昆虫病理学 昆虫病毒
昆虫病毒的利用
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昆虫病毒的利用
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3.3 质型多角体病毒(CPV)
• 质多角体病毒(cytoplasmic polyhedrosis virus, 简称CPV)发觉比NPV和GV都要迟。日本蚕 病学家石森直人早于1934年就观察到家蚕中肠 上皮细胞内存在有多角体, 但当初并未确定是 由一个新型病毒引发。
• CPV可感染鳞翅目、双翅目、膜翅目、鞘翅目、 脉翅目5目昆虫, 但主要见于鳞翅目和双翅目。 到1986年前我国外已发觉CPV228株, 代表种为 家蚕CPV。
第25页
NPV选择性与专化性
• 杆状病毒曾以选择性和专化性高而著称,但试 验证实一个昆虫杆状病毒能感染其它昆虫事例 并不少见。
• 家蚕NPV能侵染柞蚕等11种昆虫。欧洲云杉卷 叶蛾(Choristoneura murinana)NPV能侵染云 杉卷叶蛾(C. funiiferana)、苹果囊蛾、李食心 虫、欧洲松梢卷叶蛾等。红棕灰夜蛾 (Sarcopolia illoba)NPV能侵染银纹夜蛾、黄地 老虎、粘虫等12种夜蛾科害虫。
昆虫病毒的利用
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3.2 颗粒体病毒(GV)
• 颗粒体病毒(granulosis virus, 简称GV) 在分类上属杆状病毒科B亚组, 是有包涵 体昆虫病毒。
• 当前为止我国外发觉GV约130株, 中国发 觉约42株, 其中26株为首次发觉。
昆虫病毒的利用
第28页
GV普通形态特征
• 包涵体称颗粒体(granule) 或荚膜(capsule)。 • 先在被感染细胞核内形成, 但当核膜破裂后可
• 生物判定方法:
• 经过感染试验方法判别病毒存在,
比如接种后能引发健虫发生一样疾
昆虫病毒的利用
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8、昆虫病毒
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(3) 经卵感染(卵表传染、经生殖细胞传染)。
三、昆虫病毒的传播
(1)垂直传播:经昆虫卵表将病毒传给下一代昆
虫;卵内遗传物质传播。
(2)水平传播:病死虫尸、感病寄主昆虫的爬行
(向上,解决顶部喷药难的问题)中的虫粪、唾液
污染树叶等昆虫的食料,使其它昆虫染病;成虫的
迁飞,雨水、风、寄生性昆虫、食虫鸟等可帮助病 毒扩散。其中成虫迁飞可将病毒远距离扩散传播。 (3)人为措施传播和扩散
2、侵染组织:CPV侵染寄主中肠柱状上皮细胞,并在细胞质 中形成多角体。病毒入侵可分为三个阶段:(1)病毒突起 吸附于细胞表面;(2)突起埋入细胞表层;(3)纤维状 髓核被释放入细胞质V病毒感染致死的文山松毛虫幼虫
被CPV病毒感染的思茅松毛虫幼虫
被CPV病毒感染致死的马尾松毛虫幼虫
第四章 昆虫病毒
最早关于昆虫病毒的记载是中国。在1149年 的《农书》中,记载家蚕的“高节”、“脚肿”
病,《蚕经》中描述病蚕“游走而不安箔”,最 后放“白水”而死, 就是现在所称的核型多角体 病毒病。沈公练(1862)在《广蚕桑说辑补》 “达眠起后二三日,有蚕身独短,其节高耸,不 食而常在叶上往来,脚下有白水者,宜即去之, 勿使他蚕沾染”。
第三节 昆虫病毒的感染与传播方式
一、病毒的感染方式
昆虫病毒感染方式有三种 (1)通过害虫取食进入中肠感染,这是最主要的方式。多 角体进入中肠后,在碱性条件下病毒粒子被释放出来, 病毒粒子将其遗传物质注入昆虫细胞,使昆虫细胞受到 病毒遗传信息的控制而复制病毒,最终导致害虫细胞破 坏和害虫死亡; (2) 经虫体的创伤感染(主要是游离病毒粒子的作用);
杨扇舟蛾颗粒体病 毒和幼虫死亡症状
病毒体和粒子
北京因为有GV而不严重, 中原地区严重
09.第十二章 昆虫病毒
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一、昆虫病毒分类
