? ? ? ? 今天介紹的病毒是蠶豆壞死黃化病毒(Faba Bean Necrotic Yellows Virus，FBNYV)。它屬于矮縮病毒(Nanovirus)家族，矮縮病毒是特殊的DNA病毒——它們的DNA不僅是八分體，而且病毒顆粒也是八分體。

簡介

? ? ? ? 蠶豆壞死黃化病毒(Faba?Bean?Necrotic?Yellows?Virus，FBNYV)是矮縮病毒屬下的一種病毒，其自然宿主為蠶豆。

? ? ? ?病毒的種名來源于感染病毒的蠶豆的癥狀，蠶豆是該病毒最初分離的自然宿主。該屬名稱來源于希臘語名詞nanos，意為侏儒，指的是觀察到這些植物病毒具有已知最小的病毒粒子和基因組片段大小，并導(dǎo)致宿主矮化。

病毒的特征

? ? ? ?FBNYV的病毒粒子無包膜，具有二十面體形狀，T=1對稱，直徑約為18-19納米。基因組是八分的單鏈環(huán)狀DNA，大小在985~1014個堿基之間，并單獨包被形成小的二十面體病毒粒子(18-20 nm)。

? ? ? ?FBNYV所有的單鏈環(huán)狀DNA通常只包含一個病毒粒子意義上的主要開放閱讀框，并具有一個包含高度保守序列的非編碼區(qū)，可能形成一個莖環(huán)(stem-loop, SL)結(jié)構(gòu)。SL還含有保守的非核苷序列(AGTATTACC)，與雙生病毒一樣，它依賴滾環(huán)復(fù)制。

? ? ? ?與FBNYV基因組相關(guān)的8個環(huán)狀DNA組分(C1-C10)可能編碼4個不同的復(fù)制相關(guān)蛋白(Rep)和4個非復(fù)制相關(guān)蛋白。然而，來自FBNYV的近親——紫云英矮化病毒(Milk Vetch Dwarf Virus，MVDV)的數(shù)據(jù)，進一步支持了FBNYV基因組中可能存在4個不同的復(fù)制相關(guān)蛋白(Rep)和6個非復(fù)制相關(guān)蛋白。因此，F(xiàn)BNYV和MVDV的基因組表現(xiàn)出驚人的相似性，不僅在總鑒定組分的數(shù)量上，而且在每個基因組中存在的同源非代表組分的數(shù)量和類型上。除了早先鑒定出的兩個Rep組分(C1和C2)，最近還確定了兩個FBNYV分離株中另外兩個Rep編碼組分(C7和C9)的序列。在兩個FBNYV分離株和MVDV中存在四個可能編碼不同Rep蛋白的基因組組分是一個最令人困惑的現(xiàn)象，這與只擁有一個或兩個Rep基因的雙生病毒相反。初步證據(jù)表明，F(xiàn)BNYV- c2編碼的Rep蛋白可能在FBNYV的復(fù)制過程中發(fā)揮關(guān)鍵和不可或缺的作用，而其他三個Rep組分(C1、C7和C9)可能實際上是FBNYV基因組的非完整部分(衛(wèi)星DNA)，正如香蕉束頂病毒(Banana Bunchy Top Virus，BBTV)的一些Rep組分所表明的那樣。目前鑒定的4個Rep和6個非Rep組分可能代表了FBNYV的完整基因組。然而，基因組包含更多尚未確定的成分的可能性不能消除。完全鑒定FBNYV基因組所有組成部分的確鑿證據(jù)只有在用克隆成分進行感染試驗才能獲得，以便重現(xiàn)一種病因在所有生物學特性上與FBNYV現(xiàn)場分離株不可區(qū)分的疾病。

病毒生活史

? ? ? ? 雖然FBNYV復(fù)制機制的分子細節(jié)尚未被闡明，但似乎可以有效地假設(shè)它們的整體復(fù)制策略與雙生病毒相似。FBNYV基因組結(jié)構(gòu)和Rep蛋白的幾個特征與雙生病毒非常相似：反向重復(fù)序列(ITR)有可能形成發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)；發(fā)夾環(huán)內(nèi)的一段富含at的序列，與雙生病毒正義DNA復(fù)制起點(Ori)的保守九聚體(Nonamer)序列非常相似;和假定的代表蛋白與雙病毒的代表蛋白共享必需的氨基酸基序。因此，對FBNYV的病原體來源的耐藥性策略的開發(fā)應(yīng)該集中在已經(jīng)顯示的方法。

分布

? ? ? ?FBNYV最初是從敘利亞海岸拉塔基亞附近的蠶豆中分離出來的。它在西亞和北非的一些國家流行。它在埃及中部造成了蠶豆作物的嚴重流行病，導(dǎo)致1991~1992年生長季節(jié)作物歉收。

