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果树类病毒及检测技术研究进展

2013-08-26张春龙

科技致富向导 2013年13期
关键词:检测技术进展

张春龙

【摘 要】类病毒是感染一些比较高等的植物的低分子中最重要的致病因子,它具有很强的自我复制能力。本文主要从南方果树类病毒具有的危害特征、果树类病毒具有的病理学特征及其致病机理的研究和检测方法这几方面探析南方果树类病毒和检测技术研究的进展,旨在为南方果树方面的植物保护提供一些研究的参考。

【关键词】南方果树;类病毒;检测技术;进展

类病毒是感染一些比较高等的植物的低分子中最重要的致病因子,它具有很强的自我复制能力。类病毒长时间来都被当做病毒来进行研究,然而随着类病毒研究的深入发展,研究中也有了新的发现,即类病毒与传统所说的病毒在亲缘关系上还是相差比较远的。因为从某种程度上说类病毒不具有特定染色体因子的活性,它是不会对任何蛋白质进行编码的,因此也不会具备蛋白质的外壳。而就目前来看,类病毒主要可分为五种类型属:苹果的锈果类病毒属,啤酒花的矮化类病毒属,椰子的死亡类病毒属,马铃薯纺锤块的茎类病毒属以及棉紫苏的类病毒属这五种。而在本文中,将着重研究的是南方果树类病毒。

1.果树类病毒有关的致病机理及致病特征

1.1果树类病毒在致病机理方面的研究

果树类病毒的研究经历了一段很长的时间,但关于它的致病机理到目前为止还没有一个确定的答案,例如一些类病毒在果树体内浓度尽管很低,却能导致非常严重的病害,而另外一些果树类病毒在果树的体内所积累的浓度已经相当高却没有明显的病害症状。此后果树类病毒研究的专家通过序列的分析发现在所有的果树类病毒中,在果树病害症状方面的严重程度是随着致病区的变化而产生变化的。此后的研究和分析又发现:果树类病毒的致病性又是与果树类病毒的构型具有密切的关系。例如,在自然的条件下,用桃潜隐花叶类病毒浸染桃树两年后,可以导致桃树的芽坏死、桃树寿命缩短以及开花时间延迟等方面的症状;而在温室下,只出现桃树叶片的极度褪绿的现象。因为果树类病毒是不会对任何蛋白质进行编码的,所以研究者普遍认为果树发病是由果树类病毒的寄主的因子与其特定的序列区域两者之间互相作用造成的。就目前来看,研究者已发现果树的多种蛋白会专化性地跟果树类病毒结合,间接或直接地参与到整个果树类病毒在果树的运转过程中。此外,通过黄瓜的致病检测,也有学者认为,寄主的核酸实际上是果树类病毒作用中的靶分子。通过对果树类病毒在致病机理上的研究可以发现,果树类病毒的研究与检测者会在果树类病毒的致病性的变异研究上给予更多的关注,而果树类病毒会通过不断的变异去产生出新的株系或者新种类,从而扩大类病毒的寄主范围和加重果树类病毒的危害性。而关于果树类病毒的致病性的变异通常是由外源基因的获得以及基因重组、突变所引起的。又由于果树类病毒不对蛋白质进行编码,其病毒的分子很小,主要是靠类病毒的寄主细胞提供的酶来进行复制的,缺乏应有的忠实性,所需时间比较短,因此果树类病毒相对于寄主来说,会进化得更快。

1.2果树类病毒在病理学上的特征

与传统的病毒相比,果树类病毒在病理学上具有了不同的特性:一是果树类病毒的潜育期较长,这是果树类病毒最重要的病理学特性,有的病毒的潜育期甚至可以长达数年之久;二是果树类病毒的侵染性很强,出现再次侵染的几率非常大,果树类病毒会具有很强的侵染活性。因此,感染了类病毒的果树不仅会终身带毒,还能通过修剪工具以及嫁接的程序去传播,从而使得果树类病毒不断蔓延;三是果树类病毒的寄主范围比较广,在全世界范围内都有分布;四是果树类病毒的稳定性很高,大多数的果树类病毒都能耐受比较高的温度。而果树类病毒的这些病理学特性会使得它的检测以及脱毒相对于普通的果树病毒来说更加困难。