昆虫病毒种类繁多,形态结构和形态发生各 异,据国际病毒分类委员会第八次报告的统计, 昆虫病毒有1600多种,几乎涉及昆虫纲所有的目, 这些昆虫病毒分属于13个病毒科、2个病毒亚科 和21个病毒属。按病毒核酸类型划分,可分为; 双链DNA病毒;单链DNA病毒;双链RNA病毒;单 链RNA病毒;DNA和RNA的反转录病毒科。
(二)昆虫病毒与害虫的生物防治
昆虫病毒的能引起有益昆虫的疾病,造成经济损 失,又能杀灭害虫,保护农林作物和人体健康。昆虫 病毒作为生物杀虫剂,具有潜在的应用前景。与化学 农药相比,昆虫病毒杀虫剂具有很多优点。
首先,昆虫病毒本身就是自然界长期存在的,特别 如杆状病毒仅感染昆虫纲,对人体、畜禽、鱼虾等安全 无害,不会造成环境污染问题。其次,病毒的宿主特异 性高,人工散布后可引起种群内大流行,而不会因杀灭 害虫天敌造成害虫再猖獗和次要害虫大发生。第三,昆 虫病毒使用后效明显,因为病虫本身就是繁殖病毒的 “小工厂”,尸体成为新的传染源,遇到适当的条件即 可造成再次大流行,同时有些病毒还能通过带毒成虫产 下的卵引起子代感染发病,可经常性地控制虫口密度。
昆虫病毒杀虫剂的缺点:一是杀虫速度缓慢,害虫 发病至死亡这段时间,作物仍会受到轻度危害;二是病 毒特异性强,寄主范围窄,大多数病毒只能感染一种害 虫,当同一种作物有不同害虫同时存在时,尚需辅以其 它防治措施。针对这些缺点,应用基因工程技术,把一 些昆虫特异性毒蛋白基因导入天然病毒,或者改变病毒 本身的基因结构,可以显著提高防治效果,拓宽昆虫病 毒杀虫剂的杀虫谱。迄今为止,全世界登记注册的病毒 杀虫剂共有近40个品种,其中美国8种,殴共体8种,俄 罗斯11种,中国7种。
第十二章 昆虫病毒
第一节 昆虫病毒研究概况 第二节 昆虫DNA病毒 第三节 昆虫RNA病毒
昆虫病毒种类和应用技术
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昆虫病毒种类和应用技术昆虫病毒是昆虫的病原微生物,可以利用昆虫活体作为生物反应器进行扩增,经过适当的加工过程,生产出病毒生物农药(杀虫活性成分主要是杆状病毒)。
早在1892年,德国用松针毒蛾NPV防治松树林上的松针毒蛾(Lymantria monacha)。
发现最早、研究时间最长、防治应用最为广泛的是杆状病毒科的核型多角体病毒(Nucleopolyhedrovirus,简称NPV)和颗粒体病毒(Granulovirus ,简称GV)以及呼肠孤病毒科中的质型多角体病毒(Cytoplasmic Polyhedrosis Virus,简称CPV)。
1975年,美国的Sandoz公司登记了第一个病毒生物农药产品,其商品名叫Elcar,是病毒含量为10亿PIB/克的美洲棉铃虫NPV(Helicoverpa zea NPV,HzNPV)可湿性粉剂。
这一产品的出现,标志了昆虫病毒以农药的身份正式进入农药市场。
上世纪30年代,加拿大为了控制云杉吉松叶蜂(Gilpinia hercyniae)的为害,从斯堪的纳维亚半岛引进寄生蜂进行防治,然而出乎意料的是,云杉吉松叶蜂病毒(NPV)也随之传入,结果导致害虫病毒病的大流行,对云杉吉松叶蜂种群控制的效果维持了50多年。
至今为止,世界各国至少有60多株昆虫病毒进入大田应用,主要是NPV、GV、CPV。
有30多种病毒取得注册、登记,进入生产应用。
在现已发现的1690种病毒中,杆状病毒占到60%以上。
目前已在500多种昆虫中分离到杆状病毒,其中大部分感染鳞翅目昆虫(蛾类和蝶类),少部分感染膜翅目的叶蜂和双翅目的蚊虫等。
世界各国都在开发和应用昆虫病毒防治害虫,如美国主要是Certis:棉铃虫NPV(GemStar),甜菜夜蛾NPV(SPOD-X ),舞毒蛾NPV(Gypchek),苹果蠹蛾GV(CYD-X)。
澳大利亚的Ag Biotech Australia Pty Ltd公司主要生产棉铃虫NPV(ViVus, ViVus Gold);瑞士的Andermatt Biocontrol公司主要产品是茶小卷蛾GV(Capex),苹果蠹蛾GV(Madex),棉铃虫NPV(Helicovex),甜菜夜蛾NPV(Spexit)等;法国Natural Plant Protection主要病毒产品为甘蓝夜蛾NPV (Mamestrin),AgriVirion Inc.,苜蓿银纹夜蛾NPV(AcMNPV);印度的AJAY Bio Tec. LTD.主要开发甜菜夜蛾NPV(Spodopterin),棉铃虫NPV(Heliokill)国内的主要产品包括原药产品棉铃虫NPV、甜菜夜蛾NPV、小菜蛾GV、菜青虫GV;制剂产品有:棉铃虫NPV、甜菜夜蛾NPV、斜纹夜蛾NPV、茶尺蠖NPV、茶毛虫NPV、甘蓝夜蛾NPV、小菜蛾GV、菜青虫GV、松毛虫质型多角体病毒,以及一些同其它杀虫剂混配的病毒制剂。
