Transcript 交互保护作用
第七章 病毒病的生物防治 吴云锋 第一节 交互保护作用 一、概述 1. 概念 交互保护作用(cross‐protection)： 即如果有机体已感染了一种病毒或病毒株系后，对其 它病毒或病毒株系的侵害产生抑制作用。 先感染的病毒叫保护株系(protecting strain)，为 弱株系，致病力弱，对寄主影响小。而后侵入的病毒叫 攻击株系(challenge strain)，为强株系，具强致病力， 严重为害寄主。 交互保护作用本质上是病毒之间的相生相克，从 而为病毒病的防治开辟了新途径。 2. 发展过程 在烟草病毒上首先发现交互保护作用 (Mckinney， Ｈ.Ｈ.，1929)，现已证明很多植物病毒有这种交互保护 作用。 上世纪60年代，日本、欧洲研究了使用弱毒疫苗防 治植物病害。 上世纪70年代，日本用高温诱变的番茄花叶病毒L11 系列的弱毒疫苗用用于防治该病毒病，在日本已成为番 茄病毒病常规防病措施，一般可增产10％以上，高达95 ％。 Rast(1972)用亚硝酸处理番茄花叶病毒(Tomato Mosaic Virus，ToMV)获得了MII-16弱株系，美国的 Tomlinson等(1978)，应用HNO2诱变得到的花椰菜花叶 病毒的弱毒分离物V3对强毒株有良好的保护作用。 上世纪80年代， Moline等(1983)应用番茄不孕病毒 (Tomato Aspermy Virus)的一个弱株系成功抵制了强株系。 我国田波等（1985）用化学诱变（HNO2）方法获 得烟草花叶病毒引起条斑病弱毒株系N14。 在长春、兰州、济南、上海、杭州五个城市进行防 治番茄花叶病的小区试验，证实了N14有防病作用，还 能促进果实早熟。 另外， 番木瓜环斑病毒(PRV) 马铃薯纺锤块茎病毒(PSV)温和株系 黄瓜花叶病毒（CMV）基因组和卫星RNA混合组成 CMV-S52生防制剂。在番茄和辣椒苗期接种，防治效果 分别为75.5%～100%和81.1%～82.7%，并促进增产和 早熟。 烟草花叶病毒卫星核糖核酸制剂S52和S54防治TMV。 3. 作用特点 （1）发生于同种病毒的株系间，RNA病毒或 DNA病毒，这种情况较为普遍。 如烟草感染了烟草花叶病毒(TMV)的 绿色株系后，再接种ＴＭＶ的黄色株系， 就不能产生黄色株系的症状(Thung，Ｔ. Ｈ.，1931;Singh，Ｒ.Ｐ.etal，1970)。如 花椰菜花叶病毒(CaMV)的3个弱株系ＣＭ 4-184、ＰＫ和Ｖ3对强株系NVRS具有保护 作用(Tomlinson，Ｊ.Ａ. etal，1978)。 （2.）发生于不同的病毒间。 如烟草蚀纹病毒(TEV)对马铃薯Ｘ病毒(PVX)具保护 作用(Kassanis，Ｂ. etal，1945)； （3） 发生于类病毒之间。 如马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTV)弱株系对强株系产 生抵制作用(Fernow，Ｋ.Ｈ.，1967;Niblett，Ｃ.Ｌ. etal， 1979;Singh，Ｒ.Ｐ. etal，1989)； （4）发生于原生质体之中。 如悬钩子环斑病毒(RRV)Ｓ株系接种于烟草原生质体 12小时后，对再接种的Ｅ株系产生排斥反应(Barhey，Ｈ. etal，1978)。 但并不是所有病毒或病毒株系间都可发生交互保护 作用。如甜菜曲顶病毒(BtCTV)株系间(Bennett，Ｃ.Ｗ.， 1955)、玉米矮缩花叶病毒(MDMV)株系间(Paulsen，Ａ. Ｑ. etal，1970)就没有这种作用。 4. 弱毒株系的获得 ① 从病毒危害严重的田间植株中获得 在被害群体中生长最好的植株就最有可能为弱毒株 系。这一现象在柑桔等多年生的植物并由虫媒传播的病 毒病中较普遍。