昆虫病毒的利用 病毒简述 定义和特点 专性寄生的大分子生物,没有细胞构造,故也称分子生物:核酸和蛋白质是其主要成分 形体极其微小,必须在电子显微镜下才能观察,一般都可通过细菌滤器 每一种病毒只含有一种核酸,不是DNA就是RNA 无产能酶系也无蛋白质合成系统 在宿主细胞协助下,通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖; 在宿主的活细胞内营专性寄生 在离体条件下,以无生命的化学大分子状态存在,并可形成结晶 对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感 宿主范围(分布)及重要性 几乎所有的生物都可以感染相应的病毒 根据宿主可以分三类: 动物病毒 植物病毒 细菌病毒(或称噬菌体) 典型病毒粒子的构造 病毒粒子( virIon,即病毒体):成熟的、结构完整的单个病毒。又称病毒颗粒( virus particle); 核心(core):核酸位于病毒粒子的中心,即为核心或基因组( genome) 衣壳( capsid 质包围在核心周围,即为衣壳。是病毒粒子的主要结构支架和抗原成分,对核酸有亻 护作用 衣壳粒( capsomere或 capsomer):构成衣壳的一个个蛋白质颗粒 核衣壳( nucleocapsid):是任何病毒所必须具备的基本结构,核心和衣壳合起来称为核衣壳 包膜( envelope):有些结构复杂的病毒,其核衣壳外被以曾有类脂或脂蛋白组成的外衣,称为包膜。有时 包膜上还长有刺突( spike)等附属物。包膜实际上来自寄主细胞膜,但被病毒改造成具有其独特抗原特性 的膜状结构,故易被乙醇等脂溶剂破坏。 图——33病毒粒子的模式构造 病毒粒子的对称体制通常只有二十面体对称和螺旋对称。噬菌体中存在着复.合对称 表—34病毒的对称体制 病毒的群体形态 包涵体( inclusion body):感染病毒的宿主细胞内,出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小 体,称为包涵体。在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征,不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、 结构、和特性,可用于分类鉴定 噬菌斑( plaque):少量噬菌体与大量宿主细胞混合后,在平板上混合培养,经过数小时或10余小时后, 在布满平板的宿主菌苔上,有肉眼可见的一个个透明不长菌的小圆斑,即噬菌斑。只要噬菌体稀释倍数足 够高,就可以保证每一个噬菌斑是由一个噬菌体粒子形成的。噬菌斑的形成与菌落的形成有些相似,不同 的是噬菌斑象是一个负菌落。噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体计数。 空斑和病斑:用于动物病毒粒子的计数可以采用噬菌斑技术,但是这种斑点只能称为空斑或病斑 枯斑:植物病毒在植物叶片上形成的群体称为枯斑。 三)三类典型形态的病毒 螺旋对称的代表:烟草花叶病毒(TMV) 二十面体对称的代表:腺病毒( Adenovirus) 复.合对称的代表:T偶数噬菌体。大肠杆菌T偶数( even type)噬菌体共有三种,即T2、Ⅳ4和T6,在
