با مطالعاتی که روی گیاهان آلوده به موزائیک تنباکو صورت گرفت معلوم شد که عامل بیماری موزائیک تنباکو یک باکتری نیست بلکه عامل بیماری یک ویروس است که مطالعه آن نقش پیشرو در تحقیقات ویروس شناسی به عهده داشته بسیاری از ویژگی های اساسی ویروس ها و عوامل عفونت زای دیگر با مطالعه روی گیاهان کشف شده اند.


گروه بندی ویروس های گیاهی و نامگذاری آنها
نام ویروس گیاهی معمولاً از نام گیاهی که بیماری ویروسی در آن تولید می شود و علائم مربوط به بیماری گیاه به دست می آید ویروس های گیاهی ممکن است دارای
DNA یک یا دو رشته ای RNA دو رشته ای یا یک رشته ای با پلاریته مثبت یا منفی باشند.

روش های زیاد کردن ویروس های گیاهی :
از ویژگی های ویروس های گیاهی توانایی آنها در انتقال بین گیاهان میزبان است و برای مطالعه علائم ایجاد شده در گیاهان آلوده لازم است ویروس های گیاهی را در گیاهان تکثیر نمود. برای انتقال یک ویروس چند ویروس به شرح زیر وجود دارد:

1 – انتقال ویروس های گیاهی از راه پیوند : به منظور ایجاد ارتباط کامل بین دو گیاه سطوح بریده شده بافت های دو گیاه را در مجاورت هم قرار می دهند (با ایجاد جراحات غیرکشنده در سطح گیاه) تا ویروس را تلقیح کنند و به یاخته های گیاه دسترسی داشته باشد دو روش

پیوند زدن
الف) پیوند نزدیک : قراردادن بافت های پیوندی دو گیاه ریشه دار در مجاورت هم
ب) پیوند بافت جدا شده از یک گیاه در داخل گیاه کامل ریشه دار

2 – انتقال به وسیله گیاهان رشته ای :

برای ایجاد ارتباط بین دو گیاه از یک گیاه انگل که بتواند بین دو گیاه ارتباط مویرگی ایجاد کند استفاده می شود به شرطی که ویروس بتواند توانایی تکثیر در گیاه انگل را داشته باشد.

3 – انتقال به روش تلقیح مکانیکی:

با ایجاد خراش بر روی برگ های گیاه مورد نظر، عصاره تهیه شده از یک گیاه آلوده به ویروس را بر روی خراش ها مالش می دهند و موفقیت این روش به عوامل زیر بستگی دارد:
1 – دامنه میزبان های ویروس
2 – منشأ ماده تلقیحی
3 – اثر مواد افزوده شده به ماده تلقیحی
4 – روش تلقیح (مالش توسط انگشت یا پارچه با وسایل دیگر)

4 – انتقال از راه تخم و گرده :
در کیپتو ویروس ها تنها راه انتقال، انتقال از راه تخم است با توجه به این که نشان داده شده که ویروس هایی که به راحتی از راه تلقیح عصاره منتقل نمی شوند معمولاً از راه تخم نیز انتقال نمی یابند اما در مورد کریپتو ویروس ها این استثناء وجود دارد. انتقال از راه گردی نیز ممکن است به طور عمودی ( انتقال ویروس به نسل بعد)یا به صورت افقی (گرده افشانی و آلودگی گیاهان دیگر) باشد.

5 – انتقال به وسیله بندپایان ناقل :
1 . انتقال از راه ضمائم دهانی آلوده
2. حفظ ویروس ها در پیش معده حشراتی مانند سوسک ها و شته ها و انتقال ویروس هنگام تغذیه
3. انتقال سیستمیک (وارد شدن ویروس به سیستم بدن حشره)

6 – انتقال توسط نماتودها و قارچ ها :
نماتدها در خاک با تغذیه از ریشه گیاهان آلوده خود به ویروس آلوده شده و هنگام تغذیه از گیاه سالم آن را نیز آلوده می کنند. انتقال توسط قارچ ها نیز توسط زوئوسپرهای قارچ صورت می گیرد و به نوع قارچ و نوع ویروس بستگی دارد. 

انتشار ویروس ها در گیاهان :
انتشار ممکن است به آرامی باشد ( روش تلقیح مکانیکی) یا ممکن است سریع باشد (روش انتقال از راه یک حشره ناقل یا از راه تکثیر در پارانشیم) چنانچه یاخته آلوده خیلی سریع بمیرند توانایی انتقال و نتشار به بافت های مجاور را ندارند. یا اگر ویروس خدمت کمی داشته باشد علائم خفیقی در گیاه بروز می کند و آسیب جدی به گیاه وارد نمی شود. برخی ویروس ها نیز باعث تکثیر گسترده یاخته های آلوده و تغییر شکل (تومور) آنها می شوند. با استفاده از آزمایش های ایمنی اکتسابی نشان داده شده که گیاه آلوده ای که علائم ویروسی در آن کم شده است یک بهبودی در آن ایجاد و گیاه زنده می ماند و بخش های تازه رشد کرده گیاه عاری از آن ویروس هستند.

حفاظت متقاطع : اگر گیاه به ویروسی آلوده شود دارای ایمنی اکتسابی نسبی در برابر ویروس دیگری که در بعضی ویژگی ها با ویروس اول مشابه است خواهد شد.