将这些健康的植株作为候选树，在实验 室试验检定确认是弱毒株系后，就可嫁接(或通过其它方 法)到无病的实生植株上，进行保护，从而得到被保护的 植株。如柑桔衰退病毒病的弱毒系就是如此获得。 ② 通过高温处理获得弱毒苗 将带毒植株或某一部分组织在一定的高温下处理一定 时间，然后对处理过的植株或组织进行实验室检定，用 不同方法将已确认的弱毒株接种到无病的健康株上，使 植株得到保护。 ③ 用化学诱变获得弱毒株系 张秀华等(1980)用提纯的番茄花叶病毒或粗 提病毒悬液2ml，加1ml 4mol/LNaNO2和1mol/L 醋酸盐缓冲液(pH4.0)1ml，使混合液pH维持4.3; 处理10～20分钟。 处理完毕后，以0.066mol/L磷酸盐缓冲液 (pH7.0)稀释50～100倍，使反应液pH中和到7.0 以终止反应。然后经实验室反复接种试验，确诊 后，分离得到弱毒株系。再经田间试验，认为有 明显的交叉保护作用的就可大面积推广应用。 原理：HNO2处理引起碱基脱胺，使腺嘌呤 变为次黄嘌呤，鸟嘌呤为黄嘌呤，胞嘧啶变为尿 嘧啶，从而改变病毒核酸的遗传密码，使病毒产 生变异。 ④ 用生物技术获得 a. 用生物技术将外壳蛋白基因(CP)导入植株得到 保护植株。 1985年美国科学家Beachy等就用类似交叉 保护的方法将病毒的外壳蛋白基因转入植物基因 中，从而使植株免受强毒系的再感染而得到保护。 至1986年，他们将烟草花叶病毒(TMV)1株 的外壳蛋白基因cDNA转入烟草细胞，转基因植物 及其后代都高水平地表达了外壳蛋白，这些植物 有明显的抗病性，甚至还可以有效地减轻和延缓 另一种相关的强毒株系为害的症状，转基因番茄 只有约5%的植株发病，几乎不减产，而对照植 株的发病率为99%，产量损失达26%～35。 转外壳蛋白基因的病毒： TMV 苜蓿花叶病毒(AlMV) 黄瓜花叶病毒(CMV) 烟草脆裂病毒(TRV) 马铃薯X病毒(PVX) 马铃薯Y病毒(PVY) 大豆花叶病毒(SMV)等 在烟草、番茄、马铃薯和大豆中得到表达， 这些转基因植株都获得了阻止或延迟相关病毒病 发生的能力。北京大学也用这种方法，成功地获 得了抗病的优质香料烟品种(贾士荣等，1993) 。 b. 转入病毒的卫星RNA基因，而使植株得到 保护。 1986年，英国科学家Harrison等首次 将CMV的卫星RNA反转录成cDNA，然后转 进植物中，获得了抗CMV的转基因植株。 澳大利亚的Gerlah等人也报道了他们 将烟草环斑病毒(ToRSV)卫星RNA在转基因 植株表达的成果。 二、使用方法 使用方法包括2个步骤： 1. 培育无毒幼苗 播种前进行种子消毒，用25℃温水浸泡3-4小 时，使种皮表面病原物活跃起来，然后用5％－ 10％磷酸三钠浸泡30分钟消毒，再用清水冲净进 行常规浸种、催芽播种。 或播前用70 C‘水进行温汤浸种.充分搅拌使 之自然冷却.然后播种。 播前、播后要喷药防治蚜虫，防止蚜虫为害 传毒。 2. 接种疫苗 生产上可采用以下几种接种方法进行 （1）浸根法：在第一次倒苗(番茄第1-2片真叶)时洗 净根部泥土，将根浸入N14 100倍液中，3分钟 后定植，N14制剂亩用量1毫升，此发生产上应 用较多。 （2）喷射法：在分苗前15夭(番茄等2-3片真叶期)， 将N14稀释成100倍液，每100毫升溶液中加入0. 5克600目金钢砂，摇匀后用喷枪喷射接种，每平 方厘米5千克的压力即可。 （3）摩擦法：在番茄长出1-3片真叶时，取10倍N14 稀释液，加少许400目金刚砂，用摩擦接种叶片。 三、注意事项 1. 稀释疫苗应用煮沸消毒冷却后的水。 2. 接种用具使用前应经开水煮沸20分钟或用 10％磷酸三钠浸泡20分钟。分钟才能使用。 3. 操作者最好不吸烟，并用肥皂水洗手三遍。 4. 接种10-15天内尽量减少苗床管理，给弱 毒疫苗创造良好的增殖条件。 四、防治应用 1. 