自第一个植物病毒——烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus)发现至今，发现的植物病毒的种类已达近千种[1]。病毒侵染植物后，不仅破坏细胞的代谢活动，引起植物的病理变化，而且影响植物的生长和发育，降低作物的产量和质量，甚至使植物死亡。植物病毒可通过叶液、种子、介体、士几壤等各种途径传播，对粮、油、果、菜、花、本等经济作物具有很大的危害性。植物病毒分布广，繁殖速度快，防治困难，因此有植物“癌症”之称。随着生态环境的恶化和植物种质的不断引进，病毒种类不断增多，危害有加重趋势。据统计，全世界每年由植物病毒造成的经济损失约400亿美元。我国是个农业人国，植物病毒病发生较严重，造成巨大损失。因此，加强对植物病毒的研究，寻有效的防治措施，是当前和今后一个重点和难点。而通过一些技术手段，脱除植物所带病毒是解决营养繁殖植物病毒危害的途径之一，由于具有重大的应用价值，多种脱除植物病毒的技术相继发展起来，成为植物生物技术中最成功的范例之一。 2病毒脱除理论依据
病毒属于非细胞生物，其繁殖和生存寄生于其它生物细胞中，因而严格的说任何药剂都不能完全解除其危害。为了摆脱病毒的危害，进行了不断的研究探索。White(1934)发现病毒在根系内是不均匀分布的，越靠近根尖部分病毒越少。Limasset(1949)在芽的分生组织区段也发现病毒分布的不均匀性。病毒在患病植株上的分布是不均匀的，在老叶及成熟的组织和器官中含量较高，在幼嫩叶及未成熟的组织和器官中含量低。这两项发现为茎尖脱毒提供了理论基础，1952年 Morel 首先利用茎尖分生组织培养获得了大丽菊无病毒植株。此后相继有马铃薯、菊花、兰花、百合、草莓、莺尾等茎尖培养脱毒研究成功的报道并对病毒的脱出理论进行了诸多研究。 2.1病毒在植物体内分布不均匀性假说
关于病毒在植物体内分布不均匀性主要有以下五种假说
能量竞争:病毒核酸和植物细胞分裂时DNA合成均需要大量的能量，而分生组织细胞本身很活跃，其DNA合成是自我提供能量自我复制，而病毒核酸的合成要靠植物提供能量来完成自我复制，因此就得不到足够的能量，从而就抑制了病毒核酸的复制。
传导抑制:病毒在植物体内的传播主要是通过维管束来传播的，但在分生组织中，维管束组织还不健全，从而抑制了病毒向分生组织运输。
激素假说:在分生组织中，生长素和细胞分裂素水平均很高，因此阻止了病毒的侵入或者抑制病毒核酸的合成。
酶缺乏:病毒的合成可能需要的酶系统在分生组织中缺乏或还没建立，因而病毒无
法在分生组织中复制(stache-smith，1968) [2]。
抑制因子:认为在分生组织中存在有某种抑制因子。
2.2病毒传播途径
关于病毒的传播途径和方式有较多的报道，其自然传播途径有接触传播，如感病植株与健康植株的接触、机械传播、嫁接传播等；有通过某种特定方式与相结合的有机体进行传播，如蚜虫、真菌、线虫、叶蝉、嫡类、蓟马、甲虫等:有通过植株的繁殖部分传播，如种子、薯块、花粉等二种途径。所有病毒都可通过鳞(块)茎和嫁接传病。大多数病毒可汁液传染，但PLRV等不能汁传，而是借助蚜虫，获得病毒后可终生带毒。
2.3病毒扩散与积累
关于病毒的增殖、运输、积累及传播途径机制研究表明:许多植物病毒从最初侵染的细胞移动到相邻的健康细胞到达维管束系统之后，能随着光同化作用被动地进行系统的长距离运输，引起系统侵染。植物病毒细胞到细胞的短距离运动是一个主动过程，其运动由病毒所编码的非结构蛋白一运动蛋白所介导。运动蛋白与病毒核酸和胞间连扮相互作用，改变胞间连丝允许通过的最大孔径 (size exclusion limit，SEL)，增加其渗透性，使得病毒核酸以病毒粒子或核糖核蛋白(RNP)的形式通过胞间连扮到达相邻的健康的细胞。运动蛋白介导植物病毒细胞到细胞运动的确切机制尚在探讨之中(郑文光，2003) [3]。
软件管理系统
病毒的侵染形式是通过筛管汁液流的转运而扩散至植物体各部，病毒最终的位置依赖于初始侵入的叶片的位置，通常植株下部叶片的病毒可转运至根部，而上部叶片的病毒常转运至茎尖。
病毒的分布常在库组织，在PVX的研究中己得到很好的证明(销售具备的素质马丰山，2001) [4]。对马铃薯PVX和PVY病毒在侵染及运转速度的研究表明:接种7后病毒开始运转，17天后(Y病毒为14
