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花椰菜嵌纹病毒

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花椰菜嵌纹病毒
电子显微镜下的花椰菜嵌纹病毒
病毒分类 编辑
（未分级）： 病毒 Virus
域： 核糖病毒域 Riboviria
界： 副核糖病毒界 Pararnavirae
门： 逆转录酶病毒门 Artverviricota
纲： 逆转录酶病毒纲 Revtraviricetes
目： 逆转录病毒目 Ortervirales
科： 花椰菜病毒科 Caulimoviridae
属： 花椰菜病毒属 Caulimovirus
种：
花椰菜嵌纹病毒 Cauliflower mosaic virus

花椰菜嵌纹病毒（Cauliflower mosaic virus，简称CaMV）是花椰菜病毒科花椰菜病毒属的一种病毒，属DNA逆转录病毒[1]，此病毒可感染十字花科的植物，有些毒株（D4与W260）还可感染茄科曼陀罗属或烟草属的物种，以桃蚜等近30种蚜虫传播[2][3]，因此避免蚜虫与幼苗接触为防治此病毒感染的有效措施[3]。

花椰菜嵌纹病毒感染的植株症状包括植株叶片出现嵌纹、叶片组织坏死、植株矮化变形等，因病毒株、植株生态型与环境因子而异[4]。此病毒为温带地区普遍的植物病毒，对十字花科作物造成相当的经济损失，有报导指有10%市售的白菜与花椰菜均被此病毒感染[3]。

病毒学[编辑]

花椰菜嵌纹病毒的基因组示意图

花椰菜嵌纹病毒的颗粒为正二十面体，直径约52奈米[5][6]；基因组为环状双股DNA，长约8kb，可转录产生35S与19S两种mRNA，前者包含6至8个开放阅读框[7][8][9]，后者则只有1个开放阅读框（ORF VI），编码TAV蛋白。35S RNA转译起始时会发生核糖体分流，即核糖体跳过前方二级结构，直接跳至开放阅读框的起始密码子开始转译[10]；另外TAV蛋白可与转译中的核糖体和eIF3结合，核糖体转译完35S RNA上的一个开放阅读框后，再度开始转译下一个开放阅读框[11]。

许多易感植物可以miRNA和siRNA等小RNA与AGO等蛋白结合，抑制此病毒的感染，病毒基因组前端的非编码区的RNA则可被Dicer切割产生大量小RNA，可与植物体抗病毒的miRNA和siRNA竞争结合AGO蛋白，而前端非编码区衍生的小RNA虽也可引导AGO蛋白至病毒35S RNA的对应区域，却因该区二级结构复杂而难以结合，进而达成抑制宿主抗病毒反应的效果[12]。

应用[编辑]

许多转基因作物皆是使用花椰菜嵌纹病毒35S RNA的启动子来表现外加的基因，有人担忧其与人类DNA重组后可能影响人体基因表现，又因此启动子序列与ORF VI重叠，也有人质疑其可能在作物中表现病毒蛋白[13]，但实验结果显示病毒启动子与人类DNA重组在正常条件下发生的机率极低，且此启动子无法在哺乳动物细胞中表现蛋白[3]。

参考文献[编辑]

  1. ^ Pringle, CR. Virus taxonomy--1999. The universal system of virus taxonomy, updated to include the new proposals ratified by the International Committee on Taxonomy of Viruses during 1998. Arch Virol. 1999, 144 (2): 421–9. PMC 7086988 可免费查阅. PMID 10470265. doi:10.1007/s007050050515. 
  2. ^ Brault, V.; Uzest, M.; Monsion, B.; Jacquot, E.; Blanc, S. Aphids as transport devices for plant viruses. Comptes Rendus Biologies. 2010, 333 (6–7): 524–38. PMID 20541164. doi:10.1016/j.crvi.2010.04.001. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Aurélie Bak, Joanne B. Emerson. Cauliflower mosaic virus (CaMV) Biology, Management, and Relevance to GM Plant Detection for Sustainable Organic Agriculture. Front. Sustain. Food Syst. 2020 [2021-12-06]. doi:10.3389/fsufs.2020.00021. （原始内容存档于2022-06-15）. 
  4. ^ Khelifa, M.; Massé, D.; Blanc, S.; Drucker, M. Evaluation of the minimal replication time of Cauliflower mosaic virus in different hosts. Virology. 2010, 396 (2): 238–45. PMID 19913268. doi:10.1016/j.virol.2009.09.032 可免费查阅. 
  5. ^ Cheng, RH.; Olson, NH.; Baker, TS. Cauliflower mosaic virus: a 420 subunit (T = 7), multilayer structure. Virology. Feb 1992, 186 (2): 655–68. PMC 4167691 可免费查阅. PMID 1733107. doi:10.1016/0042-6822(92)90032-k. 
  6. ^ Haas, M.; Bureau, M.; Geldreich, A.; Yot, P.; Keller, M. Cauliflower mosaic virus: still in the news. Mol Plant Pathol. Nov 2002, 3 (6): 419–29. PMID 20569349. doi:10.1046/j.1364-3703.2002.00136.x. 
  7. ^ Fütterer, J.; Gordon, K.; Bonneville, JM.; Sanfaçon, H.; Pisan, B.; Penswick, J.; Hohn, T. The leading sequence of caulimovirus large RNA can be folded into a large stem-loop structure. Nucleic Acids Res. Sep 1988, 16 (17): 8377–90. PMC 338565 可免费查阅. PMID 3419922. doi:10.1093/nar/16.17.8377. 
  8. ^ Pooggin, MM.; Hohn, T.; Fütterer, J. Forced evolution reveals the importance of short open reading frame A and secondary structure in the cauliflower mosaic virus 35S RNA leader. J Virol. May 1998, 72 (5): 4157–69. PMC 109645 可免费查阅. PMID 9557705. doi:10.1128/JVI.72.5.4157-4169.1998. 
  9. ^ Hemmings-Mieszczak, M.; Steger, G.; Hohn, T. Alternative structures of the cauliflower mosaic virus 35 S RNA leader: implications for viral expression and replication. J Mol Biol. Apr 1997, 267 (5): 1075–88. PMID 9150397. doi:10.1006/jmbi.1997.0929. 
  10. ^ Pooggin MM, Futterer J, Skryabin KG, Hohn T. Ribosome shunt is essential for infectivity of cauliflower mosaic virus.. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001, 98 (3): 886–91. PMC 14679 可免费查阅. PMID 11158565. doi:10.1073/pnas.98.3.886. 
  11. ^ Park, HS.; Himmelbach, A.; Browning, KS.; Hohn, T.; Ryabova, LA. A plant viral reinitiation factor interacts with the host translational machinery. Cell. 2001, 106 (6): 723–33. PMID 11572778. S2CID 14384952. doi:10.1016/S0092-8674(01)00487-1 可免费查阅. 
  12. ^ Blevins T, Rajeswaran R, Aregger M, Borah BK, Schepetilnikov M, Baerlocher L; et al. Massive production of small RNAs from a non-coding region of Cauliflower mosaic virus in plant defense and viral counter-defense.. Nucleic Acids Res. 2011, 39 (12): 5003–14. PMC 3130284 可免费查阅. PMID 21378120. doi:10.1093/nar/gkr119. 
  13. ^ Podevin, N.; du Jardin, P. Possible consequences of the overlap between the CaMV 35S promoter regions in plant transformation vectors used and the viral gene VI in transgenic plants. GM Crops Food. 2012, 3 (4): 296–300. PMID 22892689. doi:10.4161/gmcr.21406 可免费查阅. 
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