番茄病毒病 将番茄花叶病毒(Tomato Mosaic Virus，ToMV)获得 了MII-16弱株系接种到番茄后，番茄会表现出轻微的花 叶症状，对产量和品质毫无影响，但它能有效保护番茄 植株免受ＴＭＶ的其它株系的侵染。 1971～1973年，应用MII-16弱株系，荷兰番茄增产 15%，英国增产6%～9%。在日本，于番茄上接种强株 系发病率为75%，接种弱株系发病率13%，不接种的自 然发病率48.6%，田间大面积接种这种弱株系的株高和 坐果率明显高于对照区，增产20%。 应用番茄不孕病毒(Tomato Aspermy Virus)的一个弱 株系成功抵制了摩擦接种的强株系( Moline等，1983) 。 2. 西葫芦黄色花叶病毒病(Zucchini Yellow Mosaic Virus，ＺＹＭＶ) Lecoq(1991)从ＺＹＭＶ株系中获得 一个弱株系ＷＫ，在南瓜和甜瓜植株上可 引起轻微的病斑，在果实上不产生症状。 1988～1989年在法国进行田间试验表明， 对照区ＺＹＭＶ发生很严重的情况下，接 种ＷＫ的处理区能有效地保护两个西葫芦 品种免受强株系的侵害。处理区产量比对 照区提高14.7倍。在台湾，ＷＫ株系处理 区比对照区产量提高2.2和40倍。 3. 黄瓜花叶病毒病 Kosaka等(1997)从CMV、ZYMV、西瓜花叶病毒-2 （Water melon MosaicVirus-2，WMV-2）分别分离到各 自的弱株系。把此3种弱株系单独接种或混合接种于黄 瓜幼苗上，均能显著抵抗ＣＭＶ强株系的侵染，成株期 花叶症状明显减轻，黄瓜产量平均增加15%。 田波等利用加人卫星RNA的方法来组建CMV的弱毒 疫苗， 已获得弱毒疫苗CMV5－51；和S12，分别用于 大面积番茄上的烟草花叶病毒TMV和青椒上CMV的防治。 周雪平等(1994)从豌豆上分离CMV，获得此病毒的 卫星RNA：CMVP1，摩擦接种于9科29种植物，发病轻 或不发病，接种于番茄后，处理区发病率比对照区减少 90%。 4. 花椰菜病毒病 利用花椰菜花叶病毒(Cauliflower Mosaic Virus ，CaMV)的弱株系感染甘蓝能有效抵抗强株 系的侵害。 通过对辣椒上的TMV进行热处理，获得的一 个弱株系成功地防治了ＴＭＶ引起的辣椒花叶病。 Kosaka等(1994)从大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus，SMV)中分离出弱株系Aal5-Mz，利 用这种弱株系成功保护了黑豆免受强株系的为害。 玉米矮花叶病 玉米在苗期3 至6叶期是感染的 关键时期，首先 发病的叶片从叶 中部开始出现退 绿斑，随后退绿 斑扩大，以后逐 渐向叶尖和叶基 部扩展，沿叶脉 形成条纹花叶。 玉米矮花叶病在全国的发生分布图 试验一：用烟草蚀纹病毒（TEV）防治玉米矮花叶病（SCMV） 经TEV预防接种再接种SCMV的玉米, 10天后，其株高 与健康玉米基本一致，阳性对照全部明显矮化、发病。 20 天后，处理中只有13.8%的植株开始轻微褪绿，30d后，褪 绿向叶尖和叶基部扩展，44d后，植株100%发病，褪绿斑 沿叶脉形成严重的花叶症状。这表明，TEV对SCMV的侵染 表现出明显的抑制作用， 延迟了花叶症状的出现。 