在植物病理学中,黄瓜马赛克病毒(Cucumber mosaic virus, 简称CMV)是世界上最具代表性的植物病原病毒之一。这种病毒属于Bromoviridae科,并因其宽广的宿主范围而闻名,估计可感染超过1200种植物,包括许多重要的农作物和观赏植物。随着CMV的广泛传播,这使它成为植物生产中一个经济损失的重要因素。
CMV最早是在1934年于黄瓜中被描述,表现出马赛克症状。随着时间的推移,科学家发现它还可以感染其他多种蔬菜,如南瓜、西瓜、辣椒、茄子、番茄、豆类、胡萝卜、芹菜、生菜和菠菜等。此外,CMV的存在被确认于全球所有大陆,包括南极。
CMV通常会在植物的叶片上产生马赛克或斑驳症状,并可引起黄化、环斑、矮化以及叶、花和果实变形。
特定症状会随着植物的不同而有所变化。举例来说,黄瓜受到CMV感染时,常常会出现苍白、粗糙的外观,而生长受到抑制,花朵也稀少。这些黄瓜常被称为「白酸黄瓜」。而在番茄中,CMV的感染会导致植物矮小及叶片变形,这被称为「蕨叶」效应。此外,辣椒在CMV影响下则会出现严重的叶片损伤,形成斑马图案及坏死环。
CMV主要透过蚜虫进行传播,这是一种非持续性和非循环性传播方式。当蚜虫在植物之间移动时,它们可以携带病毒,这使得CMV的传播变得相对快速。病毒的获取时间通常为五到十秒,而接种时间则约为一分钟。随后,传播的可能性随时间逐渐降低。
CMV可以在多年生植物和杂草中过冬,并在春季唤醒,以便通过蚜虫传播给其他植物。当病毒进入宿主细胞后,它会释放RNA并开始复制。在这一过程中,病毒会占据宿主的细胞结构,并使用宿主的资源来制造新的病毒颗粒。
CMV在植物内的短距离移动是经由原生质连接体(plasmodesmata)实现,而长距离的移动则通过韧皮部进行。
CMV是基于单链RNA的三部分病毒,总基因组大小为8.623 kb,并由三条RNA构成。病毒的颗粒呈现非包膜、二十面体或梭状形,直径在26至35纳米之间。这种病毒会在宿主中快速变异,导致治疗困难。
CMV通常生长于温带和热带地区,尤其是有蚜虫的地方。当植物受到CMV感染时,通常会出现特征性的物理表现,例如:绿色或黄色斑驳的叶片、植物生长抑制和果实品质改变等。
CMV的存在可以通过血清学检测、分子生物学检测或宿主范围测试来确认。
目前尚无有效的化学药物可以完全消除CMV,因此预防和控制传播被视为最佳策略。这包括清除杂草和病害植物,以保持农田的卫生。此外,可以选择抗性品种或使用特定的套作系统来降低病毒的传播风险。
随着气候变迁和农业实践的转变,CMV和其他植物病毒的蔓延似乎愈演愈烈。我们是否应该重新思考我们与植物和自然之间的关系,并寻找新的方法来保护我们的农作物和生态系统呢?