昆虫病毒的利用 一、 病毒简述 定义和特点 专性寄生的大分子生物,没有细胞构造,故也称分子生物;核酸和蛋白质是其主要成分; 形体极其微小,必须在电子显微镜下才能观察,一般都可通过细菌滤器; 每一种病毒只含有一种核酸,不是 DNA 就是 RNA; 无产能酶系也无蛋白质合成系统; 在宿主细胞协助下,通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖; 在宿主的活细胞内营专性寄生; 在离体条件下,以无生命的化学大分子状态存在,并可形成结晶; 对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感。 宿主范围(分布)及重要性 几乎所有的生物都可以感染相应的病毒 根据宿主可以分三类: 动物病毒 植物病毒 细菌病毒(或称噬菌体) 典型病毒粒子的构造 病毒粒子(virion,即病毒体):成熟的、结构完整的单个病毒。又称病毒颗粒(virus particle); 核心(core):核酸位于病毒粒子的中心,即为核心或基因组(genome); 衣壳(capsid):蛋白质包围在核心周围,即为衣壳。是病毒粒子的主要结构支架和抗原成分,对核酸有保 护作用; 衣壳粒(capsomere 或 capsomer):构成衣壳的一个个蛋白质颗粒; 核衣壳(nucleocapsid):是任何病毒所必须具备的基本结构,核心和衣壳合起来称为核衣壳。 包膜(envelope):有些结构复杂的病毒,其核衣壳外被以曾有类脂或脂蛋白组成的外衣,称为包膜。有时 包膜上还长有刺突(spike)等附属物。包膜实际上来自寄主细胞膜,但被病毒改造成具有其独特抗原特性 的膜状结构,故易被乙醇等脂溶剂破坏。 图——33 病毒粒子的模式构造 .病毒粒子的对称体制 通常只有二十面体对称和螺旋对称。噬菌体中存在着复.合对称。 表——34 病毒的对称体制 .病毒的群体形态 包涵体(inclusion body):感染病毒的宿主细胞内,出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小 体,称为包涵体。在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征,不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、 结构、和特性,可用于分类鉴定。 噬菌斑(plaque):少量噬菌体与大量宿主细胞混合后,在平板上混合培养,经过数小时或 10 余小时后, 在布满平板的宿主菌苔上,有肉眼可见的一个个透明不长菌的小圆斑,即噬菌斑。只要噬菌体稀释倍数足 够高,就可以保证每一个噬菌斑是由一个噬菌体粒子形成的。噬菌斑的形成与菌落的形成有些相似,不同 的是噬菌斑象是一个负菌落。噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体计数。 空斑和病斑:用于动物病毒粒子的计数可以采用噬菌斑技术,但是这种斑点只能称为空斑或病斑。 枯斑:植物病毒在植物叶片上形成的群体称为枯斑。 (三)三类典型形态的病毒 .螺旋对称的代表:烟草花叶病毒(TMV) .二十面体对称的代表:腺病毒(Adenovirus) 复.合对称的代表:T-偶数噬菌体。 大肠杆菌 T-偶数(even type)噬菌体共有三种,.即 T2、T4 和 T6,.在