处理Ⅰ的后期症状：轻微蚀刻 处理Ⅰ的前期症状：疱疹 herpes on inoculated leaves at the early slight etch on inoculated leaves at the later stage in treatingⅠ stage in treatingⅠ 试验二：用玉米矮花叶病毒（SCMV）防治烟草蚀纹病（TEV） 处理Ⅱ的前期症状：疱疹 herpes on inoculated leaves at the early stage in treatingⅡ 处理Ⅱ的后期症状：轻微蚀 刻 slight etch on inoculated leaves at the later stage in treatingⅡ 处理Ⅲ的前期：无症状 no symptom on leaves at The early stage in treating Ⅲ of CK without SCMV inoculation 处理Ⅲ的后期症状：轻微花叶 mild mosaic on inoculated leaves at the later stage in treating Ⅲ 对照组CK2的前期症状：花叶 对照组CK2的后期症状：蚀纹 mosaic leaves at the early stage etch on inoculated leaves at the later stage in CK2 without SCMV inoculation in CK2 without SCMV inoculation 处理A：烟草周围种植两行玉米 two rows of maizes around tobaccos in treating A 处理A中的烟草叶片 one leave of the tobacco in treating A 处理B：每五行烟草种植一行玉米 five rows of tobaccos and one row of maizes in treating B 对照区：烟田周围种植两行烟草 two rows of tobaccos around CK 对照区：单株烟草叶片 one leave of the tobacco around CK 第二节 微生物源抗病毒活性物质 一、抗病毒活性物的种类 1. 细菌及其代谢产物 早在1926 年Mulvania 就发现被细菌污染的植物病毒 榨出液很快丧失侵染力。后来发现一些细菌代谢产物经无 水乙醇或丙酮抽提后,具有抑制和钝化烟草花叶病毒 (tobacco mosaic virus ,TMV) 的能力。 种类有： 软腐细菌( Pectobacterium carotovora) 玉米枯萎杆菌( Pantoea stewartii ) 枯草芽孢杆菌( Bacillus subtilis) 产气杆菌( Aerobacter aerogens) 光合细菌(Photosyntheic bacterium ,PSB) 的代谢产 物能诱导番茄耐黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus ,CMV) 。 一些生活于植物组织间隙的植物内生菌,能产生活性 物质,具有抗病毒的作用。 2. 放线菌及其代谢产物 放线菌既产生抗生素活性物质,也产生非抗 生素活性物质。 灭瘟素能抑制TMV 核糖核酸的合成; 阿博霉素(abomycin) 对TMV的合成。 韩国学者发现Apiocrea sp. 产生的哌珀霉素 (peptaibol) 两种成分peptavirins A 和 peptavirins B 对TMV 感染有较强的抑制作用。 细黄链霉菌( Streptomyces microflavus) 产生 的一种由两个三羟基脂肪酸和两个D2葡萄糖残 基构成的大环二酯类抗病毒抗生素Fattiviracins , 其白色无定型粉末状制品对多种有包膜的DNA 和RNA 病毒有活性。 从诺尔斯链霉菌西昌变种( Streptomyces noursei var. xichangensis) 的发酵液中提取的胞嘧啶核苷肽抗生素宁 南霉素(ningnanmycin)能抑制TMV 复制,并于1997 年获得 了临时登记。 2001 年又登记了嘧肽霉素。 