昆虫病毒_精品文档
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– 多角体病毒属(Nucleopolyhedrovirus) – 颗粒体病毒属(Granulovirus) – 非包埋杆状病毒属(Nonoccluded Baculoviruses)
构成
五、杆状病毒
➢ 通常BEVS由转移载体、亲本病毒和重组介质三 部分组成,其技术路线分以下几步:
➢ 先将外源片段克隆到载体质粒中,置于杆状病毒 启动子控制之下,上下游各有一段与亲本病毒 DNA相匹配的侧翼序列(flanking secquence), 构建成转移载体;
➢ 把转移载体和野生型病毒共转染入昆虫细胞,通 过同源重组将外源片段插入到病毒基因组,再以 特定的筛选标记和方法获得重组病毒。
➢ 早期的BEVS有很多不足,如: • 重组率较低 • 筛选困难 • 操作周期长 • 产物不易纯化等
五、杆状病毒
➢ 短短20多年时间里,随着杆状病毒分子生物学研 究的不断深入,杆状病毒表达系统迅速发展,不 断完善,已成为当今基因工程领域四大表达系统 之一,在研究基因表达调控、蛋白质结构和功能 分析及各种生物活性物质的制备等方面发挥着越 来越重要的作用。
第七章 昆虫病毒
➢ 地球上的昆虫可能达1000多万种,约占地球生物多样性 的一半,已命名的约100万种。
➢ 中国估计有60-100万种,但已记载的只7万种左右。
第八章 昆虫病毒
一、昆虫病毒的研究 二、昆虫病毒的类型
三、昆虫病毒的一般特性
四、昆虫病毒对有益昆虫的危害
五、杆状病毒(Baculovirus)
五、杆状病毒
昆虫杆状病毒表达载体系统
Baculovirus Expression Vector System,BEVS
第五讲 昆虫病毒
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核衣壳
+
封套
衣壳粒
病毒粒子
特征:
个体微小:纳米 核酸:单(双)链DNA,单(双)链RNA,
蛋白:保护核酸,与侵染有关,含有酶,破坏细胞膜结构
封套:可以是细胞质膜,也可以是核膜,可以被重组 复制:病毒的繁殖方式为复制 病毒是专性细胞内寄生生物
烟草花叶病毒
噬菌体
昆虫核型多角体病毒
二、病毒分类
植物病毒 专门寄生在植物细胞里的病毒。 动物病毒 专门寄生在人或动物细胞里的病毒。 细菌病毒(噬菌体) 专门寄生在细菌细胞里面的病毒。
1)双链DNA:杆状病毒科、痘病毒科、多分病毒科、泡囊病毒 科和虹彩病毒科; 2)单链 DNA 病毒中的细小病毒科; 3)双链 RNA病毒,其中有呼肠孤病毒科、二分 RNA 病毒科; 4)单链 RNA 病毒,其中有微 RNA 病毒科、野田村病毒科和 T 四病毒科; 5)DNA 和 RNA 的反转录病毒,包括前病毒科和变位病毒科
增效蛋白是由病毒基因编码的一种磷脂蛋白。
目前研究认为,增效蛋白主要通过二种方式达到增效 作用:一是发挥金属蛋白酶的活性,降解昆虫中肠围食
膜上的肠粘蛋白和糖蛋白,从而破坏围食膜的物理屏障,
使病毒粒子更易进入中肠细胞,增加病毒的相对感染量; 二是改变中肠围食膜的通透性和孔径大小,使毒力蛋白 和病毒粒子更易通过围食膜,感染宿主昆虫
Associate Professor Wang's research has shown in vitro and in vivo, that the baculovirus is an excellent vector for carrying therapeutic genes into the brain-enabling the therapeutic genes to reach their targets to eliminate tumour cells.
