花椰菜嵌紋病毒(Cauliflower mosaic virus,簡稱CaMV)是花椰菜病毒科花椰菜病毒屬的一種病毒,屬DNA逆轉錄病毒[1],此病毒可感染十字花科的植物,有些毒株(D4與W260)還可感染茄科曼陀羅屬或煙草屬的物種,以桃蚜等近30種蚜蟲傳播[2][3],因此避免蚜蟲與幼苗接觸為防治此病毒感染的有效措施[3]。
花椰菜嵌紋病毒感染的植株症狀包括植株葉片出現嵌紋、葉片組織壞死、植株矮化變形等,因病毒株、植株生態型與環境因子而異[4]。此病毒為溫帶地區普遍的植物病毒,對十字花科作物造成相當的經濟損失,有報導指有10%市售的白菜與花椰菜均被此病毒感染[3]。
病毒學
花椰菜嵌紋病毒的顆粒為正二十面體,直徑約52奈米[5][6];基因組為環狀雙股DNA,長約8kb,可轉錄產生35S與19S兩種mRNA,前者包含6至8個開放閱讀框[7][8][9],後者則只有1個開放閱讀框(ORF VI),編碼TAV蛋白。35S RNA轉譯起始時會發生核糖體分流,即核糖體跳過前方二級結構,直接跳至開放閱讀框的起始密碼子開始轉譯[10];另外TAV蛋白可與轉譯中的核糖體和eIF3結合,核糖體轉譯完35S RNA上的一個開放閱讀框後,再度開始轉譯下一個開放閱讀框[11]。
許多易感植物可以miRNA和siRNA等小RNA與AGO等蛋白結合,抑制此病毒的感染,病毒基因組前端的非編碼區的RNA則可被Dicer切割產生大量小RNA,可與植物體抗病毒的miRNA和siRNA競爭結合AGO蛋白,而前端非編碼區衍生的小RNA雖也可引導AGO蛋白至病毒35S RNA的對應區域,卻因該區二級結構複雜而難以結合,進而達成抑制宿主抗病毒反應的效果[12]。
應用
許多轉基因作物皆是使用花椰菜嵌紋病毒35S RNA的啟動子來表現外加的基因,有人擔憂其與人類DNA重組後可能影響人體基因表現,又因此啟動子序列與ORF VI重疊,也有人質疑其可能在作物中表現病毒蛋白[13],但實驗結果顯示病毒啟動子與人類DNA重組在正常條件下發生的概率極低,且此啟動子無法在哺乳動物細胞中表現蛋白[3]。
參考文獻
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