福米诺卡氏菌( Nocardia formica) 产生的福米诺卡霉素 (noformycin) 可抑制TMV 的繁殖,也可抑制南方菜豆花叶 病毒(SBMV) 和TMV 局部病斑的增加以及病毒的系统性扩 展; 淡灰链霉菌( S . lavendulae) 产生的全霉素(holomycin) 对TMV 有防治作用; 间型霉素B (tormycin B) 、庆大霉素(gentamycin) 、多效 霉素(povamycin) 、道诺霉素(dauno2mycin) 等十多种放 线菌产生的抗生素对植物病毒也有一定的治疗效果。 然而在实际应用方面,抗生素用于植物病毒病防治的 成功例子报道很少,且许多对人及动物病毒有效的抗生素 对植物病毒的疗效不佳。因此,转入了放线菌非抗生素生 物活性物质对植物病毒抑制作用的研究。 1963 年发现一种放线菌代谢产物,一种非蛋白高分子物质 对TMV 有钝化作用的。 一种多酚复合物具有抗病毒作用。 放线菌B25 菌株产生的抗病毒物质ASA 能被植物内吸并 在植物体内转移,对TMV、CMV 等有抑制作用。 蛋白质合成抑制剂放线菌酮(cycloheximide) 能抑制特定 病毒蛋白质的合成。 谷日娄链霉菌( S . Guogeroffi) 、橄榄产色链霉菌( S . loivochromogenes) 、龟裂链霉菌( S . ramous) 、娄彻氏 链霉菌( S . rochei )的代谢物对番茄花叶病毒(ToMV) 、 TMV 等有一定的治疗效果。 3. 真菌及其代谢产物 早在上世纪50 年代就报道了黑根霉( Rhizopus nigruicans ) 、蓝绿边 青霉( Penicilliumgodlewskii) 、哈兹木霉( Trichoderma harzianum) 、 亮白曲霉( Aspergillus candidus ) 和好食脉孢霉( Neurospora sitophila) 等霉菌以及葱刺盘孢( Colletotrichum circinans) 、果生核盘菌 ( Sclerotinia f ructicola) 、麦类赤霉病菌( Gibberella saubinetii) 、立枯 丝核菌( Rhizoctonia solani) 等病原真菌的代谢物质都有抑制和钝化烟 草坏死病毒(TNV) 、TMV 和SBMV 等植物病毒的能力。 这类代谢物多为高分子活性物及抗生素,如从番茄枯萎病菌 ( Fusarium oxysporum f . sp. lycopersici) 的培养液中得到的抗病毒成 分(CAVF) ; 粉红单端孢( Trichothecium roseum) 产生的具有抗病毒活 性的单端孢菌素(Trichothecin) 。 近期研究表明,多种食用真菌中存在着能刺激机体产生干扰素的诱 导物质———“蘑菇核糖核酸”(mushroom RNA) ,它能强烈地抑制病毒 的增殖。香菇( Lentinus edodes) 培养物抽提液Rentemin 能抑制TMV 的活性,其主要成分是3 种含氮多糖体,均由葡萄糖、半乳糖、甘露醇、 吡喃糖和15 种氨基酸组合而成。利用香菇的固体培养物水浸液和深层 发酵液为原料制成015 %菇类蛋白多糖水剂,防治植物病毒病害的效果 为6213 %～7716 % ,增产15 %以上。 我国登记的抗病毒剂一号是香菇的代谢产物, 其活性物质是两种蛋白多糖,对TMV抑制率为 79.17 %～89.14 %。采用离子交换层析和凝胶 层析方法,从杏孢菇( Pleurotus eryngii ) 干样中 分离得到多个蛋白组分,经枯斑寄主检测,发现多 个蛋白组分都有抗TMV 的活性 。另报道毛头鬼 伞( Coprinus comatus) 、金顶侧耳( Pleurotus citrinopileatus ) 、糙皮侧耳( Pleurotus ostreatus) 、金针菇( Flammulina velutipes) 含 有抗病毒活性物。