自然界分布极广。它们是病毒学和分子遗传学中研究的极好材料,,因此对它们的了解极其深刻,,尤其T4 早已有了十分清晰的电镜照片和最完整的基因组图谱。 四)病毒的核酸 核酸是病毒粒子中最重要的成分,是病毒遗传信息的载体和传递体,是病毒生命活动的主要物质基础。病 毒核酸的类型很多,有 SSDNA、 dsDNa、sRNA、 dsRNA。病毒的核酸有线状、也有环状,有闭环或缺口 环等不同类型。有的病毒含有不止一个基因组。 原核生物的病毒—噬菌体 一般介绍:噬菌体( bacteriophage,, phage)广泛存在于自然界中,至今在绝大多数原核生物中都发现了 相应的噬菌体。据报道,,至今已作过电镜观察的噬菌体至少有2850种(株),,其中2700种是有尾的。据 Bradley(1967)归纳,,噬菌体共有六种形态,,即 病毒的化学组成 病毒的主要成分为核酸DNA或RNA)和蛋白质。有的病毒还含有脂质、糖类等其他组分 ◆一种病毒至含有一种核酸(DNA或RNA)。 植物病毒绝大多数含DNA;少数含RNA 动物病毒一部分含DNA,一部分含RNA: 细菌病毒普遍含DNA,含RNA的极少。 ◆病毒的核酸类型极为多样化: V病毒的DNA与RNA均有单链和双链 ssdna dsdna ssrna dsRnA (四)病毒的核酸 核酸是病毒粒子中最重要的成分,是病毒遗传信息的载体和传递体,是病毒生命活动的主要物质基础。病 毒核酸的类型很多,有 SSDNA、 ds DNA、sRNA、 dsRNA。病毒的核酸有线状、也有环状,有闭环或缺口 环等不同类型。 原核生物的病毒—噬菌体 一般介绍:噬菌体( bacteriophage, phage)广泛存在于自然界中,至今在绝大多数原核生物中都发现 了相应的噬菌体。据报道,,至今已作过电镜观察的噬菌体至少有2850种(株),其中2700种是有尾的。 据 Bradley(1967)归纳,噬菌体共有六种形态,即: 病毒缺乏生活细胞所具备的细胞器(如核糖体、线粒体等)以及代谢必需的酶系统和能量。增殖所需的原料 能量和生物合成的场所均由宿主细胞提供,在病毒核酸的控制下合成病毒的核酸(DNA或RNA)与蛋白质等 成分,然后在宿主细胞的细胞质或细胞核内装配为成熟的、具感染性的病毒粒子,再以各种方式释放至细胞 外,感染其它细胞。这种增殖方式称为复制( replication)。整个过程称为复制周期( (replicative cycle)。概括起来 可分为吸附、侵入与脱壳、复制、装配以及释放5个连续步骤 病毒的增殖 1吸附( adsorption) 吸附具有高度的专一性。病毒粒子由于随机碰撞或布朗运动,通过静电引力而与敏感细胞表面接触。敏感 细胞表面具有特异性表面化学组分作为接受部位,病毒也含有与其“互补”的特异性化学组分作为吸附部 位,这种吸附作用才是不可逆的。 侵入 penetration)与脱壳( 病毒侵入的方式取决于宿主细胞的性质尤其是它的表面结构。就动物病毒来说侵入敏感细胞至少有4种方 ①借吞噬或吞饮作用将整个病毒粒子包入细胞内。这是一个主动过程,如疸类病毒 ②具脂蛋白囊膜的病毒(如流感病毒),其囊膜首先与宿主细胞膜融合或相互作用使之脱去囊膜,核衣壳直接 侵入细胞质中
