在植物病理學中,黃瓜馬賽克病毒(Cucumber mosaic virus, 簡稱CMV)是世界上最具代表性的植物病原病毒之一。這種病毒屬於Bromoviridae科,並因其寬廣的宿主範圍而聞名,估計可感染超過1200種植物,包括許多重要的農作物和觀賞植物。隨著CMV的廣泛傳播,這使它成為植物生產中一個經濟損失的重要因素。
CMV最早是在1934年於黃瓜中被描述,表現出馬賽克症狀。隨著時間的推移,科學家發現它還可以感染其他多種蔬菜,如南瓜、西瓜、辣椒、茄子、番茄、豆類、胡蘿蔔、芹菜、生菜和菠菜等。此外,CMV的存在被確認於全球所有大陸,包括南極。
CMV通常會在植物的葉片上產生馬賽克或斑駁症狀,並可引起黃化、環斑、矮化以及葉、花和果實變形。
特定症狀會隨著植物的不同而有所變化。舉例來說,黃瓜受到CMV感染時,常常會出現蒼白、粗糙的外觀,而生長受到抑制,花朵也稀少。這些黃瓜常被稱為「白酸黃瓜」。而在番茄中,CMV的感染會導致植物矮小及葉片變形,這被稱為「蕨葉」效應。此外,辣椒在CMV影響下則會出現嚴重的葉片損傷,形成斑馬圖案及壞死環。
CMV主要透過蚜蟲進行傳播,這是一種非持續性和非循環性傳播方式。當蚜蟲在植物之間移動時,它們可以攜帶病毒,這使得CMV的傳播變得相對快速。病毒的獲取時間通常為五到十秒,而接種時間則約為一分鐘。隨後,傳播的可能性隨時間逐漸降低。
CMV可以在多年生植物和雜草中過冬,並在春季喚醒,以便通過蚜蟲傳播給其他植物。當病毒進入宿主細胞後,它會釋放RNA並開始複製。在這一過程中,病毒會占據宿主的細胞結構,並使用宿主的資源來製造新的病毒顆粒。
CMV在植物內的短距離移動是經由原生質連接體(plasmodesmata)實現,而長距離的移動則通過韌皮部進行。
CMV是基於單鏈RNA的三部分病毒,總基因組大小為8.623 kb,並由三條RNA構成。病毒的顆粒呈現非包膜、二十面體或梭狀形,直徑在26至35納米之間。這種病毒會在宿主中快速變異,導致治療困難。
CMV通常生長於溫帶和熱帶地區,尤其是有蚜蟲的地方。當植物受到CMV感染時,通常會出現特徵性的物理表現,例如:綠色或黃色斑駁的葉片、植物生長抑制和果實品質改變等。
CMV的存在可以通過血清學檢測、分子生物學檢測或宿主範圍測試來確認。
目前尚無有效的化學藥物可以完全消除CMV,因此預防和控制傳播被視為最佳策略。這包括清除雜草和病害植物,以保持農田的衛生。此外,可以選擇抗性品種或使用特定的套作系統來降低病毒的傳播風險。
隨著氣候變遷和農業實踐的轉變,CMV和其他植物病毒的蔓延似乎愈演愈烈。我們是否應該重新思考我們與植物和自然之間的關係,並尋找新的方法來保護我們的農作物和生態系統呢?