昆虫病理学与害虫防治
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与植物保护学的关系
昆虫病理学是 植物保护学的 重要组成部分
昆虫病理学研 究昆虫与植物 之间的相互作
用
昆虫病理学为 植物保护提供 科学依据和方
法
昆虫病理学与 植物保护学共 同致力于保护 植物健康和生
态环境
与医学的关系
昆虫病原体:许多昆虫病原体与人类病原体相似,研究昆虫病原体有助于了解人类疾病的发生 和发展
昆虫病理学的研 究对象包括昆虫、 病原体和环境因 素等。
昆虫病理学的研究内容
昆虫疾病的发生和发展机制
昆虫病原体的种类和特性
昆虫疾病的诊断和防治方法
昆虫疾病的生态学和进化关 系
昆虫病理学的发展历程
19世纪末,昆虫病理学开始兴起
20世纪初,昆虫病理学研究逐渐深入,开始关注昆虫病原体的分类和鉴定
20世纪中叶,昆虫病理学研究进入快速发展时期,昆虫病原体的分子生物学研究逐渐成为 主流
昆虫免疫系统:研究昆虫免疫系统有助于了解人类免疫系统的工作原理和疾病防治
昆虫药物:许多昆虫药物具有药用价值,可以用于治疗人类疾病
昆虫生态:研究昆虫生态有助于了解人类与环境的关系,为疾病防治提供依据
未来展望与挑战
未来发展方向
研究新型害虫防治技术,如生物防治、绿色农药等 加强昆虫病理学的基础研究,如昆虫免疫系统、昆虫病原体等 探索昆虫与环境关系的研究,如气候变化对昆虫的影响等 加强国际合作与交流,共同应对全球性的害虫问题
与生物学的关系
昆虫病理学是生物学的一个分支学 科
昆虫病理学为生物学提供了新的研 究方法和视角
添加标题
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添加标题
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昆虫病理学研究昆虫与病原体之间 的相互作用
昆虫病理学与其他生物学学科如遗 传学、生态学等有密切联系
8、昆虫病毒
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(二)GV的病理特征
1、外部病征 感染GV的幼虫病征与NPV颇为相似,
首先表现食欲减退,行动迟缓,腹部肿胀,最后停止 摄食,刚死幼虫头部下垂,口腔向外吐出粘稠液。皮 肤颜色(特别是腹面)从固有色泽逐渐变成灰白色或 乳黄色,但因虫种而异。如菜粉蝶得病后腹面呈乳白 色;苹果小蠹蛾幼虫腹面变得比健虫更加发紫;鹿眼 蛱蝶变成异常的褐色。病势进一步发展,血液一般混 浊呈乳白色。病死虫体多为倒挂或呈“۸”型挂在树枝 上。很快变黑。
杨扇舟蛾颗粒体病 毒和幼虫死亡症状
病毒体和粒子
北京因为有GV而不严重, 中原地区严重
三、质型多角体病毒 (Cytopkasmic Polyhedrosis Virus, CPV) 我国发现的CPV的寄主多为鳞翅目昆虫,如马
尾松毛虫、赤松毛虫、油松毛虫等,其他目如脉翅
目、双翅目、膜翅目有少量发现. (一)形态特征 CPV多角体因不同寄而性状不同,四角体-八 角体,病毒粒子呈正20面体,直径约60nm,表面
2、侵染组织:CPV侵染寄主中肠柱状上皮细胞,并在细胞质 中形成多角体。病毒入侵可分为三个阶段:(1)病毒突起 吸附于细胞表面;(2)突起埋入细胞表层;(3)纤维状 髓核被释放入细胞质内,在细胞表面剩下空的病毒粒子。
被CPV病毒感染致死的文山松毛虫幼虫
被CPV病毒感染的思茅松毛虫幼虫
被CPV病毒感染致死的马尾松毛虫幼虫
展着剂(中性洗衣粉、SDS)
粘着剂(淀粉、甲基纤维素) 诱饵剂(根据害虫种类而定,如棉铃虫用棉油、棉叶粉等)
填充剂(硫酸钙、白陶土、粉煤灰、高岭土)
乳化剂(656H、656L、吐温-20)
第五节 影响病毒防治效果的因素
(一) 病毒的毒力 不少害虫能被两种以上病毒感
《昆虫病与原虫病学》课件
![《昆虫病与原虫病学》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/47f0ae2f7f21af45b307e87101f69e314332faae.png)
昆虫病可分为蝇类传播疾病、蚊 类传播疾病等;原虫病可分为疟 疾、阿米巴病等。
昆虫病与原虫病的传播途径与影响
传播途径
昆虫病主要通过昆虫叮咬或接触传播 ,原虫病则通过血液、食物或水源等 途径传播。
影响
昆虫病和原虫病对人类健康和社会经 济产生严重影响,可能导致死亡、疾 病流行和医疗负担加重。