自然界分布极广。它们是病毒学和分子遗传学中研究的极好材料,.因此对它们的了解极其深刻,.尤其 T4 早已有了十分清晰的电镜照片和最完整的基因组图谱。 (四)病毒的核酸 核酸是病毒粒子中最重要的成分,是病毒遗传信息的载体和传递体,是病毒生命活动的主要物质基础。病 毒核酸的类型很多,有 ssDNA、dsDNA、ssRNA、dsRNA。病毒的核酸有线状、也有环状,有闭环或缺口 环等不同类型。有的病毒含有不止一个基因组。 原核生物的病毒——噬菌体 一般介绍:噬菌体(bacteriophage,.phage)广泛存在于自然界中,.至今在绝大多数原核生物中都发现了 相应的噬菌体。据报道,.至今已作过电镜观察的噬菌体至少有 2850 种(株),.其中 2700 种是有尾的。据 Bradley(1967)归纳,.噬菌体共有六种形态,.即: 病毒的化学组成 病毒的主要成分为核酸(DNA 或 RNA)和蛋白质。有的病毒还含有脂质、糖类等其他组分。 ◆一种病毒至含有一种核酸(DNA 或 RNA)。 植物病毒绝大多数含 DNA; 少数含 RNA; 动物病毒一部分含 DNA,一部分含 RNA; 细菌病毒普遍含 DNA,含 RNA 的极少。 ◆病毒的核酸类型极为多样化: ▼病毒的 DNA 与 RNA 均有单链和双链: ssDNA dsDNA ssRNA dsRNA (四)病毒的核酸 核酸是病毒粒子中最重要的成分,是病毒遗传信息的载体和传递体,是病毒生命活动的主要物质基础。病 毒核酸的类型很多,有 ssDNA、dsDNA、ssRNA、dsRNA。病毒的核酸有线状、也有环状,有闭环或缺口 环等不同类型。 原核生物的病毒——噬菌体 ..一般介绍:噬菌体(bacteriophage,.phage)广泛存在于自然界中,.至今在绝大多数原核生物中都发现 了相应的噬菌体。据报道,.至今已作过电镜观察的噬菌体至少有 2850 种(株),.其中 2700 种是有尾的。 据 Bradley(1967)归纳,.噬菌体共有六种形态,.即: 病毒缺乏生活细胞所具备的细胞器(如核糖体、线粒体等)以及代谢必需的酶系统和能量。增殖所需的原料、 能量和生物合成的场所均由宿主细胞提供, 在病毒核酸的控制下合成病毒的核酸(DNA 或 RNA)与蛋白质等 成分, 然后在宿主细胞的细胞质或细胞核内装配为成熟的、具感染性的病毒粒子, 再以各种方式释放至细胞 外,感染其它细胞。这种增殖方式称为复制(replication)。整个过程称为复制周期(replicative cycle)。概括起来 可 分为吸附、侵入与脱壳、复制、装配以及释放 5 个连续步骤。 病毒的增殖 1.吸附(adsoprption) 吸附具有高度的专一性。病毒粒子由于随机碰撞或布朗运动, 通过静电引力而与敏感细胞表面接触。敏感 细胞表面具有特异性表面化学组分作为接受部位, 病毒也含有与其“互补”的特异性化学组分作为吸附部 位, 这种吸附作用才是不可逆的。 2.侵入(penetration)与脱壳(encoating) 病毒侵入的方式取决于宿主细胞的性质,尤其是它的表面结构。就动物病毒来说,侵入敏感细胞至少有 4 种方 式: ① 借吞噬或吞饮作用将整个病毒粒子包入细胞内。这是一个主动过程, 如痘类病毒; ②具脂蛋白囊膜的病毒(如流感病毒),其囊膜首先与宿主细胞膜融合或相互作用使之脱去囊膜,核衣壳直接 侵入细胞质中;