人们还从20 多种药用真菌中 筛选并研制出能有效控制TMV 的新型无公害药 剂AM。 二、作用机制 1. 抑制植物病毒侵染 可使病毒粒子凝聚钝化失去侵染力来实现抑 制植物病毒侵染。试验表明TMV 经100μg/ ml 的 宁南霉素钝化处理30min 后再侵染烟草植株,病斑 抑制率可达76.19 %;随着钝化处理时间延长至 45min , TMV 的侵染力降低,病斑抑制率达83.11 % 。从青霉菌( Penicillium) 分离到的抗病毒物质 对TMV 及CMV 粒子有明显的钝化作用,125～ 1000mg/ L处理菜豆叶片对SBMV 的钝化效果为 44.14 %～91.13 %; 在烟草和心叶烟上对TMV 的钝化效果. 分别为3716 %、7412 %。从毛头鬼伞中提纯的y3 蛋白在心叶烟上对TMV 的抑制中浓度约为210μg/ ml。研 究证明植物病毒抑制物能够改变寄主对病毒的接受位点, 使寄主细胞对病毒的敏感性降低而不能吸附病毒粒子,导 致病毒不能成功侵染。如经食用菌多糖处理的寄主植株, 在植株接种病毒前,食用菌多糖封闭了侵染点,病毒失去和 细胞微伤口感受点结合的能力,因而使病毒的侵入成功率 降低或被阻止。蛋白型和糖蛋白型的病毒抑制物可竞争 性地占据植物病毒的接受位点而使病毒侵染受阻。 研究报道植物病毒完全侵入植物后,必须从胞间连丝 进入原生质才能发生增殖而扩展。桔霉素(citromycin) 很 容易渗透到植物组织内部抑制病毒引发的局部病斑形成, 它作为胆固醇合成系统的限制因素而起作用,改变细胞膜 的生理机能而抑制植物病毒侵染。 2. 抑制病毒的复制 某些能抑制衣壳蛋白合成或阻碍病毒装配。毛头鬼伞抗病毒活 性物y3蛋白与TMV 混合接种于心叶烟后,测定其体外脱衣壳作用以及 电镜观察它对TMV 粒体的影响,证明y3 阻断了病毒衣壳蛋白亚基之 间的作用力,使病毒衣壳蛋白结构松散,干扰病毒衣壳蛋白的形成,导 致病毒粒体的裂解; y3 蛋白与衣壳蛋白结合,使病毒核酸暴露于寄主 组织并受寄主体内RNase 的消化,从而降低了病毒侵染率 。杨树菇 凝集素AAVP 也可以与TMV 的外壳蛋白结合抑制病毒蛋白质的合成, 大多数大型真菌,如香菇、草菇、杏孢菇、灵芝等的子实体中存在着 与AAVP 相似血清学特征的蛋白质家族,因此具有抗病毒活性。研究 发现有些抗病毒剂与病毒外壳蛋白相互作用阻碍病毒的装配,干扰病 毒外壳蛋白的体外聚合过程。并在电镜下观察到Retenmin 使外壳蛋 白变性而使病毒粒子凝聚。关于蛋白质合成受阻的原因可能是抑制 剂使病毒的RNA 失去了mRNA 的功能,从而不能合成病毒复制所需的 早期蛋白,使得合成受阻。栗疫菌( Endothia parasitica) 生成的一种 活性物skyrin 能选择性地与水稻矮缩病毒(rice dwarf virus ,RDV) 外 壳蛋白多肽结合,阻止了RNA 转录。 3. 诱导植物抗性 病程相关蛋白(pathogenesis2related proteins ,PR) 参与了将病 毒限制在寄主局部区域和诱导系统抗性获得的过程。病毒诱抗剂 88D 可系统性地诱导珊西烟对TMV 的抗性,同时,它对PR 蛋白的诱导 也是系统性的,抗性的提高与PR 蛋白的诱导相一致。用7 种抗植物病 毒剂在烟草和甜菜上进行了PR 蛋白的诱导试验,结果表明,所有参试 的抗植物病毒剂都可以在烟草和甜菜上诱导产生PR 蛋白。抗病毒物 质在烟草和甜菜上分别最多可以诱导产生7 种PR 蛋白。还有研究认 为,在PR 蛋白中,有些蛋白具有几丁质酶和葡聚糖酶的活性。将其作 为非生物因子诱导处理植物后,使得植物处理或未受处理部位产生对 病原物侵染的抗性,即产生系统性获得抗性。