昆虫病与原虫病的预防与控制
昆虫病与原虫病的病理生化特征
昆虫病原体和原虫病原体在宿主体内寄生,会在生化方面表现出一定的特征,如酶活性改 变、代谢产物异常等。
昆虫病与原虫病的病理免疫特征
昆虫病原体和原虫病原体在宿主体内寄生,会对免疫系统造成影响,如免疫抑制、免疫逃 避等。
昆虫病与原虫病的病理诊断
1 2
昆虫病与原虫病的病理诊断方法
昆虫病与原虫病对细胞的影响
02
昆虫病原体和原虫病原体在宿主体内寄生,会对细胞造成影响
,如细胞凋亡、细胞坏死等。
昆虫病与原虫病的病理形态学特征
03
昆虫病原体和原虫病原体在宿主体内寄生,会在病理形态学上
表现出一定的特征,如病灶、肉芽肿等。
昆虫病与原虫病的病理生理
昆虫病与原虫病对宿主生理功能的影响
昆虫病原体和原虫病原体在宿主体内寄生,会对宿主生理功能造成影响,如代谢紊乱、免 疫抑制等。
生物防治的应用范围
生物防治广泛应用于农业生产、林业 、草原等领域,尤其适用于有机农业 和绿色农业的生产。
昆虫病与原虫病的物理防治
物理防治概述
物理防治的优点
物理防治是一种利用物理手段来控制和消 灭昆虫病和原虫病的方法。
物理防治具有无毒、无害、环保等优点, 不会对环境和生态造成负面影响。
物理防治的缺点
5.昆虫病毒的应用
![5.昆虫病毒的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/512e0d85daef5ef7ba0d3cf6.png)
影响病毒防治害虫效果的环境因素
1. 温度 田间条件下温度不是影响病毒毒力的主导因素。温度影响 疾病潜伏期的长短,NPV和CPV等的传播适温约为25℃等。 2. 光线 紫外线对病毒的致病力有影响。昆虫病毒制剂在田间的失 效与日光特别是紫外线是关系最大,因此制剂中加入紫外线保 护剂或其他辅剂可延长滞留而有助于增效,试用的此类物质有 聚乙烯醇、活性炭、二氧化钛聚合物、黑烟灰、寄主血淋巴、 糖浆等。病毒制剂中加入少量硼酸、硫酸铜等可增强活性和侵 染。 3. pH和土壤 病毒的活性与其繁殖环境的pH有关,如棉铃虫NPV保存在 pH7下为宜。病毒在土壤中有很高的稳定性。
32
缺点:
1. 宿主范围小,主要是鳞翅目,少数是膜翅目、
双翅目、鞘翅目、脉翅目
2. 潜伏期较长(5-12天),杀虫速度慢,对老
龄害虫效果较差;
3. 需活体培养
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昆虫病毒的使用技术和方法
1. 单独使用病毒杀虫剂 直接将感病的死虫捣烂加水喷洒使用或使用生产提纯的 商品制剂。 2. 与化学农药的混用 印度谷螟GV+马拉硫磷、棉铃虫NPV+西维因/灭幼脲3 号/菊酯类农药、舞毒蛾NPV+DDT等。 3. 与微生物农药的混用 应用最多的是B.t与NPV混合使用,美国白蛾GV+B.t; 病毒的混用应考虑干扰作用和增效作用,如CPV和NPV 的混用,表现干扰作用,GV和NPV混用表现为增效作用等。
虫,目前国内外发现GV约130株,
我国发现42株,其中26株为首次 发现,有8株已进入田间应用,如
小菜蛾GV、黄地老虎GV、茶小
卷蛾GV、小菜粉蝶GV等。
蔌状体,含与NPV相似的杆状病毒粒
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GV对寄主的侵染
• GV入侵中肠上皮细胞与NPV相似(脱壳位置不同), 也可穿过中肠侵染其它组织;
昆虫病毒简介 PPT课件
![昆虫病毒简介 PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/0750ee7e2e3f5727a5e9629c.png)
3.1 核型多角体病毒(NPV)
• 核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis viruse,简称NPV)是研究得最早和最为详 细的一类昆虫病毒。
• 到1986年为止,国内外发现464株,中国 约124株,其中78株为首次发现。
• 在分类上为杆状病毒属(Baculovirus) 的A亚组。
昆虫病毒应用简介
主要内容
• 1 前言 • 2 昆虫病毒的类群 • 3 重要昆虫病毒概述 • 4 昆虫病毒的生产 • 5 昆虫病毒在害虫防治上的应用
1. 前言