③某些病毒粒子与宿主细胞膜上的受体相互作用,从而使核衣壳侵入细胞质中如脊髓灰质炎病毒 ④有的病毒能以完整的病毒粒子直接通过宿主细胞膜穿入细胞质中,如呼肠孤病毒。 植物病毒没有专门的侵入机制,因植物细胞具有坚韧的细胞壁, 通过表面伤口或刺吸式昆虫口器插 入到植物细胞中去。植物病毒一旦进入细胞,病毒粒子或其核酸也可通过胞间连丝由一个细胞蔓延到相邻 的另一个细胞;如果病毒进入植物的输导组织,它们就迅速地向其他部位扩散,引起普遍感染 脱壳( uncoating即病毒粒子脱去衣壳和囊膜。这是病毒核酸和蛋白质复制的必要前提。 某些有囊膜的病毒,在敏感细胞膜表面除去囊膜,再以完整的核衣壳侵入细胞质中 以吞饮方式进入宿主细胞的病毒,则在吞噬泡中与溶酶体融合,经溶酶体的作用而脱壳; 腺病毒,因宿主细胞酶的作用或经某种物理因素而脱壳 痘苗病毒等复合病毒,通过吞噬作用进入细胞后,脱去衣壳要经两步:首先在吞噬泡中脱去囊膜和部分 蛋白质,以DNA为模板的RNA聚合酶,转录mRNA,以翻译另一种脱壳酶,完成这种病毒的全脱壳过程 3复制 (replication) 包括病毒核酸的复制和蛋白质的合成 病毒侵入敏感细胞后,将核酸释放于细胞中,此时,该病毒粒子己不存在,并失去了原有的感染性。 宿主细胞的代谢同时也发生了改变:宿主细胞内的生物合成受病毒核酸携带的遗传信息控制。病毒利 用宿主细胞的合成机构,如核糖体、邯RNA、以及酶与ATP等,使病毒核酸复制,并合成大量病毒蛋白质。 虽然宿主细胞能为病毒提供大部分合成条件,但某些新的酶要用病毒提供的遗传信息合成。病毒的特 异性酶蛋白和蛋白质外壳的合成,是利用病毒感染后合成的mRNA实现的。 病毒核酸的复制与病毒蛋白质的合成是分开进行的。在动物和植物细胞中,病毒核酸的复制可在细胞质中, 也可在细胞核中进行。大多数DNA病毒的DNA在细胞核内复制,蛋白质在细胞质中合成。合成好的病毒 蛋白质再运到细胞核内装配。大多数RNA病毒的核酸复制与蛋白质合成及其装配均发生在细胞质中 4装配 assembly) 由分别合成好的核酸与蛋白质组合成完整的、新的病毒粒子的过程称为装配 5释放( release 成熟的病毒粒子从被感染细胞内转移到外界的过程 当宿主细胞内的子代病毒成熟后,由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶的作用,从细胞内部促 进细胞裂解,从而实现病毒的释放。 、昆虫病毒对昆虫的侵染 昆虫病毒:寄生于昆虫体内,在昆虫体 内增殖,使昆虫致病 己经发现有1600多种,我国昆虫病毒资源丰富,已从197种昆虫体内分离获得291余株昆虫病毒 媒介病毒:以昆虫为中间介体传给其他动物或植物 病毒制剂优点 ①选择性好:高度特异 ②稳定性好:包涵体抵抗不良环境 ③传播性强:持久性:“利在当代,功在千秋” ④安全性:无药害,对人畜、水生生物无害 ⑤经济效益高剂量低,使用简便。 病毒制剂短处: ①慢:10天,潜伏期较长,降低其商业 价值和实际效果 ②窄不能防治生长季节内多种害虫
③某些病毒粒子与宿主细胞膜上的受体相互作用,从而使核衣壳侵入细胞质中,如脊髓灰质炎病毒; ④有的病毒能以完整的病毒粒子直接通过宿主细胞膜穿入细胞质中,如呼肠孤病毒。 植物病毒没有专门的侵入机制, 因植物细胞具有坚韧的细胞壁, 故一般通过表面伤口或刺吸式昆虫口器插 入到植物细胞中去。植物病毒一旦进入细胞, 病毒粒子或其核酸也可通过胞间连丝由一个细胞蔓延到相邻 的另一个细胞; 如果病毒进入植物的输导组织, 它们就迅速地向其他部位扩散, 引起普遍感染。 