用采集到的自然感染的生物体组织器官作原材料来提纯某种病毒时,寄主在自然界受多种病毒同时感染的概率往往很大。即使使用人工接种植物体、动物或人的细胞系来繁殖病毒,所用接种的毒源也往往不是单一病毒,所用寄主或细胞系也往往不是无毒的。用这样的材料,显然会使以后的提纯步骤复杂化,甚至无法把两个种类不同但很相似的病毒分开。
TMV是Tobacco mosaic virus是烟草普通花叶病毒的简称;CMV是黄瓜花叶病毒的简称;PVX是马铃薯X病毒的简称;PVY是马铃薯Y病毒的简称。
在自然界中,能侵染多种植物的TMV、CMV、PVY和PVX的不同病毒株系常常是混合感染。如香蕉花叶心腐病和番茄花叶病由TMV和CMV共感染,菊花花叶病由TMV和PVY共同感染,而且,一旦混杂则难以分开。所用寄主也往往是带有令人极易忽略的轻微病毒症状,甚至通过肉眼看不出有何症状,却是带毒者。这种混杂使之后的化学提纯事半功倍,因此在进行化学纯化病毒前,首先利用生物学方法纯化病毒,使之达到生物纯化是必要的。
▲叶片感染病毒后形成的枯斑
▲感染黄瓜花叶病毒的黄瓜叶片(www.xing528.com)
▲科研人员对病毒进行精提纯
这些生物学方法是指病毒能在很多植物叶片上产生一个个孤立的枯斑:动物病毒能在单层细胞上产生病理性的蚀斑;噬菌体在铺满细菌寄主细胞的平面上产生透明的噬菌斑。枯斑、蚀斑或噬菌斑都被认为是单个毒粒或单个侵染单位感染所致。用这些枯斑作接种源进行二次或多次的分离—接种—再分离,最终能得到纯的病毒株系。
现以植物病毒为例说明。烟草花叶病往往是由TMV和CMV 混合感染所致,为达到生物纯化的目的,先用机械摩擦法接种,用病叶汁液接种心叶烟下部叶片,3~5天后接种叶上出现坏死圆斑,这些枯斑为TMV所致;CMV不会在接种叶上产生症状,而是出现在接种后约7天的系统侵染的新生叶片上。一个是局部侵染,一个是周身性系统感染,截然分开,不会混杂。将枯斑取出加缓冲液或灭菌水研磨后再接种普通烟叶,TMV在此寄主形成系统花叶,可做提纯原材料。如不放心,可反复枯斑法纯化最终得到纯株系。
显然,生物纯化简单、易行,经济、可靠。繁殖病毒所用寄主植物应尽量使用种子的实生苗,尽量避免用无性的克隆后代,因为通过有性生殖得到的种子在绝大多数情况下是无毒的。
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