• 昆虫病毒是引起昆虫致病和死亡的重要 病原体。最早关于昆虫病毒的记载是中 国,在1149年出版的《农书》中,就记 载有家蚕的“高节”“脚肿”病,这就 是现在所称的核型多角体病毒病。
• 生物鉴定方法:
通过感染试验方法鉴别病毒的存在,比如接种 后能引起健虫发生同样疾病。
2.3 昆虫病毒的诊断鉴定
• 电子显微镜观察
通常包括超薄切片技术、负染色技术和投影技 术 般方法难以区分的病毒。
• 生物化学及分子生物学研究鉴定
3 重要昆虫病毒的概述
NPV对昆虫的侵染
感病特征: 以鳞翅目为例:
感病初期无明显异常变化 行动迟缓食欲减退,体色变淡或呈油光 病虫常爬向寄主植物高处,死前体躯变软 以腹足紧附枝叶倒挂而死 皮肤则脆弱易裂,破后流出乳白色或褐色的 浓稠液体,内含大量新形成的核多角体。
NPV的感染途径
• 卵期被病毒污染的虫卵在幼虫孵化时因吞食卵 壳而感染。
不同种类病毒的结构
2.1 昆虫病毒的基本特征
昆虫病毒的侵染活动:
• 在寄主外存在时没有代谢、生长和繁殖,只保 留在适宜条件下侵染寄主的潜在能力。
• 在不适宜的环境下活性较易丧失。
生物防治-04昆虫病毒
![生物防治-04昆虫病毒](https://img.taocdn.com/s3/m/a3c6da48814d2b160b4e767f5acfa1c7ab008257.png)
昆虫病毒及其应用全世界从1100多种昆虫中发现了1670多种昆虫病毒。
我国已从7个目35科196种昆虫中分离到243株昆虫病原病毒。
目前进入大田推广或示范阶段的病毒杀虫子剂约20种,棉铃虫核型多角体病毒杀虫剂是我国第一个商品化且登记注册的病毒杀虫剂。
斜纹夜蛾NPV、黄地老虎GV杀虫剂及菜青虫GV杀虫剂等昆虫病毒杀虫剂均已注册,并有一定应用面积。
昆虫病毒的研究历史:昆虫病毒病的研究由来已久,最初是对家蚕和蜜蜂疾病的研究开始的,家蚕的高节病、脚肿病,目的是如何控制昆虫的病毒病。
我国70年代开始,(中国农科院武汉病毒研究所)开始研究用昆虫病毒来防治农、林害虫。
病毒防治害虫成功例子:欧洲云杉叶蜂在加拿大东部和美国东北部,曾猖獗一时,导致云杉林木的巨大损失。
一种该虫的核型多角体病毒随着昆虫天敌从欧洲引入加拿大,迅速传播,形成流行,有效地控制了这种叶蜂的危害。
昆虫病毒施于田间后,在一定的自然条件下,能起到长期控制害虫的作用,逐渐受到重视。
一、昆虫病毒的类群1.昆虫病毒的一般构造在了解植物病毒的基础上:蛋白质和核酸(多数是RNA)。
病毒是一类没有细胞构造的生物体,其主要组成是核酸和蛋白质。
病毒个体称为病毒粒子,由两部分构成:中央是核心,成分为核酸;外层是被壳,成分是蛋白质。
病毒粒子的形状有的为杆状,有的为近球形。
昆虫病毒与植物病毒的不同:多数昆虫病毒有包涵体。
病毒粒子被包封在由蛋白质组成的包涵体内,称为包涵体病毒(watermelon)。
包涵体的形状有:多角体、颗粒状,在寄主脂肪、肠壁、真皮、肌肉以及其它组织细胞的核或细胞质里增殖。
包涵体的大小以微米计算,在光学显微镜下可见,但颗粒体病毒刚刚能被观察到。
病毒粒子只有在电子显微镜下才能看到。
没有包涵体的称为无包涵体病毒。
核酸:一种病毒只含有一种核酸,RNA或DNA,核酸有单股和双股之分。
动物病毒中RNA病毒以单股多,DNA病毒以双股多。
(大多数植物病毒为单股的RNA病毒)。
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·颗粒体病毒的专化性较强,交叉感染的情况甚为少见,一般认为颗粒 体病毒是包涵体病毒含DNA的各类中专化性最强的一类。
·以往尚无颗粒体病毒能在植物或其他动物细胞中增殖的报道。近年我 国用小菜蛾细胞系BCIRL-Px2-HNU3复制小菜粉蝶GV和用家蚕细胞 系Bm-21E-HNU5复制小菜蛾GV成功。
3 重要昆虫病毒的概述
3.3 质型多角体病毒(CPV)
·质多角体病毒(cytoplasmic polyhedrosis virus,简称CPV)的 发现比NPV和GV都要迟。日本蚕病学家石森直人早于1934年就观 察到家蚕的中肠上皮细胞内存在有多角体,但当时并未确定是由一 种新型病毒引起的。 ·CPV可感染鳞翅目、双翅目、膜翅目、鞘翅目、脉翅目5目昆虫, 但主要见于鳞翅目和双翅目。
NPV病毒粒子结构图
3.1 核型多角体病毒(NPV)
(1)NPV的理化性状:
• 不溶于水及多种有机溶剂如乙醇、乙醚、三氯甲烷、苯、丙酮等 • 强酸或强碱溶液处理,能使多角体蛋白质溶解。 • 病毒粒子外有包涵体的保护,可在自然条件下存活多年仍不失效。对低温