脱壳(encoating)即病毒粒子脱去衣壳和囊膜。这是病毒核酸和蛋白质复制的必要前提。 某些有囊膜的病毒, 在敏感细胞膜表面除去囊膜, 再以完整的核衣壳侵入细胞质中; 以吞饮方式进入宿主细胞的病毒, 则在吞噬泡中与溶酶体融合, 经溶酶体的作用而脱壳; 腺病毒, 因宿主细胞酶的作用或经某种物理因素而脱壳; 痘苗病毒等复合病毒, 通过吞噬作用进入细胞后 ,脱去衣壳要经两步:首先在吞噬泡中脱去囊膜和部分 蛋白质, 以 DNA 为模板的 RNA 聚合酶, 转录 mRNA,以翻译另一种脱壳酶, 完成这种病毒的全脱壳过程。 3.复制(replication) 包括病毒核酸的复制和蛋白质的合成。 病毒侵入敏感细胞后,将核酸释放于细胞中, 此时, 该病毒粒子已不存在, 并失去了原有的感染性。 宿主细胞的代谢同时也发生了改变:宿主细胞内的生物合成受病毒核酸携带的遗传信息控制。病毒利 用宿主细胞的合成机构, 如核 糖体、tRNA、以及酶与 ATP 等, 使病毒核酸复制, 并合成大量病毒蛋白质。 虽然宿主细胞能为病毒提供大部分合成条件, 但某些新的酶要用病毒提供的遗传信息合成。病毒的特 异性酶蛋白和蛋白质外壳的合成, 是利用病毒感染后合成的 mRNA 实现的。 病毒核酸的复制与病毒蛋白质的合成是分开进行的。在动物和植物细胞中, 病毒核酸的复制可在细胞质中, 也可在细胞核中进行。大多数 DNA 病毒的 DNA 在细胞核内复制 , 蛋白质在细胞质中合成。合成好的病毒 蛋白质再运到细胞核内装配。大多数 RNA 病毒的核酸复制与蛋白质合成及其装配,均发生在细胞质中。 4.装配(assembly) 由分别合成好的核酸与蛋白质组合成完整的、新的病毒粒子的过程称为装配。 5.释放(release) 成熟的病毒粒子从被感染细胞内转移到外界的过程 当宿主细胞内的子代病毒成熟后, 由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶的作用, 从细胞内部促 进细胞裂解,从而实现病毒的释放。 二、昆虫病毒对昆虫的侵染 昆虫病毒:寄生于昆虫体内,在昆虫体 内增殖,使昆虫致病 已经发现有 1600 多种,我国昆虫病毒资源丰富,已从 197 种昆虫体内分离获得 291 余株昆虫病毒。 媒介病毒:以昆虫为中间介体传给其他动物或植物 病毒制剂优点: ① 选择性好:高度特异 ② 稳定性好:包涵体抵抗不良环境 ③ 传播性强:持久性:“利在当代,功在千秋” ④ 安全性:无药害,对人畜、水生生物无害 ⑤ 经济效益高:剂量低,使用简便。 病毒制剂短处: ① 慢:10 天,潜伏期较长,降低其商业 价值和实际效果。 ② 窄:不能防治生长季节内多种害虫
③受温度、阳光等环境条件影响较大 ④生产工艺不完善,成本较高 应用历史 第一个成功:1949年,加拿大,欧洲云杉叶蜂NPV 俄黄叶蜂NPV、甘蓝夜盗蛾、舞毒蛾、美国白 蛾、天幕毛虫等 捷美国白蛾GV 法:松带蛾CPⅤ 日:赤松毛虫CPV,直升飞机喷洒。茶小卷叶蛾 茶卷叶蛾GV 埃及、中:斜纹夜蛾NPV 新西兰:牧草蝙蝠蛾NPV 40-60年代主要应用细菌,70年代才利用病毒 1971年,棉铃虫NPV,美国第一个商品化制剂,1987年我国生产 美国:加强舞毒蛾、黄杉毒蛾、苜蓿尺蠖NPV研究,防治对象(二个阶段):40年代到60年代,食叶性森 林害虫:70年代后,农业害虫 应用范围 主要用于防治农业和林业害虫 棉铃虫核型多角体病毒已在约20个国家用于防治棉花、高粱、玉米、烟草、西红柿的棉铃虫 世界上成功地大面积应用过的还有松黄叶蜂、松叶蜂、维基尼亚松叶蜂、舞毒蛾、毒蛾、天幕毛虫 首粉蝶、粉纹夜娥、实夜蛾、斜纹夜蛾、金合欢树蓑蛾峨等害虫的核型多角体病毒 中国自己分离培养,大面积田间治虫取得良好效果的有棉铃虫、桑毛虫、斜纹夜蛾、舞毒蛾的核型多 角体病毒。 