天)所有被检测的植株甸甸茎和块茎中都发现了较高的病毒含量，其次是心叶(包括生长点)和接种叶片。病毒含量的高低与接种时植株大小密切相关，植株越小，其各器官中的病毒含量越高。病毒运转部位主要是生长速度快的甸甸茎、块茎和心叶及生长点。而随植株的增大，病毒达到块茎所需要的时间越长，且春季接种病毒的各部位的病毒含量均比秋季接种的高(王培伦，1999)杨振宁 [5]。
长期继代培养的试管苗有可能再次染上病毒，马铃薯试管苗在继代培养两年后，均发现有不同程冷的病毒和细菌再停染，只有通过再次草尖脱毒才能平新复壮(学习型中国世纪成功论坛王军，1992)。杨元军等(2002)对马铃薯两个品种组培苗的顶部、中上部、中下部和基部茎段的继代繁殖试管苗用DAS一ELISA法进行PVX和PVY病毒检测时发现，各茎继代繁殖的试管苗的病毒含量无显著差异[6]。
综上所述，植物体内本身携带病毒或感染病毒后，其病毒在体内可以进一步繁殖和侵染。病毒在体内的分布不是均匀的，可以依据病毒本身生物学特性以及在植物体内分布的不均匀性，配合物理、化学方法是可能脱除病毒而获得无病毒植株的。
2.4脱毒机理
病毒的遗传物质是核酸，进入植物细胞后，随其一起复制，侵染形式是通过筛管汁液流的转运而扩散至植物体各部，引起系统侵染(郑文光，2006)植株细胞分裂和病毒繁殖之间存在着竞争关系。在受侵染的植株中，顶端分生组织无毒或含毒量极低，较老组织的含毒量随着与茎尖距离的加大而逐渐增加。分生组织含毒量低的原因可能是：一、在茎尖中存在高水平生长素，可抑制病毒的增值。二、在旺盛分裂的细胞中，代谢活性很高，使病毒无法进行复制。三、在植物体内可能存在着病毒钝化系统，它在分生组织中比其他任何区域具有更高的活性。四、植物病毒自身不具有主动转移的能力，无论在田间病植株间还是在病组织内，病毒的移动都是被动的。在植物体内，病毒可以通过维管束组织系统长距离转移，转移的速度较快，而分生组织中不存在维管束。病毒也可通过胞间连丝在细胞间转移，但速度很慢，难以追上活跃生长的茎尖。(姜春华，2006)。病毒在植株体内的分布是不均匀的，在茎尖中呈梯度分布。在旺盛分裂的细胞中植物核蛋白合成占优势，在细胞伸长生长期间病毒核蛋白合成占优势，利用这一原理，加速分生组织细胞的分裂能够获得无病毒植株。Limasset(1949)等进一步研究发现，由病毒感染的植株，不同部位病毒分布不一致。在老叶和成熟的组织及其器官中病毒含量较高；而幼嫩的及未成熟的组织和器官中病毒含量较低，在生长点约 0.1mm-1.0mm区域，则几乎不含或含病毒很少。Morle (1952)
根据病毒在寄主植物体内分布不均匀的特点，建立了茎尖培养脱毒方法，这种方法主要用于消除病毒以及类病毒、类菌质体、细菌和真菌等病原物(葛胜娟，2005)。
3传统的植物脱毒方法及其特点
3.1热处理法
热处理是利用病毒和寄主植物对高温的忍耐性的差异，使植物的生长速度超过病毒的扩散速度，从而得到一小部分不含病毒的植物分生组织，进行无毒个体培育(张尊平，1996)。热处理并不能杀死病毒，只能钝化病毒的活性，使其在植物体内的增殖减缓或停止，从而失去侵染能力。热处理也可以加速植物细胞的分裂，使植物细胞在与病毒繁殖的竞争中获胜(姜春华，2006)。
热处理的设备一般比较简单，具有良好增温送风设备的温室或者光照培养箱、恒温水浴锅都可以。处理植物的成活率依季节而定。夏季为最适合的季节，冬季即使解决照明问题，高温下也容易形成弱苗，难以承受两周以上的高温热处理，春秋季比冬季效果要好，但也远不如夏季理想，因此要加强管理，注意高温驯化(胡琳，2000)。Bhardwaj(1998)等发现
在热空气处理过程中，通常温度越高，时间越长，脱毒效果就越好，但是同时植物的生存率却呈下降趋势。采用变温处理，比恒温处理植株死亡率低脱毒效率高。
热处理是不能脱除所有病毒。例如在侵染马铃薯的病毒之中，对于PLRV、PVA和PVY不进行高温预处理，脱毒率也相当高，而高温预处理却可以显著提高对队MV、PVX和PVS的去除。一般而言，对于球状病毒和类似纹状的病毒以及类菌质体所导致的病害才有效，对杆状和线状病毒的作用不大。
