如果我告訴你
這朵美麗的玫瑰之中
暗藏著李屬壞死環斑病毒
(Prunus necrotic ringspot virus, PNRSV)
你會不會大吃一驚?
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難道
被病毒侵染過植物
不應該是以下這些模樣嗎
▼
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而且, 植物病毒一旦發病
就像面對某些癌症那樣無藥可醫
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比如
20世紀80-90年代
番茄斑萎病毒
(Tomato spotted wilt virus, TSWV)
曾在巴西、美國夏威夷和南非大流行
每年造成高達數十億美元的損失
最終導致番茄等作物近乎絕產。
那麼, 問題來了
.......
我們是否能看到
植物病毒引起的症狀呢?
看似“健康”的植物,
病毒是否也會潛伏其中嗎?
/ 01/
植物病毒的尊容
關於什麼是病毒, 這一篇就不詳細講了, 若有興趣的同學可移步到這樣一篇病毒科普文《玫瑰的紅, 容易受傷的夢》(點擊這裡, 即可閱讀)。
通過科普文, 現在大家一定知道了, 植物中也有叫病毒的病原物,
雖然, 植物細胞和動物細胞膜上的受體細胞不一樣, 植物病毒無法進入動物細胞進行繁殖, 並不會感染人。
但是, 被病毒侵染的植物, 也像人患了癌症一樣, 除了切除(拔除), 很難通過藥劑治療而痊癒, 因此植物病毒也成為植物癌症。
比人類癌症更可怕的是, 它很容易通過種子、苗木、昆蟲、線蟲等介體在植物間傳播擴散, 給農業生產帶來極大的損失。
先讓我們看看植物病毒的尊容。
▼
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看!這就是植物病毒的模型圖, 是不是很貌美?
以上這些“貌美”的病毒照片是模型圖,
那麼, 病毒的真正模樣是什麼樣子呢?因其粒子極其微小, 體型都納米級別 (請看以下這兩張對比圖):
▼
左圖:頭髮直徑為40-70微米;右圖:細菌直徑小於0.5微米 ;病毒直徑小於0.1微米。
不要說直接觀察了, 哪怕是高級的光學顯微鏡也根本無法看到它的影子。 要想與它們見面, 需要使用透射電子顯微鏡。
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觀察病毒的神器——透射電子顯微鏡
並且,在透射電子顯微鏡下的病毒世界是一個黑白的世界,這是為什麼?
因為絕大多數病毒的尺寸都比可見光波長要短,所以,我們所見的都不是它們真正的顏色,而是用黑白色勾勒出來的輪廓而已。
植物病毒在透射電子顯微鏡下的尊容。
/ 02/
我們所“見”到的植物病毒
小小的植物病毒,能侵染植物並引起各種症狀。例如感染了病毒的葡萄樹,整個植株、整個葉片或部分葉片都會變色;或者被感染病毒的蘋果和大豆,會引發各種病害症狀。
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被病毒侵染的葡萄園,大量植株出現黃化症狀。(圖片:乾義柯)
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左圖:蘋果鏽果類病毒侵染果實症狀;右圖:菜豆莢斑駁病毒侵染大豆症狀
為什麼會這樣呢?這要從病毒本身的結構說起。
植物病毒自身僅包含外殼蛋白和核酸,它必須利用寄主植物細胞進行複製和移動,從而干擾植物體的正常生長發育。
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/ 03/
看不“見”的植物病毒
為什麼我們看著“健康”的植物,也會攜帶病毒呢?
這主要跟病毒的特性有關。病毒引起嚴重危害離不開環境、寄主種類及介體傳播等因素。
它經常因為溫度過高或過低而在寄主體內靜靜地潛伏著,一旦環境溫度、濕度及寄主種類合適,就會爆發出巨大的威力。
所以,獲得審批許可的進境植物及植物產品在裝箱運送到目的地之前,也需經過多重考驗。
▼
![](/images/lazyload.gif)
以荷蘭鬱金香種球出口到中國為例,在種球的生產過程中,會有專業人員定期巡視,對發生的病蟲害進行檢測,並及時採取合理的防治。
種球成熟,還將隨機抽取一定比例的種球,送至實驗室進行病毒檢測。
經過了重重考驗的種球們,就這樣飄洋過海來到了中國。
▼
然而事情還沒有結束。這些看上去很健康的種球,在入境之後仍需要實驗室再進一步檢測鑒定。
最近幾年,有關部門從百合、鬱金香、洋水仙等種球上多次截獲南芥菜花葉病毒(Arabis mosaic virus,ArMV)。
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左圖:看似正常的鬱金香種球中可能潛伏著病毒;右圖:南芥菜花葉病毒(ArMV)模型圖
南芥菜花葉病毒為我國檢疫性有害生物名錄中的病毒,寄主範圍廣泛,能夠侵染蔬菜、花卉、果樹等多種經濟作物。
/ 04/
植物病毒的預防
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病毒檢測實驗 。 圖片:王佳琦
植物病毒常常潛伏於植物體內,這使得人們容易忽視它的存在。而一旦發起病來,人們又束手無策。
因此,對於檢疫性的植物病毒,我們將其拒於國門之外是最好的預防控制手段。
在種苗入境之前,對其進行詳細的風險分析,篩選出可能攜帶的病毒種類,使後續的檢測更具針對性,從而提高檢測的有效性。
看到這裡,大家是否已經找到了文章開頭兩個提問的答案?
