第一章 病毒农药

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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: 1974年注册了赤松毛虫 CPV,直升飞机喷洒。还对茶小
卷叶蛾、茶卷叶蛾GV进行研究利用。
埃及、中:斜纹夜蛾NPV 新西兰:牧草蝙蝠蛾WNPV 斐济:独角仙病毒
国际上已报道过的昆虫病毒有1600多种,分属于6个目的
病毒杀虫剂生产工艺(以NPV杀虫剂为例) NPV的采集、分离、鉴定 NPV毒株的引进 重组(遗传改良)昆虫杆状病毒
直接从野外 大量收集 NPV虫尸
天然饲料养、添食、使感染, 大量增殖NPV 感病虫体的收集、破碎、匀浆过滤 病毒的提取技术 病毒多角体检测
用人工半合成饲料 大量增殖NPV
防菌保护剂 NPV剂型配制 填充剂 生物活性测定 病毒杀虫剂安全性试验 产品分装、包装、保藏
11个亚科、289个属
2. 病毒分类的依据 1)病毒粒子特性:形态特征;病毒生理生化和物理性质;
病毒基因组;病毒蛋白;病毒脂类和碳水化合物的含量及特性; 病毒基因组组成和复制特性;
2)病毒抗原性质
3)病毒生物学特性
3.
ຫໍສະໝຸດ Baidu病毒命名
地名、人名、病毒感染引起的症状、病理特性、病毒粒子形态、
宿拼字以及字母和数字进行命名。
2、历史和现状
家蚕和蜜蜂黄疸病。中国陈旉所著《农书》(1149)中即有关
于家蚕“高节”、“脚肿”病的记载,即中国农民俗称的“脓 病”。 20世纪初才证明“脓病”病原是核型多角体 1949年加拿大引进欧洲云杉叶蜂NPV(核多角体病毒)控制害
虫。
1940-60年代主要应用细菌防治,70年代才利用病毒。 1981 年,对病毒病的描述,几乎遍及昆虫纲的各个目,记 载了800多种寄主昆虫和螨类的1200种病毒病。 1980年代,我国已经分离出200种以上的昆虫病毒。
3、优点
1) 选择性好:仅能寄生一种或少数同科同属亲缘相近
的昆虫种类,不损伤天敌,不易引起生态平衡的 破坏。 2) 传播性强:很快扩散蔓延,造成流行病,能垂直传 播,造成区域流行病。
3) 持久性长:包涵体可抵抗不良环境,具有非常好的
稳定性,是自然环境中的一部分,能起长期控制 作用。 4) 经济效益高:剂量低,使用简便。 5) 安全性好
棉铃虫病毒只对夜蛾属的昆虫有效,死亡高峰在第5天
广谱性的杆状病毒:苜蓿银纹夜蛾病毒
对10多种害虫有效。 克服防治谱窄的部分弱点
但活性低1~2个数量级。
研究最为深入
一、核多角体病毒(nuclear polyhedrosis viruses,简称 NPV) 是研究最早、最详细的一个类群,我国至少已发现60多
增效诱饵剂 辅助剂 称量标准计数
二、颗粒体病毒(Granulovirus,简称GV)


最早是法国人于1926年在患病的大菜粉蝶中发现的。
(1) 病毒只含一种核酸,DNA或RNA,而其他生物一般同时含有DNA和RNA两种核 酸; (2) 病毒依靠自身的核酸通过复杂的生物合成过程进行复制,复制在特定的宿 主活细胞中进行,而不是通过二分裂或类似二分裂方式繁殖;
(3) 病毒缺乏完整的酶系统,不含核糖体,必须利用宿主细胞的核糖体合成自
身蛋白质,脱离宿主不能进行任何形式的代谢活动; (4) 病毒对抗菌素或其他对微生物代谢途径起作用的因子不敏感;
水氯化钙中保存37年,其在碳酸钠中的溶解性不变。
可以抵抗细菌的腐败作用,在提纯或死虫尸为细菌污染
时,多角体一般不受收破坏。
在昆虫幼虫消化认中的溶解性不受寄主范围的限制,对
非敏感昆虫也是如此。
有较强的折光性,成熟的多角体不易被一般染料着色,
但经酸碱处理一可为一些染料所强染。
2. NPV致病机理 通过幼虫口服侵入。多角体在易感虫体中肠内迅速溶解, 侵入上皮细胞,并出现最初的复制; 在侵染昆虫细胞核内充满大量的多角体,体内组织液化;
RNA病毒——dsRNA病毒,包括: ①呼肠孤病毒科; ②二分RNA病毒科 RNA病毒——ssRNA病毒,包括:
① 微RNA病毒科;②野田村病毒科; ③T4病毒科