1.3果树类病毒具有的危害特征

类病毒对果树的侵染会对果树造成巨大的危害,这些危害主要体现在以下的几个方面:首先是隐症危害,而这种隐症危害的现象在果树类病毒的病害方面是非常普遍的。如芒果树的类病毒在多数芒果树品种上进行潜伏式的侵染,尽管在花叶上的发病性不明显,但带毒的芒果树生长会比较缓慢,不易结果,甚至寿命会减短。对于南方的杨桃树也会出现这样的症状。果树类病毒的潜伏侵染的危害性主要体现在它的隐症寄主会作为一个巨大的病源库从而造成了其它的寄主果树的严重危害。其次,果树类病毒会直接造成果实及树体产生花叶病害及坏死等症状,从而造成了果树的果实的产量低,品质坏等结果,严重时甚至会导致整棵果树的死亡。再次是多种果树类病毒进行复合的侵染从而产生对果树的危害。例如早柑高级的栽培品种中就有可能出现多达4种的不同的果树类病毒的一个复合侵染,从而为类病毒种属之间通过重组产生新的病毒种类提供了可能。

2.果树类病毒的各种检测方法

果树类病毒的结构相对比较简单,它的个体会比较微小,并且对寄主产生的依赖性会很强,从而给鉴定工作带来了很大的难度。因此,果树类病毒的检测对工作的条件和技术都要求比较高。由于果树类病毒是裸露的染色体分子,并且不具备蛋白质的外壳,而果树类病毒又不具有抗原性,所以在检测方法上只能是通过分子生物学、生物化学及生物学的技术来进行检测,而不能使用血清学的检测方法。而果树类病毒又具有以下几种检测方法。

2.1采用核酸分子的杂交技术

核酸分子的杂交技术的原理很简单,就是在一定条件下,两条具有一定同源性的核酸单链按照碱基互补这一原则退化形成了双链,这个杂交过程会具有比较高的特异性的。核酸分子杂交的双方是待测核酸以及核酸探针。而为了方便检测和示踪,核酸探针必须要做好标记,此外,待测核酸既可以是在细胞体内杂交而成也可以是提纯的。目前这种检测方法比较常用,并且这种杂交法多是采用点杂交的方法。

2.2样本果树的鉴定法

这种方法的主要步骤是,以对某一种类病毒比较敏感、反应十分强烈的果树作为样本果树,然后再根据果树类病毒侵入后果树产生的症状,对类病毒存在的种类作出相应的鉴别。但这种鉴别法需要的空间比较大,并且检测的周期也会比较长,温度的条件要求很严格,其结果的可信度会有赖于温度控制的好坏,因此这种检测法并不适合对大量样本进行检测的状况。

2.3反转录聚合酶的链式反应技术

类病毒实际上属于小分子的染色体,因此可将它在逆转录酶的作用下进行体外的特异性的扩增。这种方法其实就是一种具有选择性的体外扩增 DNA的方法,它的特异性和敏感性都得到了很大的增强,相对于样本果树鉴定法,它就比较适宜于对大量样本实施快速的检测。

3.结束语

尽管与国外一些国家相比,我国在果树类病毒的检测方面起步比较晚,但对于果树类病毒的检测与研究仍取得了一定的成果。然而从我国近几年来的果树类病毒研究尤其是对南方果实类病毒研究内容来看,绝大部分是病毒的检测和诊断,缺少对病毒种类的分析及很少研究出有关的解决技术。为此,我们要加快速度对果树类病毒进行研究分析,最终找出更加可靠的、更加灵敏的果树病毒检测法,促使我国尤其是南方果树业的发展。

【参考文献】

[1]洪霓,王国平.苹果褪绿叶斑病毒生物学及生化特性研究[J].植物病理学报,1999,29(1).

[2]孔宝华,陈海如,常胜军.RT-PCR 检测坏死环斑病毒的研究[J].植物检疫,2000,14(5).

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