有较高的忍受力。
如家蚕NPV在–135℃~–150℃条件下反复冻结融解5次,其感染力不变。对高 温的抵抗力较差,如粉纹夜蛾NPV的失活温度为82~88℃10min,棉铃虫NPV的失 活温度为75~80℃10min,粘虫的NPV在100℃经10min失活。
MNPV感染鳞翅目昆虫感染 模型
3.1 核型多角体病毒(NPV)
4、NPV的选择性与专化性
·杆状病毒曾以选择性和专化性高而著称,但试验证明一种昆虫的杆 状病毒能感染其他昆虫的事例并不少见。
·家蚕NPV能侵染柞蚕等11种昆虫。欧洲云杉卷叶蛾(Choristoneura murinana)的NPV能侵染云杉卷叶蛾(C.funiiferana)、苹果囊蛾、 李食心虫、欧洲松梢卷叶蛾等。红棕灰夜蛾(Sarcopolia illoba)NPV 能侵染银纹夜蛾、黄地老虎、粘虫等12种夜蛾科害虫。
杨扇舟蛾颗粒体病毒和幼虫死亡症状
杨扇舟蛾颗粒体病毒
杨扇舟蛾幼虫死亡症状
3.2 颗粒体病毒(GV)
3、GV的感染途径
·通过口服进入易感虫体,颗粒体在中肠中溶解,游离的病毒粒子通 过 肠道柱形细胞的微绒毛而侵入,在这些细胞核中增殖,新形成的颗 粒体病毒释放于血淋巴中而导致对其他组织的继发感染。 ·虫体外伤和寄生天敌产卵可引起GV对皮下感染,也可经卵垂直传播。
(2)病毒的主要类群:
传统上,以“原始寄主”来将病毒 划分为若干类群。 “原始寄主”:病毒的反应首先引 起人类注意的寄主。
病毒的主要类群
2.3 不同种类病毒的分类
(3)不同种类病毒的分类
分类依据: ①形态学特征 病毒粒子的形状、大小;亚显微结构等 ②生物化学和生物物理学特征 核酸类型、核酸特性、蛋白质构成以及隔成分的含量、 分子量、浮力密度和沉降系数等 ③生物学特征 病毒入侵生物体的复制过程、寄主范围和传递方式等
舞
毒
蛾
死 亡 状
多 角 体
被LdNPV感染的舞毒蛾组织液化
LdNPV
3.1 核型多角体病毒(NPV)
被NPV病毒感染致死的美国白蛾幼虫
感NPV春尺蠖死亡症状 (先吐丝缠住尾部,倒挂树枝)
3.1 核型多角体病毒(NPV)
3、侵入途径和侵染部位
NPV传染途径主要为食入感染,极少可从皮肤 及气门感染。致病的因素是病毒粒子而不是多角 体。NPV食入后,多角体进入中肠后,碱性条件 下病毒粒子被释放出来,将其遗传物质注入昆虫 细胞,使得昆虫细胞受到病毒遗传信息的控制而 复制病毒,最终导致害虫细胞的破坏和害虫的死 亡;NPV对昆虫的侵染部位依不同的寄主而有差 异。棉铃虫NPV主要侵染幼虫的血细胞、脂肪细 胞、气管、马氏管、神经节和表皮细胞的细胞核, 有些昆虫的中肠细胞、丝腺体、肌肉及生殖系统 细胞也被感染。
3.1 核型多角体病毒(NPV)
2、 感病特征: NPV感染幼虫后,初期外部病征不明显,
后期行动迟缓,食欲减少,体色变化(鳞 翅目幼虫体色淡而少毛,油光或现淡黄斑; 膜翅目叶蜂感病早期第三节至第五节由鲜 绿色变成淡黄色),4天后开始死亡,5-7 天为死亡高峰。幼虫死后,组织液化,表 皮轻触即破,流出脓状体液,无臭。一般 虫子濒死前,表现很不安宁,常爬到养虫 器具的顶部或植物的顶部倒悬而死。
20世纪初才证明“脓病”病原是核型多角体
病蚕腹脚基部变为乳白色
蚕(高节)
蚕(正常)
2 昆虫病毒的类群
• 病毒virus:一类形态最小,结构最简单的微生物。由单一的核酸(RNA或DNA)组成中心核、核外 包裹一层外壳蛋白组成。
• 昆虫病毒:是指能感染昆虫且能在宿主细胞内复制增殖的病毒,涉及20多个科,能够用于生物防 治的主要包括囊泡病毒科Ascoviridae、杆状病毒科 Baculoviridae 、虹彩病毒科Iridoviridae、裸 露病毒科Nudiviridae、痘病毒科Poxvirinae、细小病毒科 Parvoviridae、呼肠孤病毒科 Reoviridae等科的成员。
5、NPV的交叉感染性
一种昆虫也可合并感染两类不同的病毒,如黄地老虎、菜粉蝶、粘虫、粉 纹夜蛾、云杉卷叶蛾等可合并感染核型多角体病毒和颗粒体病毒。粘虫合 并感染NPV和GV时,GV能增强NPV的感染,有协同增效作用。有些合并 感染则有干扰作用,如云杉卷叶蛾先感染的病毒妨碍后感染病毒的发展。
3 重要昆虫病毒的概述
3.3 质型多角体病毒(CPV)
CPV的一般形态特征:
其包涵体和NPV相似,也是多角体,但只 在被感染细胞的细胞质内形成。质型多角 体呈六角形、四角形、球形、椭圆形等。 CPV多角体因不同寄主而性状不同,四角 体-八角体,病毒粒子呈正20面体,直径 约60nm,表面有管状突起其核酸是RNA, 不同昆虫CPV的RNA含量不同。
3.2 颗粒体病毒(GV)
2、感病特征:
感染GV的幼虫病征与NPV颇为相似, 首先表现食欲减退,行动迟缓,腹部肿胀, 最后停止摄食,刚死幼虫头部下垂,口腔 向外吐出粘稠液。皮肤颜色(特别是腹面) 从固有色泽逐渐变成灰白色或乳黄色,但 因虫种而异。如菜粉蝶得病后腹面呈乳白 色;苹果小蠹蛾幼虫腹面变得比健虫更加 发紫;鹿眼蛱蝶变成异常的褐色。病势进 一步发展,血液一般混浊呈乳白色。病死 虫体多为倒挂或呈“۸”型挂在树枝上。 很快变黑。
3.3 质型多角体病毒(CPV)
翅目、脉翅目、革翅目、毛翅目、蜉蝣目、蜻蜓目等,尤以鳞翅目为主要寄主。
目前已知至少有20余类的昆虫病毒,但研究历史最长、防治应用最广的是杆状病 毒科中的核型多角体病毒(Nuclear Polyhedrosis Virus, NPV)和颗粒体病毒 (Granulosis Virus, GV)以及呼肠孤病毒科中的质型多角体病毒(Cytopkasmic Polyhedrosis Virus, CPV)。当然囊泡病毒科中烟草夜蛾囊泡病毒3h株(Helithis virescens ascovirus 3h,HvAV-3h)的作为后起之秀,近年来也有突出表现。
根据国际病毒分类委员会(ICTV)第九次报告,将目前 所承认的2284种病毒和类病毒归入6个目、87个科、19个 亚科和349个属。
其中昆虫病毒涉及20多个科
不同种类病毒的分类
2.4 不同种类病毒的结构
(4)不同种类病毒的结构
3 重要昆虫病毒的概述
到1986年前为止: • 国内外已从约1100种昆虫、螨类中分出约1690种病毒 • 我国已从约7目26属190种昆虫中分离出234株病毒 • 已知昆虫病毒的寄主有鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、同
昆虫病毒
主讲人:宋晓慧
目录
01.前言 02.昆虫病毒的类群 03.重要昆虫病毒概述 04.昆虫病毒的生产 05.昆虫病毒在害虫防治上的应用
——1.昆虫病毒的最早记载
1 前言
昆虫病毒是引起昆虫致病和死亡的重要病原体。最早关于昆虫病毒的记载是中国, 在1149年出版的《农书》中,就记载有家蚕的“高节”“脚肿”病,即中国农 民俗称的“脓病”。
舞毒蛾 NPV
一般形态特征:
- 具有较大的包涵体,称为多角 体(polyhedra,简称IB或PIB), 在被感染的细胞核内形成。
病毒粒子
- 多角体大小常因寄主昆虫种类的不同而不同,甚至在统一 寄主细胞内,多角体的形状大小也有区别。常见的形状有三 角形、四角形、五角形、立方体、不规则形等。
美国白蛾NPV
3 重要昆虫病毒的概述
3.1 核型多角体病毒(NPV)
• 核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis viruse,简称NPV)是研究得最早和最为详 细的一类昆虫病毒。
• 在分类上为杆状病毒属(Baculovirus) 的A亚组。
3 重要昆虫病毒的概述
3.1 核型多角体病毒(NPV)
• 病毒病viral disease:由病毒病原体引起的疾病。
2.1 昆虫病毒的基本特征
(1)典型病毒粒的构造
• 病毒粒有时也称病毒颗粒或病毒粒子( virus 、 particle ) , 专指成熟的、结构完整的和有感染 性的单个病毒。
• 病毒粒的基本成分是核酸和蛋白质。
2.2 病毒的主要类群
病毒粒子
春尺蠖NPV
病毒粒子
3.1 核型多角体病毒(NPV)
病毒粒子由外到内: 囊膜(内膜)——一层脂质膜 衣壳(内膜)——主要成分是蛋白质 髓核——由DNA组成,呈螺旋状 后两者加在一起成为核衣壳。 一个品系的NPV,可能每个囊膜内均只有
一个核衣壳,也由可能每个囊膜内由1到多个核 衣壳而成为“病毒束”,前者称为单粒包埋型 病毒,后者称为多粒包埋型病毒。
3.2 颗粒体病毒(GV)
5、GV的交叉感染现象 鳞翅目幼虫可合并感染NPV和GV两种病毒。如黄地老虎、菜粉蝶、粘虫等 可同时感染颗粒体病毒和NPV。粘虫的六龄幼虫如单感染NPV,死亡率3.4 %,单感染颗粒体病毒,死亡率20%,如二种合并感染,则死亡率为80%, 死体为NPV病征,体内主要是核型多角体,也有些同时存在颗粒体。