芜菁花叶病毒（Turnip mosaic virus，TuMV）和黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）是两种世界范围内分布极为广泛、危害极为严重的植物病毒。迄今，对CMV的致病机理和防治研究均取得了一定进展，但仍然不能有效控制其危害；尽管人们已清楚马铃薯Y属（Potyvirus）病毒在寄主细胞中形成内含体的特征，但是对于该属病毒TuMV的致病机理尚缺少全面了解。本研究的内容包括对TuMV抑制寄主植物光合作用的机理和CMV的弱病毒防治研究两部分。 TuMV侵染寄主的细胞病理学特征 利用透射电镜观察接种寄主细胞的超薄切片，分离自杭州榨菜上的TuMV分离物JC-1在青菜和芥菜的细胞质中病毒粒子分散或成束分布；细胞质中存在不同形态的柱状内含体，分别为风轮体、卷筒体、片层聚集体；同时，叶绿体发生了形态和结构上的改变。 TuMV侵染对叶绿体结构和叶绿素含量的影响 接种TuMV JC-1 15d，青菜和芥菜开始表现系统花叶，其叶绿体结构和叶绿素含量也发生了相应变化。具体表现为：叶绿体发育不良，体积变小，淀粉积累受阻。接种TuMV的青菜和芥菜的叶绿体中淀粉粒的体密度分别为健康对照的19.9％和35.4％，而它们的数密度分别是对照的2.43和1.67倍，说明该病毒的侵染使寄主单位体积的叶绿体中淀粉粒总体积降低、总个数增加、单个体积减小。同时，叶绿素含量也因TuMV的侵染而降低，青菜和芥菜叶细胞的叶绿素含量分别下降30.3％和25.5％，叶绿素a与b的含量比也有不同程度地降低。 TuMV侵染对寄主植物光合作用效率的抑制 青菜和芥菜接种TuMV后，光合作用过程受到明显抑制。它们的净光合速率分别降低61.0％、39.9％，与对照比较呈极显著水平差异；叶片的气孔导度各降低79.6％和29.4％，胞间CO₂浓度降低22.3％和2.5％。青菜和芥菜叶绿体电子传递全链的电子传递速率各降低6.4％和64.6％；光系统Ⅱ（PSⅡ）的电子传递活性各下降56.9％和34.3％，与健康对照的差异水平均达到极显著；光系统Ⅰ（PSⅠ）的电子传递受抑程度较轻，分别为25.8％和24.7％。青菜和芥菜接种TuMV后第10d，Fv/Fo、Fv/Fm、Fs、φPSⅡ和qP值都表现不同程度地降低。感病青菜的Fv/Fo、Fv/Fm值的下降幅度呈极显著水平，φPSⅡ值的降低达到5％显著水平，而Fs、qP值表现非显著水平的变化：分别比对照低0.8％、8.9％；感病芥菜只有φPSⅡ值在1％极显著水平上降低，Fs、qP值在5％显著水平上发生变化，但Fv/Fo、Fv/Fm受影响程度较轻。另外，两种寄主植物感染病毒的 qN值都较对照有所增大。以上结果表明TuMV对两种寄主植物的光合作用过程均造成 胁迫，并且对PSll的胁迫程度大于PSI。 寄主叶绿体中TuMV外壳蛋白的检测 通过提取青菜和芥菜叶片中的完整叶绿体，用胰蛋白酶消除其表面蛋白后，抽提 叶绿体总蛋白，然后用 Western blot检测，证明 Ti1MH－CP存在于感病寄主的叶绿体中。 同时，运用免疫胶体金细胞化学定位方法在接种TuMV的青菜和芥菜细胞质、叶绿体 中也检测到iJ．Mxx－CP。以上结果表明该病毒侵染后，有部分CP进入了寄主细胞的叶 绿体中，导致植株叶绿体结构改变，电子传递受到阻抑，光合作用受到抑制，叶片表 面表现花叶症状。 CMV弱毒株对番茄的保护作用 为了证明含有致弱卫星NA的CMV弱毒株对寄主的保护作用以及弱病毒本身对 寄主的影响，本研究采用2个来自日本的CMV弱毒对番茄进行保护试验。对l—2片真 叶期的番茄苗预接种CMV弱毒株KO3、NDMI，能够大幅度减轻CMV强毒株对番茄 生长的影响。接种弱毒株 8 d，用强毒株进行攻毒接种的试验结果表明，KO3和 NDM－I 不会对番茄株的营养期生长带来不利后果，经它们保护的番茄株的株高、展开度、茎 粗都较未经保护而直接攻击强毒的植株分别有不同程度地提高。经弱病毒保护后攻击 强毒较未经保护而直接攻强毒的番茄植株健康果实数量增加，与无病毒的番茄植株果 实数不存在显著差异，但开花有所推迟。KO3可使强毒株FQS、XllS引起番茄植株的 病情指数分别降低37．7o和 60．00，NDM－I分别降低 59．0％和 72．5o。2个弱病毒均能 有效抑制XHs对寄主造成的致死作用。其中，NDM－l的保护效果尤为明显。通过测 定番茄果实的糖度、酸度和维生素C含量，发现KO3和NDM－l使果实含糖量有所降 低，KO3使果实酸度下降，而NDMI使之增加；但是，弱病毒处理分别使果实中维生 素 C含量增加 20．6％和 4．6％。 本研究证明，2种十字花科寄主植物受TuMV侵染后产生的病理生理变化和症状 表现与病毒CP侵入到叶绿体中有关。这一结果与前人报道的CMV的致病机理相似。 同时，来自日本的卫星RNA介导的弱毒株能够有效抑制CMV强毒株的致病作用。