寄主

? ? ?? FBNYV寄主范圍較窄，多為豆科植物。蠶豆是FBNYV的主要自然寄主，鷹嘴豆、扁豆、干豆、豌豆、豇豆等其他豆科作物也是FBNYV的自然寄主。

癥狀

? ? ? ?1周齡蠶豆植株在接種后5天就出現(xiàn)生長遲緩。接種后2周，植株通常嚴重發(fā)育不良。葉子變得厚和脆和顯示脈間褪綠斑從葉緣開始。最上面的幼葉仍然很小，呈杯狀向上，而較老的葉子向下滾動。新芽、葉、花發(fā)育不良。在感染后3-4周左右，脈間褪綠通常變?yōu)閴乃?，感染植株在感染?-7周內(nèi)死亡。在其他敏感寄主植物中也觀察到類似的癥狀。然而，一些被感染的三葉草和紫花苜蓿品種，會發(fā)展出葉片變紅，而不是黃化。

傳播病害的害蟲

? ? ? ?目前，F(xiàn)BNYV的傳播媒介僅包括豌豆蚜、大繭蚜和蠶豆蚜。研究發(fā)現(xiàn)，前兩種蚜蟲的傳播效率較高，而蠶豆蚜的傳播效率很低。關(guān)于其蚜蟲傳播的資料表明，F(xiàn)BNYV具有一種持續(xù)傳播的病毒的典型特征，這種病毒在媒介昆蟲中傳播，但不繁殖。蚜蟲需要很長的獲取和接種喂養(yǎng)期才能成為有效的帶菌者，而FBNYV幾乎在蚜蟲的整個生命周期中都存在。與所有韌皮部限制病毒一樣，F(xiàn)BNYV不能通過種子或機械手段傳播。由于FBNYV的所有寄主都是通過真種子繁殖的，所以其唯一的自然傳播方法是通過蚜蟲媒介。

預(yù)防

減少傳染源

? ? ? ? 如果從作物內(nèi)部或附近消除傳染源，可以預(yù)期疾病發(fā)病率將顯著下降。實際上，這并不容易，因為不可能消除所有的雜草宿主的病毒。在倡導(dǎo)這種FBNYV控制方法之前，需要更多關(guān)于野生豆類作為FBNYV感染源的相對重要性的信息。

? ? ? ?另一項減少疾病發(fā)病率的措施是消除作物內(nèi)部的感染源。FBNYV感染的蠶豆脫毒可以消除或減少原發(fā)感染病灶。在埃及的一些田地，在生長季節(jié)進行了兩到三次清理雜草，結(jié)果病毒發(fā)病率下降了。在這方面還需要更多的試驗來評估作物產(chǎn)量的經(jīng)濟影響。另一方面，在埃及的一些蠶豆田中觀察到最初感染的植株分散分布在一個作物中，這表明FBNYV是從一個遙遠的來源引入的。這種類型的傳播使得僅通過種植模式管理來減少感染是不可能的。

宿主抵抗

? ? ? ? 用200個蠶豆純品系進行FBNYV抗性初步篩選，未發(fā)現(xiàn)抗性。然而，計劃進行進一步的工作來篩選剩余可用的蠶豆種質(zhì)。

? ? ? ? 當用帶病毒的蚜蟲人工田間接種對小豌豆品系進行FBNYV抗性測試時，發(fā)現(xiàn)ILL 213、291、6198、6193和6245等品系具有高度抗性。抗性表現(xiàn)為病毒發(fā)生率低，產(chǎn)量損失極低(小于5%)。這些結(jié)果是在單一環(huán)境下獲得的，需要確認。這些初步數(shù)據(jù)表明，與蠶豆系相比，小扁豆基因型對FBNYV感染的反應(yīng)差異很大。

病毒的利用

? ? ? ?蠶豆和FBNYV似乎為利用不同F(xiàn)BNYV基因評估蠶豆病原衍生的對DNA病毒的抗性提供了一個有前景的模型。由于FBNYV的4個潛在代表基因已經(jīng)被鑒定出來，并且某些功能(如衣殼蛋白和胞間傳播因子)已經(jīng)明確或初步地分配給了FBNYV的一些非復(fù)制相關(guān)基因，一些病毒基因似乎是適合用于轉(zhuǎn)化蠶豆的候選基因。然而，具有FBNYV基因的蠶豆的轉(zhuǎn)化不僅取決于FBNYV基因的有效性，更重要的是，蠶豆的高效轉(zhuǎn)化和再生方案。由于這個物種是非?？咕芙M織培養(yǎng)技術(shù)，這樣的協(xié)議尚未建立。適合的和高效的啟動子，無論是由FBNYV基因組本身或使用成熟的啟動子，如CaMV 35S和PR1啟動子，都是可用的。