如用1μg/ ml 井冈霉素A 涂抹珊西烟下部叶片,测定枯斑数及几丁酶和β1,3葡聚糖酶活性,结果 发现下部涂药叶片和上部未涂药叶片上的TMV 枯斑数均较对照(清水) 相同叶位叶片上的枯斑数显著减少,而两种酶的活性均有明显的增加。 表明井冈霉素A 具有一定的系统抗病毒的特性 。从海洋褐藻细胞中 获得岩藻糖胶或岩藻聚糖硫酸酯低聚糖能诱导 烟叶细胞产生苯基丙氨酸氨裂解酶和脂肪氧合酶活性物。 被岩藻糖胶或岩藻聚糖硫酸酯低聚糖处理的烟叶局部的 水杨酸(SA) 和植物抗毒素72羟基62甲氧基香豆素产生并 表达一些PR 蛋白,但无细胞死亡的症状; 岩藻糖胶或岩藻 聚糖硫酸酯低聚糖也能系统地诱导SA 和酸性PR蛋白 PR21 ———两种系统获得抗性(SAR) 标志物的系统积累, 因此能强有效地刺激烟草产生抗TMV 的局部抗性和系统 抗性。在阿拉巴马州和佛罗里达州利用PGPR 菌株诱导大 田生长的黄瓜和番茄产生抗虫传疾病抗性的试验表 明,PGPR 处理的植物子叶中葫芦素(一种植物次级代谢产 物和黄瓜甲虫的饲喂添加剂) 的浓度明显降低。在系统抗 性获得的诱导过程中,PGPR 的诱导作用改变了与其他植 物防御复合物相关的葫芦素代谢途径。用番茄进行序列 研究证明,PGPR 能诱导产生抗CMV 和粉虱传番茄斑驳病 毒(whitefly transmitted tomato mottle virus ,ToMoV) 的 系统抗性。PGPR 处理的番茄病斑减少,减轻病毒的侵染 和提高产量。 食用菌多糖也是诱导抗病毒的物质。 寄主植物在经过食用菌多糖处理后,产生防 卫反应即包括生成枯斑的过敏反应、多种 防卫基因诱导表达和各种活性氧成分的释 放。食用菌多糖作为激发子诱导活性氧的 释放和植保素的合成,而达到抑制病毒的作 用。 三、抗植物病毒物质的筛选方法 1. 盆栽植株筛选法 目前常用的方法是活体测定法。以温室栽培的 TMV 枯斑寄主心叶烟或系统感染寄主普通烟作为 供试植物,进行机械摩擦接种试验,观察不同处理 后所表现的病害发生情况,筛选具生物活性的物质。 这种方法简便易行,但因为植物细胞壁构成病毒侵 染的屏障,病毒必须通过细胞微伤才能侵人细胞, 大部分细胞在这一过程中实际上处于病毒感染的 不同阶段,难以对侵染过程进行定量测定,导致病 毒接种误差较大,影响感病和抗病效果的因素较多, 而且费时费力,给抗植物病毒剂的研究带来困难。 2. 离体培养筛选法 为了缩短试验周期,减少试验误差,人们寻求离体培养筛 选方法。如摘取植株叶片平铺于湿润的滤纸上,摩擦接种 病毒后保湿恒温培养,观察过敏反应症状。采用超声波法 把TMV 导入有细胞壁的烟草细胞,建立病毒细胞高效同步 侵染体系。以及用纯化并做标记的TMV RNA 感染烟草叶 肉细胞原生质体,同时在感染介质中加入被筛选的抗病毒 剂,于25 ℃培养24h 后,用荧光抗体检验病毒感染率,用活 体染色法检测原生质体存活率等。离体培养筛选法使抗 病毒剂直接与病毒接触,其作用快。在短的试验周期内,可 以筛选大批量具抗病毒活性的中间产品或成品。但是由 于不同抗病毒剂可能作用于病毒侵染、复制、装配的不 同阶段,作用机制复杂,仅用一种离体培养法筛选,有时难得 到与活体测定法相一致的结果。因此将几种方法相结合 应用将会大大提高工作效率。 四、展望 微生物抗病毒活性物具有内吸活性强,安全高 效等优点,已受到各国学者的青睐。由于病毒侵染 危害植物的作用机理特殊、复杂,以及植物病毒学 研究方法受到一些因素制约等原因,其研究开发还 处于初级阶段。目前我国登记生产的微生物抗植 物病毒剂很少有报道,因此从以下几个方面开展此 项研发工作具有深远的现实意义和广阔的发展前 景。1) 研究微生物抗植物病毒活性物的筛选方 法;2) 研究微生物抗植物病毒活性物的作用机 理;3) 研究微生物抗植物病毒活性物的生产工艺。 卫星RNA是一种核糖核酸，它伴随病毒 存在并且有浸染力，与病毒基因组无同 源性，本身具遗传性但不编码蛋白质。