體昆蟲體內能增殖,在植物上獲毒時間短,葉蟬體內潛伏期10~20天,帶毒介體終生傳毒,能經卵傳播。病毒不能機械傳播,也無種傳的報道。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬地理分佈

傷瘤病毒在美國華盛頓、新澤西州被發現,水稻矮縮病毒發生在東南亞中國日本朝鮮尼泊爾菲律賓,水稻瘤矮病毒在泰國中國有報道。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬分類

該屬有3個確定種和1個暫定種,代表種是傷瘤病毒,中國已報道水稻矮縮病毒和水稻瘤矮病毒。 [1] 

植物呼腸孤病毒屬確定種

共3個種。 [1] 
中文名
國際基因庫登錄號碼
Rice dwarf virus(RDV)
S1:[D90198],S2:[U73202],S3:[D00607]
-
-
S4:[U36562],S5:[D90033],S6:[M91653]
-
-
S7:[D00639],S8:[D00536],S9:[D00465]
-
-
S10:[M35118],S11:[D10249],S12:[D90200]
水稻瘤矮病毒
Rice gall dwarf virus(RGDV)
S2:[D86439],S3:[D13774],S8:[D13410]
-
-
S9:[D01047],S10:[D13411]
-
-
S11:[AB030009]
Wound tumor virus(WTV)
S4:[M24117],S5:[J03020],S6:[M24116]
-
-
S7:[X14218],S8:[J04344],S9:[M24115]
-
-
S10:[M24114],S11:[X14219],S12:[M11133]

植物呼腸孤病毒屬暫定種

共1個種。 [1] 
中文名
學名
煙草葉耳突呼腸孤病毒
Tobacco leaf enation phytoreovirus(TLEP)
參考資料
  • 1.    洪健,李德葆,周雪平主編。2001.12。植物病毒分類圖譜(北京:科學出版社),60-64。