被番椒微斑病毒 感染的辣椒
受鬱金香條斑病毒 感染的鬱金香 花朵上有白色條紋,在十七世紀的鬱金香狂熱 中價值高昂
菸草鑲嵌病毒
被馬鈴薯葉捲病毒 感染的馬鈴薯
雙生病毒科的玉蜀黍條斑病毒
番茄褐色皱果病毒 感染的番茄
植物病毒 (Plant virus)泛指感染植物 的病毒 ,大多為正單鏈RNA病毒 [ 1] ,一般不具有外膜 (布尼亞病毒目 與單股反鏈病毒目 的病毒則有)[ 2] ,有許多外觀呈棒状[ 3] ,也有呈正多面體者,其中雙生病毒科 的病毒由雙生的兩個正二十面體組成。植物病毒在自然界中大多以動物媒介、花粉 或種子 傳播,較少如動物病毒 般以直接接觸傳染,動物媒介包括昆蟲 、線蟲 與蜘蛛 等,其中以昆蟲居多(特別是半翅目 昆蟲),有些病毒可進入昆蟲的血腔中,使其終生具備散播病毒的能力,有些病毒並可影響宿主花朵的特性以吸引或阻止昆蟲前來[ 4] 。植物可以植物激素 (水楊酸 、茉莉酸 與脫落酸 等[ 5] )啟動抗病毒反應,並以RNA干擾 等機制清除病毒RNA[ 6] ,而病毒也有許多機制對抗宿主免疫反應,例如形成膜結構以避免被宿主核酸酶切割[ 1] ,並可利用植物透過原生質絲 在細胞間傳遞mRNA 的機制傳播自己的RNA[ 7] 。
許多糧食作物與經濟作物可被植物病毒感染[ 8] ,如玉米褪绿斑驳病毒 、大麥黃矮病毒 、小麦线条花叶病毒 、水稻东格鲁病毒 、馬鈴薯Y病毒 、甘薯褪绿矮化病毒 (sweet potato chlorotic stunt virus)、番茄褐色皱果病毒 、胡瓜綠斑嵌紋病毒 等,可能影響糧食安全 [ 9] ,估計每年在全世界造成超過600億美元的經濟損失[ 10] ,不過許多植物病毒的感染並不造成任何症狀,甚至可與植物互利共生 ,例如圓葉菸草 被許多病毒感染後可提升對缺水逆境的抗性;有些植物還可將病毒的基因用作其他功能,如白三叶草潜隐病毒 (clover cryptic virus)的衣殼蛋白被一些植物用於抑制根瘤 的形成[ 11] 。
歷史上第一種被發現的病毒菸草鑲嵌病毒 (TMV)即為植物病毒[ 12] 。有些植物病毒在科學研究或農業上具有應用價值,在生物學研究中,有些植物病毒可被研究人員用作載體 將遺傳物質送入植物細胞中[ 13] ;有些園藝植物 被病毒感染可提升其價值,如十七世紀荷蘭的鬱金香狂熱 中,被鬱金香條斑病毒 感染的鬱金香 花朵上有不同顏色的條紋,因此價格非常高昂[ 14] ;有些植物病毒則因能殺傷雜草 或害蟲而可用於生物防治 [ 15] [ 16] 。
分類
有約30個科 的病毒可感染植物,其中有些科的病毒皆為植物病毒,有些則包含感染動物、真菌等其他生物的病毒。許多植物病毒與真菌病毒 或感染節肢動物 的病毒關係接近,有些植物病毒可在真菌細胞內複製,也有些真菌病毒可在植物細胞內複製,此現象可能與陸生植物和真菌的共生關係有關[ 4] 。
雙股RNA病毒
反義單股RNA病毒
反轉錄病毒
正義單股RNA病毒
地位未定
單股DNA病毒
参考文献
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