一文详解：细菌、真菌和病毒

一文详解：细菌、真菌和病毒

细菌、真菌和病毒是自然界中常见的微生物，它们在生态系统中扮演着重要角色。本文将系统地介绍这三类微生物的特征、结构、传播方式及防治要点，帮助读者更好地理解它们的区别与联系。

细菌是什么

细菌是一类没有核膜包围形成的细胞核的原核微生物，形状细短，结构简单，通过细胞分裂而增殖，多以二分裂方式繁殖。细菌是由单个细胞构成，为单细胞型生物。细菌是自然界分布最广，个体数量也最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。

细菌的大小非常小，测量它的单位是微米，细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状以及螺旋状。其中球状按排列方式排列为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌和链球菌，杆状细胞形态较复杂，有短杆状、棒杆状、梭状、月亮状、分枝状等。螺旋状可分为弧菌和螺菌，除此之外，人们还发现了星状和方形的细菌。

细菌的形态结构

细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成。细菌结构没有叶绿体，也没有线粒体，大部分不能进行光合作用。部分细菌（如蓝藻）细胞膜上拥有叶绿素，可进行光合作用。

• 细胞壁：细胞壁包被于细菌细胞最外层，是具有坚韧性和弹性的复杂结构，主要成分是肽聚糖。
• 细胞膜：细胞膜是位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外面，是一层具有半渗透性的生物膜。
• 细胞质：其基本成分是水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐等。胞质内核糖核酸含量高，易被碱性染料着色。细胞质是细菌蛋白质和酶类合成的重要场所。
• 核质体：细菌的核质是由一条双股环状的DNA分子组成，无核膜、核仁，与细胞质界限不明显，DNA分子反复回旋盘绕成超螺旋结构，控制细菌的各种遗传性状，亦称为细菌染色体。

真菌是什么

真菌是一种具有核膜包围形成的细胞核的真核生物。最常见的真菌是各类蕈类，另外真菌也包括霉菌和酵母。真菌自成一门，和植物、动物和细菌相区别。真菌和其他三种生物最大的不同之处在于，真菌的细胞有含甲壳素（又叫几丁质、甲壳素、壳多糖）为主要成分的细胞壁，和植物的细胞壁主要是由纤维素组成的不同。真菌增殖主要通过有丝分裂进行，因真菌种类的不同其个体增殖方式主要有出芽生殖（如酵母菌）和孢子生殖（食用菌）等方式。

使水果变质的青霉
酵母菌菌的一生 - 生长与出芽生殖

真菌的形态结构

真菌一般比细菌大几倍至几十倍，用普通光学显微镜放大几百倍就能清晰地观察到。按形态真菌可分为单细胞和多细胞真菌两类。

• 单细胞真菌：单细胞真菌称为酵母菌，呈圆形或卵圆形，直径为3μm～15μm，以出芽方式繁殖，芽生孢子成熟后脱落成独立的个体。
• 多细胞真菌：多细胞真菌称为霉菌或丝状菌，由菌丝和孢子组成，菌丝与孢子交织在一起。各种霉菌的菌丝和孢子形态不同，是鉴别真菌的重要标志。

真菌除具有核糖体外，还有内质网、高尔基体、线粒体、中心体等多种细胞器。

病毒是什么

病毒是一组（一种或一种以上）DNA或RNA核酸分子包围在蛋白或脂蛋白内，在合适的寄主细胞借助于寄主蛋白质合成体系，物质和能量完成复制，伴随核酸突变发生变异的非细胞生物。

病毒特点

• 结构简单（核酸+蛋白或脂蛋白衣壳）
• 严格专性寄生（依赖寄主的核酸和蛋白质合成系统）
• 非细胞生物（分子寄生物）

一般植物病毒只有在寄主活体内才具有活性；仅少数植物病毒可在病株残体中保持活性几天、几个月、甚至几年，也有少数植物病毒可在昆虫活体内存活或增殖。植物病毒必须在寄主细胞内营寄生生活，专一性强，某一种病毒只能侵染某一种或某些植物。但也有少数为害广泛；如烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒。

根据寄主类型不同可分为：

• 寄生植物的病毒-----Plant virus
• 寄生动物的病毒----- Animal virus
• 医学病毒-----人类病毒、真菌病毒
• 寄生于细菌内的病毒-----噬菌体（Bacteriophage）

植物病毒病是由植物病毒寄生引起的病害。绝大多数植物病毒是由核酸构成的核心与蛋白质构成的外壳组成的，极少数还含有脂肪和非核酸的碳水化合物。以烟草花叶病毒结构为例：

病毒为害植物与其他病原物有显著的差异：即病毒粒子借助其他因素（如昆虫、人为或自然因素造成的植物的伤口等）进入植物体内后，利用植物细胞的信息、能量和酶系统，完成病毒自身的复制与增殖，植物病毒的这种增殖机制给病毒病的防治带来了极大的困难。植物病毒病是目前病害中危害程度较大,防治较难的一类病害,被人们称为植物的'癌症',不治之症,是世界难题。