استفاده از گیاهان در تشخیص ویروس های گیاهی :
1 – علائم بیماری : با توجه به این که ممکن است ویروس های مختلف علائم مشابه در گیاه ایجاد کنند و یا علائم مختلف در یک گیاه ایجاد شود، یا چند ویروس توأماً یک آلودگی ایجاد کنند و تفاوت شرایط آب و هوایی برای تشخیص بیماری های ویروسی از گیاهان محققین اقدام به تهیه گیاهان میزبان تجربی ( گیاهان محک) کرده اند.
2 – دامنه میزبان : برای مطالعه ویروس هایی که انواع معدودی میزبان را آلوده می کنند ( اعضاء گروه زمینی ویروس) می تواند به تعیین هویت نوع ویروس کمک کند ولی تشخیص قطعی نوع ویروس از روش های دیگری چون سرم شناسی انجام می گیرد که روش های سرم شناسی عبارتند از

1- آزمایش رسوب در محیط مایع : با مطالعه رسوب تشکیل شده قابل مشاهده از واکنش بین ویروس و آنتی سرم.
نکته : برای تهیه آنتی سرم از تزریق تعلیق ویروس به خرگوش استفاده می شود . خون گرفته شده از خرگوش را منعقد کرده سپس سرم را از لخته جدا می کنند و برای تهیه سرم شاهد از خون خرگوش قبل از ویروس استفاده می شود.
2 – آزمایش آلگوتیناسیون : آنتی ژن یا آنتی بادی به سطح گلبول های قرمز و با ذرات ناقل شبیه لاتکس اتصال یافته و باعث تجمع آنها می گردد و یک شبکه تشکیل می شود.
3 – تست های نفوذ درژل : شامل نفوذ دو طرفه در ژل است که با قرار دادن آنتی ژن و آنتی بادی در حفره های جدا از تعبیه شده در ژل در آن نفوذ کرده و از برخوردشان با یکدیگر کمپلکس آنتی ژن - آنتی بادی رسوبی می کند که حاصل آن یک خط رسوبی قابل رؤیت است.

4 – روش الیزا : به دو طریق است :
1. روش مستقیم : آنتی سرم ویژه ضد ویروس را با آنزیم نشاندارمی کنند.
2. روش غیرمستقیم : آنزیم را به آنتی بادی ضد آنتی سرم مورد استفاده در آزمایش متصل می کنند.

تکثیر ویروس های گیاهی در کشت بافت :

معمول ترین بافتی که برای این کار مصرف می شود بخش پهن برگ های سبز است که مزایا و معایبی دارد.

مزایا :
1. حوادث بعد از تلقیح در برگ را می توان تنظیم کرد.
3. دسته ای از برگ های هم شکل را از گیاهان مختلف انتخاب و استفاده کرد.

معایب:
1. با توجه به اندازه سطح برگ و تعداد یاخته های آلوده در هر برگ در روش تلقیح مکانیکی ، آلودگی یاخته در مراحل بعد تکثیر همزمان نخواهد بود و هر گروهی از یاخته ها یکی از مراحل چرخه تکثیر ویروس را نشان می دهند.
2. عمل تلقیح باعث ایجاد شوک در برگ شده و در تنفس برگ، محتویات آب آن، سنتز اسید نوکلئیک و چیزهای دیگر برگ اثر سوء دارد.

پروتوپلاست ها : یاخته های جدا شده گیاهی که فاقد دیوار سخت سلولزی هستند.
تکثیر ویروس موزائیک تنباکو :

روش تکثیر آن شبیه پیکورنا ویروس های جانوری است که تمام مراحل تکثیر در سیتوپلاسم یاخته میزبان انجام می شود. این ویروس از راه تماس گیاه آلوده با گیاه سالم انتقال می یابد که با ورود به سیتوپلاسم یاخته میزبان تعدادی از زیر واحدهای انتهای' 5 ژنوم ویروس جدا شده و سپس ریبوزوم ها عمل ترجمه را از این قسمت آغاز کرده و با پیشرفت ترجمه عمل پوشش برداری انجام می شود . سنتز RNA نیز توسط آنزیم های ویروسی تولید شده در مراحل اولیه ترجمه صورت می گیرد تا RNA کوچکتر تولید شده بتوانند پروتئین و کپسومرها را تولید کنند و سرانجام با سرهم شدن کپسومرها و ژنوم ویروس سر هم شدن ویروس انجام شود.
تکثیر ویروس موزائیک گل کلم :

روش تکثیر آن شبیه ویروس هپاتیت B انسان است که توسط حشرات یا تلقیح دستی انتقال ویروس انجام می گیرد ژنوم ویروس که DNA است با ورود به هسته میزبان و حذف نوکلئوتیدهایی که با هم همپوشانی دارند و بسته شدن شکاف ها ، به هیستون ها متصل و تشکیل ریزکروموزم ها را می دهد. از روی S نوم ویروس دو RNA پیامبرتولید می شود که یکی جهت الگوی سنتز DNA و RNA پیامبر برای ترجمه و دیگری به پروتئین شماره 6 ویروس ترجمه می شود

هر دو m RNA به سیتوپلاسم یاخته میزبان رفته و توسط ریبوزوم میزبان ترجمه می شود. در تولید DNA ویروس t RNA های یاخته به عنوان RNA پیشرو عمل می کنند و در تولید رشته مثبت DNA، قطعات حاصل از تجزیه RNA پیامبر (توسط آنزیم RNAseh) به عنوان پیشرو عمل می کنند با تولید ژنوم عمل کپسید گذاری روی آن انجام می شود و در نهایت ویروس از یاخته میزبان خارج می شود.