最後,請再思考一下,處於嚴格監控下的植物尚能檢出病毒,那麼通過旅客私下攜帶、郵寄的植物種苗呢?
參考資料:
[1] 洪健,李德葆,周雪平.植物病毒分類圖譜,2001,科學出版社.
[2] 曾溢滔,潘重光,曾凡一. 十萬個為什麼,2016,少年兒童出版社.
[3] www.dpvweb.net
作者:于翠,植物病理學博士
長期從事植物病毒檢測鑒定工作
多次獲得上海市科技進步獎
主編:曲實強 副主編:孫霞雲
本期小編:邱偉科 張寧
投稿郵箱:gmsbweixin@126.com
秀米帳戶:gmsbweixin@126.com
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觀察病毒的神器——透射電子顯微鏡
並且,在透射電子顯微鏡下的病毒世界是一個黑白的世界,這是為什麼?
因為絕大多數病毒的尺寸都比可見光波長要短,所以,我們所見的都不是它們真正的顏色,而是用黑白色勾勒出來的輪廓而已。
植物病毒在透射電子顯微鏡下的尊容。
/ 02/
我們所“見”到的植物病毒
小小的植物病毒,能侵染植物並引起各種症狀。例如感染了病毒的葡萄樹,整個植株、整個葉片或部分葉片都會變色;或者被感染病毒的蘋果和大豆,會引發各種病害症狀。
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被病毒侵染的葡萄園,大量植株出現黃化症狀。(圖片:乾義柯)
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左圖:蘋果鏽果類病毒侵染果實症狀;右圖:菜豆莢斑駁病毒侵染大豆症狀
為什麼會這樣呢?這要從病毒本身的結構說起。
植物病毒自身僅包含外殼蛋白和核酸,它必須利用寄主植物細胞進行複製和移動,從而干擾植物體的正常生長發育。
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/ 03/
看不“見”的植物病毒
為什麼我們看著“健康”的植物,也會攜帶病毒呢?
這主要跟病毒的特性有關。病毒引起嚴重危害離不開環境、寄主種類及介體傳播等因素。
它經常因為溫度過高或過低而在寄主體內靜靜地潛伏著,一旦環境溫度、濕度及寄主種類合適,就會爆發出巨大的威力。
所以,獲得審批許可的進境植物及植物產品在裝箱運送到目的地之前,也需經過多重考驗。
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![](/images/lazyload.gif)
以荷蘭鬱金香種球出口到中國為例,在種球的生產過程中,會有專業人員定期巡視,對發生的病蟲害進行檢測,並及時採取合理的防治。
種球成熟,還將隨機抽取一定比例的種球,送至實驗室進行病毒檢測。
經過了重重考驗的種球們,就這樣飄洋過海來到了中國。
▼
然而事情還沒有結束。這些看上去很健康的種球,在入境之後仍需要實驗室再進一步檢測鑒定。
最近幾年,有關部門從百合、鬱金香、洋水仙等種球上多次截獲南芥菜花葉病毒(Arabis mosaic virus,ArMV)。
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左圖:看似正常的鬱金香種球中可能潛伏著病毒;右圖:南芥菜花葉病毒(ArMV)模型圖
南芥菜花葉病毒為我國檢疫性有害生物名錄中的病毒,寄主範圍廣泛,能夠侵染蔬菜、花卉、果樹等多種經濟作物。
/ 04/
植物病毒的預防
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病毒檢測實驗 。 圖片:王佳琦
植物病毒常常潛伏於植物體內,這使得人們容易忽視它的存在。而一旦發起病來,人們又束手無策。
因此,對於檢疫性的植物病毒,我們將其拒於國門之外是最好的預防控制手段。
在種苗入境之前,對其進行詳細的風險分析,篩選出可能攜帶的病毒種類,使後續的檢測更具針對性,從而提高檢測的有效性。
看到這裡,大家是否已經找到了文章開頭兩個提問的答案?
最後,請再思考一下,處於嚴格監控下的植物尚能檢出病毒,那麼通過旅客私下攜帶、郵寄的植物種苗呢?
參考資料:
[1] 洪健,李德葆,周雪平.植物病毒分類圖譜,2001,科學出版社.
[2] 曾溢滔,潘重光,曾凡一. 十萬個為什麼,2016,少年兒童出版社.
[3] www.dpvweb.net
作者:于翠,植物病理學博士
長期從事植物病毒檢測鑒定工作
多次獲得上海市科技進步獎
主編:曲實強 副主編:孫霞雲
本期小編:邱偉科 張寧
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