果蝇X病毒属于二片段双链RNA病毒(Bisegmented ds RNA),与其它类似的病毒在一起,可能成为一新科,包囊 病毒也是。 在已发现的昆虫病毒中,最小和最庞杂的是小RNA病毒。
境不造成污染
第二节
DNA病毒杀虫剂
杆状病毒
A亚组——核型多角体病毒(NPV),如家蚕NPV,棉铃虫
NPV,松毛虫NPV,春尺蠖NPV,舞毒蛾NPV,斜纹夜蛾
NPV,粘虫NPV,中国刺蛾NPV等; B亚组——颗粒体病毒(GV),如黄地老虎GV,菜粉蝶 GV,茶小卷叶蛾GV等; C亚组——非包涵体核型杆状病毒,如印度棕榈独角仙
(5) 昆虫病毒的主要组成成分是核酸和蛋白质,只有核酸能够繁殖和具有感染
能力。
昆虫病毒是指以昆虫为宿主并对昆虫有致病性的病毒
超显微 没有细胞结构 在活细胞里专性寄生的大分子微生物 在活体外具有一般大分子的特征,进入宿主细胞又具 有生命 特征
80%的昆虫病毒都是农林业中常见的鳞翅目害虫的病原体,
因此是害虫生物防治的巨大资源库
病毒蛋白酶产生,细胞核和细胞裂解。
专化性强,一般只感染同种昆虫。
昆虫表现症状
初期:行动迟缓,缺乏食欲,体躯肿胀,变黄或
乳白色,皮肤变脆,组织液化,一触即破。
后期:趋向最高处,如植株项端,头朝下倒挂。
中毒症状:
初期无明显变化,渐而行动迟缓,食欲减退,体色变
淡或油光色,血淋巴变乳白色。 体内组织液化,躯体前端膨大,皮肤易裂,破后流出
感染病毒的幼虫形成大量包含体,扩散、传播 杆状病毒有宿主专一性,宿主仅限于节肢动物,对脊
椎动物、植物完全不感染——应用安全
主要见于昆虫体内,是已知昆虫病毒中类群最大、发
现最早、研究最多,且实用意义最大的
主要应用: 作为载体,表达外源基因 作为杀虫剂,有效地控制农业害虫的发生,并且对环
乳白色或褐色浓绸液体,无特殊臭味。
棉铃虫幼虫的环节处被核型多角体病毒感染
3. NPV杀虫剂的生产
1987年建成我国第一座棉铃虫病毒杀虫剂实验工厂,开始
步入商品化生产; 1993年,由中国科学院武汉病毒所同湖北蒋湖农场登记了 我国第一个昆虫病毒杀虫剂产品——棉铃虫核型多角体病毒杀 虫剂; 随后共有12个昆虫病毒制剂品种登记注册,1个原药品种获 得登记。 开发最成功的是棉铃虫病毒杀虫剂,十多年里,累计生产 2000余吨,累计推广面积超过1000万亩次。
第一章 病毒农药
第一节 病毒杀虫剂概述
病毒是非细胞形式的最小有机体,是一种最原始的生
命形态。 一个病毒由两部分构成:内部是核酸,外部是衣壳,
成分是蛋白质。
结构简单。只含有一种类型的核酸RNA或DNA。没 有细胞器和细胞构造、不能独立生活,只能在活的寄主 细胞内才能复制增殖。
一、病毒的主要特征
1. 什么是病毒
全世界已发现的昆虫病毒,划分成22个类型,且每一个
类型给予一个编码。
b. 根据包含体在寄主细胞中的部位,分为: 核型多角体病毒(NPV) 寄生在寄主细胞核内,包含体内含有多个杆状病毒粒子 质型多角体病毒(CPV) 寄生在寄主细胞质中,包含体内含有多个球状病毒粒子 颗粒体病毒(GV) 在感染的细胞核里和细胞质里均可发育形成。多为椭圆 形,也有肾形,每个包含体一般仅含一个杆状病毒粒子 无包含体病毒 如昆虫浓核病毒、感染病毒的寄主细胞核膨胀、核内物 质呈浓密、丰盈现象 昆虫痘病毒(Vagoiavirus) 寄生于细胞质内,但纺锤形包涵体是不包埋病毒粒子的
病毒;
D亚组——非包涵体多分体DNA基因组核型杆状病毒, 如甜菜尺蠖姬蜂病毒。
杀虫活性
7个目,290多种害虫,主要为鳞翅目,其次为膜翅目、双
翅目、鞘翅目和直翅目昆虫。
LD50:50~100微克/头。 害虫死亡高峰在施药后的4-5天。 甜菜夜蛾核型多角体病毒只对甜菜夜蛾有效,药后4天达到 死亡高峰;
昆虫,60%为杆状病毒,能引起1100种昆虫和螨类发病,可控 制近30%的粮食和纤维作物上的主要害虫。 至少有60多株进入大田应用或示范,约20多株制成杀虫 剂,仅就俄罗斯而言,1990年已有14种病毒杀虫剂,其中有7 种年总产量为60多吨,防治面积150万公顷。 1971年,棉铃虫NPV在美国成为第一个商品化制剂,1987