植物病毒核酸类型

主要分类 ssRNA（单链RNA）
dsRNA（双链RNA）
ssDNA（单链DNA）
dsDNA（双链DNA）

但绝大多数含ssRNA，无包膜，其外壳蛋白亚基或呈二十面体对称，或呈螺旋式对称排列，形成球状或棒状颗粒。
大多数植物病毒是由单一种外壳蛋白组成形态大小相同的亚基，多个亚基组成外壳。外壳内含有携带其全部基因的病毒核酸。

病毒形态组成

形态 多分体病毒 构成
病毒粒体：是病毒存在的单元。大多数植物病毒粒体为球状、杆状和线状，少数为弹状、杆菌状和双联体状等；有些病毒呈丝线状，柔软不规则。 许多病毒粒体不止一种，这种病毒就称为多分体病毒，必须有多种病毒粒体组分同时侵染细胞，才能完成生物学功能。 球状、杆状及线状病毒表面由一定数目的蛋白质亚基构成。CP(protein coat)蛋白质衣壳。

植物病毒粒体或病毒核酸在植物细胞间转移速度很慢，而在维管束中则可随植物的营养流动方向而迅速转移，使植物周身发病。

病毒组分功能

核酸 蛋白质
遗传物质 保护外壳
1.正单链RNA(+ssRNA)具有侵染性，可以直接翻译，起到mRNA作用。2. 负单链RNA(-ssRNA)不具侵染性，必须先转录成互补链，才可能翻译蛋白。植物弹状病毒3. 双链RNA(dsRNA)其中一条链mRNA的作用。植物呼肠病毒4. 单链DNA(ssDNA)复制时单链DNA先合成双链DNA，再常规转录生成mRNA。连体病毒，双生病毒5.双链DNA(dsDNA)与高等动植物的相同，为互补的双链DNA。花椰菜花叶病毒属、杆状DNA病毒属 基因编码-CP蛋白基因，复制酶基因，运动蛋白基因等。结构蛋白：构成一个完整病毒粒体所需要的蛋白，主要是衣壳蛋白（CP）和囊膜蛋白，有些病毒还有基因组结合蛋白（VPg）。非机构蛋白：指病毒基因编码的非结构必须的蛋白，包括病毒复制需要的酶、参与病毒转运的运动蛋白等。

病毒侵染传播

植物病毒侵染 大多数植物病毒是从机械或传毒介体所造成的微伤（fine wound）侵入寄主，少数直接经过内吞（endocytosis）作用，包膜病毒通过融合（fusion）方式进入寄主细胞。
植物病毒复制 植物病毒无细胞结构，通过分别合成核酸和蛋白质在组装成子代病毒粒体，这种特殊的繁殖方式称为复制。
植物病毒增殖 1、病毒核酸的复制（replication），病毒的基因传递在植物病毒复制过程中产生一定形状的内含体（inclusion body），是病毒种属鉴定的一个参考鉴别特征。2、病毒基因的表达（gene expression），即病毒蛋白的合成

植物细胞最外层有以纤维素为材料构成的细胞壁，足以抵抗病毒的侵入，因而植物病毒的特点之一是必须通过寄主的伤口方能侵入。

病毒增殖过程

如果我们要阻止病毒的侵染与扩散，那么有两个关键节点需要把握好，就是在病毒侵入寄主细胞和基因表达两个节点，关键控制手段一个是钝化，另一个是抑制，如下图：
钝化是一种可以钝化病毒使其失活的化学物质。它可使病毒核酸无感染性，或作用于病毒蛋白质，去除病毒的保护因素，或阻碍病毒核酸与侵染位置相互作用。

侵染传播途径

介体传播

指病毒依附在其他生物体上，借其他生物体的活动而进行的传播及侵染，多数植物病毒在自然界是经生物介体进行传播的。
介体：昆虫、螨类、真菌、线虫及菟丝子。

非介体传播

植物病毒从患病寄主经机械方式或健株细胞的有机结合传播到无病植株。
包括：汁液传播、种子传播、嫁接传播、菟丝子传播。

介体传毒特性

（1）传毒过程
持毒期：介体一次获毒后，能保持传毒能力的时间。
（2）介体传毒方式
按照介体与植物病毒之间的生物学关系，可分为以下三种类型:

非持久性病毒：
获毒期、潜伏期、接毒期、持毒期均很短（几秒至几分钟），蚜虫传毒多属于此类，又称为口针传毒，蚜虫试探性取食即可传毒。
特征是传毒介体在病植株上获毒饲育后病毒依附于口针里，在接种饲育时随同排出的唾液进入寄主植物体内，因此介体饲毒短时间后即可传毒，病毒在介体体内没有循回期，传毒时间也很短。

持久性病毒：
获毒期、潜伏期、接毒期、持毒期均较长（几小时至几天、十几天）。病毒可进入介体血液循环系统，甚至在介体内增殖，介体获毒后，有的可终生传毒或经卵由子代传毒。叶蝉、飞虱等传毒多属于此类。
饲毒时间较长，介体饲毒后病毒随唾液吸入到肠道，渗透过肠壁进入血淋巴，最后循回到口器的唾液腺里，取食时随唾液进入植物体内，因此必须经过一定时期的循回期才能传毒。

半持久性病毒：
介于上述两者之间，介体获毒饲育期和传毒时间均较长。

病毒表现类型

田间常因多种病毒复合侵染而使症状表现复杂，可分为以下4种类型：

Ⅰ花叶型
典型症状是病叶、病果出现不规则退绿、浓绿与淡绿相间的斑驳，植株生长无明显异常，但严重时病部除斑驳外，病叶和病果畸形皱缩，叶明脉，植株生长缓慢或矮化，结小果，果难以转红或只局部转红，僵化。

Ⅱ黄化型
病叶变黄，严重时植株上部叶片全变黄色，形成上黄下绿，植株矮化并伴有明显的落叶。

Ⅲ坏死型
包括顶枯、斑驳坏死和条纹状坏死。
顶枯指植株枝杈顶端幼嫩部分变褐坏死，而其余部分症状不明显；
斑驳坏死可在叶片和果实上发生，病斑红褐色或深褐色，不规则型，有时穿孔或发展成黄褐色大斑，病斑周围有一深绿色的环，叶片迅速黄化脱落；
条纹状坏死主要表现在枝条上，病斑红褐色，沿枝条上下扩展，得病部分落叶、落花、落果，严重时整株枯干。

Ⅳ畸形型
表现为病叶增厚、变小或呈蕨叶状，叶面皱缩、植株节间缩短、矮化，枝叶丝生呈丛簇状。病果呈现深绿与浅绿相间的花斑，或黄绿相间的花斑，病果畸形，果面凸凹不平，病果易脱落 。

①.感染病毒病叶片为什么会变色？
由于营养物质被病毒利用，或病毒造成维管束坏死阻碍了营养物质的运输，叶片的叶绿素形成受阻或积聚，从而产生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等；花朵的花青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶病。

②.感染病毒病植株为什么会坏死？
由于植物对病毒的过敏性反应等可导致细胞或组织死亡，变成枯黄至褐色，有时出现凹陷。在叶片上常呈现坏死斑、坏死环和脉坏死，在茎、果实和根的表面常出现坏死条等。

③.感染病毒病植株为什么会畸形?
由于植物正常的新陈代谢受干扰，体内生长素和其他激素的生成和植株正常的生长发育发生变化，可导致器官变形，如茎间缩短，植株矮化，生长点异常分化形成丛枝或丛簇，叶片的局部细胞变形出现疱斑、卷曲、蕨叶及黄化等。

病毒发生特点

蚜虫是植物病毒的主要传播者。
有的种类只传播一种病毒，也有的可传播多种病毒；还有某一种病毒由多种蚜虫传播的。
高温、干旱、蚜虫为害重、植株长势弱、重茬等，易引起该病的发生，可通过摩擦、打杈、绑架等作业时接触传播，也可通过蚜虫、机械传播。

病毒常见作物

分别是烟草花叶病毒病、黄瓜绿斑驳病毒病、百香果病毒病、马铃薯Y病毒病、番茄黄化曲叶病毒、葡萄花叶病毒病。

病毒生存环境

病毒喜高温干旱的环境。适宜发病的温度范围为15-38℃；一般持续高温干旱天气，有利于病害发生与流行。
最适发病环境：温度为20-35℃，相对湿度80%以下；
最适感病生育期： 五叶至座果中后期，发病潜育期10-15天。

病毒防治要点

病毒病的防治侧重于预防，当前没有任何一种药剂能达到防效100%，甚至只能达到60%左右，在防和治的过程中还需注意提高对叶片的保护与促进营养发育。常用的药剂有香菇多糖、盐酸吗啉胍、乙酸铜、氨基寡糖素、植物免疫蛋白、几丁聚糖、氯溴异氰尿酸、宁南霉素、辛菌胺醋酸盐、甾烯醇、毒氟磷等主要成分。

文章参考：矩道科技、学好生物不再难、农药那点事