我国利用质型多角体病毒防治害虫已取得可喜进展,山东利用赤松毛虫CPV大面积防治赤松毛虫,广东和 云南分别利用马尾松毛虫和文山松毛虫CPV防治松毛虫,都取得了满意的效果 使用方 短期防治:农药喷,GV4-5天 长期防治:一次或多次使用,能长期存在于生态体系中,调节种群密度 病毒+病毒干扰作用:研究有益昆虫病毒病(蚕、蜂) 增效作用:实用意义 移栽法:苗用含病毒的液体浸泡再移栽把病毒引入生态 病虫释放法·印度棕榈独角仙,南太平洋各岛屿椰子树毁天性害虫,化学农药防效不佳。独角仙病毒感染 幼虫、成虫,成虫(感染)排出粪便也含有大量病毒粒子,成虫有飞翔能力,将病毒散布,流行病 土壤:防止阳光杀灭,保持活性5年,低矮作物(蔬菜) 生物导弹技术 利用卵寄生赤眼蜂将经过处理的强毒力松毛虫CPⅤ病毒制剂传递到靶害虫卵表面,使初孵幼虫罹病死 亡,还可使病毒在害虫间流行开来,在害虫种群中形成二次感染,达到可持续控制害虫的目的。 多价病毒杀虫剂: 通过遗传工程技术人工建造“工程病毒 特点 ①毒性、致病性强,杀虫范围广,防效高 ②降低防治费用,社会经济效益大 松毛虫、叶蝉、稻飞虱等难治謇虫,多价病毒杀虫剂有利,增强与农药竞争能力
③ 受温度、阳光等环境条件影响较大 ④ 生产工艺不完善,成本较高 应用历史: 第一个成功:1949 年,加拿大,欧洲云杉叶蜂 NPV 俄:黄叶蜂 NPV、甘蓝夜盗蛾、舞毒蛾、美国白 蛾、天幕毛虫等。 捷:美国白蛾 GV 法:松带蛾 CPV 日:赤松毛虫 CPV,直升飞机喷洒。茶小卷叶蛾、 茶卷叶蛾 GV 埃及、中:斜纹夜蛾 NPV 新西兰:牧草蝙蝠蛾 NPV 40-60 年代主要应用细菌,70 年代才利用病毒。 1971 年,棉铃虫 NPV,美国第一个商品化制剂,1987 年我国生产 美国:加强舞毒蛾、黄杉毒蛾、苜蓿尺蠖 NPV 研究,防治对象(二个阶段):40 年代到 60 年代,食叶性森 林害虫;70 年代后,农业害虫。 应用范围 主要用于防治农业和林业害虫。 棉铃虫核型多角体病毒已在约 20 个国家用于防治棉花、高粱、玉米、烟草、西红柿的棉铃虫。 世界上成功地大面积应用过的还有松黄叶蜂、松叶蜂、维基尼亚松叶蜂、舞毒蛾、毒蛾、天幕毛虫、 苜蓿粉蝶、粉纹夜蛾、实夜蛾、斜纹夜蛾、金合欢树蓑蛾等害虫的核型多角体病毒。 中国自己分离培养,大面积田间治虫取得良好效果的有棉铃虫、桑毛虫、斜纹夜蛾、舞毒蛾的核型多 角体病毒。 我国利用质型多角体病毒防治害虫已取得可喜进展,山东利用赤松毛虫 CPV 大面积防治赤松毛虫,广东和 云南分别利用马尾松毛虫和文山松毛虫 CPV 防治松毛虫,都取得了满意的效果。 使用方法: 短期防治: 农药喷,GV:4-5 天 长期防治:一次或多次使用,能长期存在于生态体系中,调节种群密度。 病毒+病毒 干扰作用:研究有益昆虫病毒病(蚕、蜂) 增效作用:实用意义 移栽法: 苗用含病毒的液体浸泡再移栽 把病毒引入生态 病虫释放法:• 印度棕榈独角仙,南太平洋各岛屿椰子树毁天性害虫,化学农药防效不佳。