3.2 茎（根）尖培养脱毒法
茎尖培养脱毒的依据是:病毒在患病的植株上分布不均匀，在较老的器官和组织内病毒含量较高，在幼嫩的或未成熟的组织和器官中病毒含量较低，而茎尖是植株中最年轻，细胞分裂最活跃的部位;病毒一般通过维管束转移，茎尖分生组织没有维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不上细胞分裂和生长的速度，所以它几乎不含或很少含病毒。植物茎尖中无毒生长点培养，成了去除植物中病毒使植物复壮的重要方法。
茎（根）尖培养是切取茎（根）的先端部分或茎（根）尖分生组织部分进行的无菌培养。
是以 White(1934)和 Limasset（1949）提出的病毒在植物体内分布不均一，植物顶端分生组织几乎没有病毒的原理为依据。严格地讲，茎尖分生组织仅限于顶端圆锥区，其长度不超过 0.l mm。但这么小的茎尖实际上很难取得，培养成苗的时间也很长。因此，在实际培养中，常采用带有叶原基的生长锥来培养。根尖也可以作为脱毒外植体（Jones，1968）[7]。后来逐渐成为植物脱毒的主要方法。百合脱毒的外植体可以是田间生长的珠芽，也可以是鳞片组培获得的珠芽。一般采用0.2-0.4mm茎尖分生组织最为有效。在国外，从20世纪60年代起就开始利用百合茎尖脱毒获得无病毒植株，如PhiiliPs于 1962年利用百合茎尖培养脱毒成功;采用茎尖脱毒技术生产出宜兴百合脱毒组培苗（席梦利，2001蜂窝煤）[8]。对带 LSV、CMV、LMoV 的铁炮百合 Georgia 进行茎尖脱毒，经4个月的继代培养后，脱除病毒（Kim，1996）。用百合脱毒鳞片培养再生籽球的生长点作为脱毒的原始材料，也是有效方法（Mori，1971）[9]。植物通过茎（根）尖培养获得无病毒植株的难易程度与品种和感染病毒的种类有直接关系（Vanzaayen，1992）。同时，与病毒检测技术方法相关，早期均采用指示植物检测，灵敏度较低，许多并没有真正脱除。
茎尖脱毒培养的2个关键技术环节是茎尖的成活率和脱毒率。茎尖培养成活率低，褐化是降
低茎尖培养成活率的首要因素。褐化的发生与许多因素有关，茎尖大小、取材季节、培养方式、激素浓度、基木培养基、培养基添加物都对茎尖褐化有影响，例如茎尖越小，褐化越严重、成活率越低。
3.3 热处理结合茎尖培养脱毒法
由于单独的热处理方法脱毒率低，而单独的茎尖培养对操作的要求较高，所以将二者结合可以提高植物的脱毒率，降低操作难度。植物生长的顶端是一段无毒区，热处理过程中，可使原植物生长点顶端免疫区得以扩大，使所取茎尖生长点大于未经热处理植株的生长点，以提高外植体培养成活率（王壮伟，2003）。应用热处理与茎尖培养相结合方法能够更加有效脱除病毒。席梦利（2001）利用 38±1℃，6h 或 25℃ 8h 热空气和 50日灸±1℃，40min恒温水浴结合茎尖培养脱除了宜兴百合的 CMV病毒。Thomson（1956）将感染 X、Y 病毒的马铃薯放在暗处发芽，当芽长到 1-2cm 时用35℃处理 7-28d 后，取 5mm 的茎尖培养而获得了无毒植株。宋瑞林（1999）利用此方法脱除了切花菊的番茄不育病毒。这2种脱毒方法各有利弊，由于各种病毒钝化的温度不同，某一温度的热处理不能排除所有病毒。将热处理和茎尖分生组织培养结合起来就可取更长的茎尖，这样可大大提高茎尖分生组织培养的成活率，而对脱毒效果没有太大的影响。
3.4 抗病毒药剂法
抗病毒药剂作用方式主要有以下四种：
1）与病毒竞争细胞表面的受体，阻止病毒的吸附。
2）阻碍病毒穿入脱壳，如金刚烷胺能抑制流感病毒的脱壳而预防流感。
3）阻碍病毒生物合成，如疱疹净抑制胸腺嘧啶核苷合成酶，影响 DNA 的合成；核糖腺苷，核糖胞苷干扰 DNA 聚合酶，阻碍 DNA 的合成；吗啉双胍对病毒增殖周期各个阶段几乎均有抑制作用（主要是阻抑 RNA 聚合酶的活性及蛋白质的合成）。此外，某些药物可被由病毒基因编码的酶（如胸苷激酶）磷酸化，该磷酸化合物为病毒 DNA 聚合酶的底物，二者结合后就可发挥抑制酶的作用，因而可阻止病毒 DNA 的合成，如阿昔洛韦。
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