植物学/微生物
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第 8 章。微生物学
微生物是传统上由植物学家研究的极小生物体或准生命粒子,但现在在更专业的微生物学领域进行研究。作为一门专业领域,微生物学有自己的方法和术语,通常与植物学家使用的术语非常不同。尽管如此,初级植物学学生学习这些生物体还是有价值的——为了了解它们推测更原始的性质及其作为植物病害原因的重要性。
细菌(复数:细菌)是一种单细胞生物,属于细菌域,在三域方案中。它也可以是属于生命的三大分支之一的生物类型。它们属于原核生物界。传统上被归类为五个界之一,细菌是显微镜下的相对简单的细胞,称为原核生物。这些细胞缺乏植物构成的更复杂细胞(称为真核生物)的细胞核和细胞器。然而,与植物细胞一样,大多数细菌拥有基于碳水化合物的细胞壁。在日常用语中,“细菌”仍然也指古细菌,尽管最近古细菌已被归类为独立的分支或“域”。
它们以各种形状出现,包括
- 球菌(四联球菌、微球菌、双球菌、葡萄球菌、链球菌和八叠球菌)
- 杆菌(双杆菌和链杆菌)
- 弧菌
- 螺旋菌
- 鞭毛(两端鞭毛、丛毛鞭毛、周身鞭毛和单鞭毛)
真细菌是地球上最古老的生物,除了可能存在的古细菌外,它们也是数量最多的生物。细菌存在于土壤、水和作为其他生物的寄生虫。细菌的种类和菌株导致许多如果不是大多数非遗传疾病。它们是抗生素类药物的目标。
- 阅读 细菌 (现在不必跟踪链接)
病毒是一种专性细胞内寄生虫,完全依赖宿主细胞进行复制。病毒的基因组可能由单链或双链 DNA 或 RNA 组成。病毒基因组的大小差异很大,可能编码一个到 250 个基因。在植物学研究中,最受关注的是植物病原体。大多数植物病毒具有单链、信使正义 RNA 基因组(IV 类),并且只编码一个到 12 个蛋白质。这些蛋白质在病毒传播、复制、细胞间和系统性运动、病毒结构以及抑制植物宿主防御机制方面发挥作用。在许多情况下,病毒复制发生在细胞中独特的病毒诱导区域,即所谓的病毒体,并诱导病毒成分池的合成,然后从该池组装许多病毒颗粒。
病毒通常可以在宿主之间水平传播。在许多情况下,传播依赖于昆虫、线虫、真菌或其他载体。但是,一些其他病毒,例如烟草花叶病毒(TMV),通过植物组织与病毒污染表面之间的物理接触机械传播。一旦病毒传播并成功进入植物细胞,它就会在细胞间局部移动,直到进入韧皮部,这使得病毒可以进入远端组织并导致系统性感染。
比病毒还要小的是类病毒。类病毒是传染性因子,由单链 RNA 组成,不编码任何蛋白质。
第一个被识别的病毒是 TMV。A. E. Mayer 是荷兰瓦赫宁根农业学院的教授,该学院成立于 1876 年。不久之后,农民要求他调查烟草中一种高度传染性的疾病,他称之为花叶病。1898 年,荷兰的 M. W. Beijerinck 得出结论,引起烟草花叶病的病原体既不是细菌也不是任何粒子体,而是一种活的传染性液体,一种传染性液体。下一个重大进展是在 1935 年,诺贝尔奖获得者温德尔·M·斯坦利在美国化学纯化了 TMV。紧随其后的是 1939 年,德国的考舍、普范库奇和鲁斯卡使用电子显微镜首次观察到棒状 TMV 颗粒。长期以来,电子显微镜一直是病毒学的主要工具,许多病毒被分离并可视化。分子生物学工具变得可用后,对病毒感染周期机制的研究变得更加重要。
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