独角仙病毒感染 幼虫、成虫,成虫(感染)排出粪便也含有大量病毒粒子,成虫有飞翔能力,将病毒散布,流行病。 土壤: 防止阳光杀灭,保持活性 5 年,低矮作物(蔬菜)。 生物导弹技术 利用卵寄生赤眼蜂将经过处理的强毒力松毛虫 CPV 病毒制剂传递到靶害虫卵表面,使初孵幼虫罹病死 亡,还可使病毒在害虫间流行开来,在害虫种群中形成二次感染,达到可持续控制害虫的目的。 多价病毒杀虫剂: 通过遗传工程技术人工建造“工程病毒”; 特点: ① 毒性、致病性强,杀虫范围广,防效高; ② 降低防治费用,社会经济效益大。 松毛虫、叶蝉、稻飞虱等难治害虫,多价病毒杀虫剂有利,增强与农药竞争能力
基因工程改造杆状病毒 病毒杀虫剂比化学杀虫剂更昂贵:许多杆状病毒具有高度的宿主特异性,因此它们只能进行选择性害虫的 控制,而多数植物却同时受多种不同鳞翅目害虫攻击:杆状病毒杀虫的速度慢,宿主吞食病毒4-6天后才 死亡,其间的大多数时间幼虫仍继续破坏作物:另外,若将杄状病毒用传统的喷雾技术喷到植物叶子上, 在紫外线照射下很快就会失去活性。上述这些因素制约了杆状病毒作为害虫杀虫剂的更广泛应用。因此需 要通过基因工程技术对它们进行改良 杆状病毒基因工程的技术路线:去除某些不影响病毒复制和感染的基因,在其强启动子后面插入能增强杀 虫毒力的外源基因,如利尿激素基因、Bt杀虫蛋白基因、蝎神经毒素基因等。 效果:工程病毒对害虫致病时间可缩短25%-40%,进食量可减少30%50%,防治效果明显改善。 1.插入昆虫激素、酶基因 (1)利尿激素 (3)几丁质酶 2.插入昆虫专性毒素基因 (1)Bt (2)神经毒素基因:蝎、蜘蛛 3.毒力提高因子 研究趋势 病毒、宿主、环境 ①两个水平病毒与个体一病毒与群体-病毒与生态 病毒与个体-病毒与细胞一病毒与分子 流行病学:血清技术鉴定筛选病毒株,监测病毒数 量和分布范围 ③大量生产:关键 ④食物刺激:酶增效剂 ⑤复合病毒制剂 ⑥应用技术:防治时期、散播技术
基因工程改造杆状病毒 病毒杀虫剂比化学杀虫剂更昂贵;许多杆状病毒具有高度的宿主特异性,因此它们只能进行选择性害虫的 控制,而多数植物却同时受多种不同鳞翅目害虫攻击;杆状病毒杀虫的速度慢,宿主吞食病毒 4-6 天后才 死亡,其间的大多数时间幼虫仍继续破坏作物;另外,若将杆状病毒用传统的喷雾技术喷到植物叶子上, 在紫外线照射下很快就会失去活性。上述这些因素制约了杆状病毒作为害虫杀虫剂的更广泛应用。因此需 要通过基因工程技术对它们进行改良 杆状病毒基因工程的技术路线: 去除某些不影响病毒复制和感染的基因,在其强启动子后面插入能增强杀 虫毒力的外源基因,如利尿激素基因、Bt 杀虫蛋白基因、蝎神经毒素基因等。 效果:工程病毒对害虫致病时间可缩短 25%-40%,进食量可减少 30%-50%,防治效果明显改善。 1. 插入昆虫激素、酶基因 (1)利尿激素 (2)保幼激素酯酶 (3)几丁质酶 2. 插入昆虫专性毒素基因 (1) Bt (2) 神经毒素基因:蝎、蜘蛛 3. 毒力提高因子 研究趋势: 病毒、宿主、环境 ①两个水平:病毒与个体---病毒与群体---病毒与生态 病毒与个体---病毒与细胞---病毒与分子 ② 流行病学:血清技术鉴定筛选病毒株,监测病毒数 量和分布范围。 ③ 大量生产: 关键 ④ 食物刺激:酶增效剂 ⑤ 复合病毒制剂 ⑥ 应用技术:防治时期、散播技术