因而多角体的形状可以作为辨别一个病毒品系或分离株的 标志。 多角体的表面有膜,若多角体被溶解,则会留下囊状 空泡,再延长时间,也会被溶解,与核膜相似
棉铃虫MNPV的病毒束可有2-6个核衣壳,最多达20 多个;
斜纹夜蛾为2-10个;盗毒蛾为6-10个。
两种不同包埋型的病毒,与不同的病毒品系或分离株有
4、缺点
1)
防治效果慢:10天,潜伏期较长,往往降低其商 业价值和实际效果。
2)
防治谱窄:不能成功地用来防治种植地区生长季
节内繁衍的多种害虫。
3) 受到温度、阳光等环境条件影响较大。
4) 不易生产
二、病毒的分类与命名
1. 病毒的分类原则
ICTV, 国际病毒分类委员会, 2005年发布,3个目、73个科、
在pH值2~2.9时,可被胰蛋白酶破坏
溶于强酸和强碱溶液 比重大于水,对低温有较强的抗力,抗高温能力差 不溶于昆虫血淋巴,所以将其接种于昆虫的血腔,幼 虫不会感染 必须通过幼虫食入,经消化液消化后,才能释放出有 感染力的病毒粒子。
经干燥后,可以保存多年性质不变,如家蚕多角体在无
年美国加强了对舞毒蛾、黄杉毒蛾、苜蓿尺蠖等NPV的研究。
我国已报道220种,250株,绝大部分为杆状病毒,寄生在70多 种寄主中。 始于60年代,先是调查、收集,70年代后做了大量工作。1987 年我国将棉铃虫NPV投入商品化生产。 北京、广东(斜纹夜蛾NPV)、武汉、华东(棉铃虫NPV)都进行过 卓有成效的工作。 我国有20株进入大田应用或示范,7株制成制剂,先后建立5座 工厂,一种新的生物农药产业。
2. 病毒杀虫剂
病原病毒=病毒杀虫剂

主要有:杆状病毒科、逗病毒科、细小病毒科、呼肠 孤病毒科
1962年,棉铃虫核型多角体病毒
有20种左右杆状病毒杀虫剂进入田间试验或实际应用,包括:
棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、苜蓿银纹夜蛾、春尺蠖、
舞毒蛾、木毒蛾、美国白蛾、甘蓝夜蛾、茶毛虫、灰茶尺蠖、 茶尺蠖、大蓑蛾、油桐尺蠖等核型多角体病毒 小菜蛾、菜青虫、黄地老虎、杨扇舟蛾、玉米螟、茶蚕等 颗粒体病毒。
三、昆虫的病原病毒与病毒杀虫剂
1.昆虫的病原病毒 属于13个病毒科,2个病毒亚科,21个病毒属 a. 根据病毒核酸的类型分为: DNA病毒——dsDNA病毒,包括: ①杆状病毒科;②多分DNA病毒科;③痘病毒科;④泡囊 病毒科;⑤虹彩病毒科
DNA病毒——ssDNA病毒,包括细小病毒科
DNA和RNA反转录病毒,包括: ①前病毒科; ②变位病毒科
MNPV。
不同多角体的形状
同一品系或分离株病毒的多角体的形状是趋于稳定的,
相同寄主而不同品系或分离株病毒的多角体的形状和平均 大小就可能判别比较大。 如从盗毒蛾幼虫体分离的NPV的两菌株,一个多角体 是多形状的,另一个是立方形的,而用它们混合感染盗毒
蛾幼虫时,在同一感染细胞内并未同时发现两个病毒株,
关,是由遗传性决定的。
同一种昆虫病毒的两种不同包埋型的NPV,它们对寄主
的感染力、专一性、对环境的抵抗力以及多角体蛋白的 化学持性、血清学特征等方面都可能有较大的差异。
扫描电子显微镜下的隐纹稻苞虫NPV的多角体
(2)理化性质
对不同化学药剂具有高度抵抗力
不溶于水及多种有机溶剂
不被细胞或细胞蛋白酶分解
种,已有比较成功的病毒制剂。主要寄生在鳞翅目昆虫中。
1.
NPV生物学特性 (1) 形态特征
病毒粒子的形态结构:呈杆状,具囊膜,基因组为双链
环状DNA分子,以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内。
包涵体的形态结构:呈多边形,具梭角。
常因寄主种类的不同而不同,即使同种昆虫,甚至同 一细胞,多角体的形态和大小也有区别。常见的有三角形、 四角形、五角形、六角形、立方形、近圆形和不规则形。 核型多角体病毒的包涵体呈多角形,有两种包埋形式: 一种是多角体内包埋着许多单个的病毒粒(单粒包埋 型),简称SNPV; 另一种是1个包膜内包裹着多个核壳(一般称为病毒束), 成束地被包埋于多角体蛋白基质中(多粒包埋型),简称
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