5.昆虫病毒的应用

定的活性；便于生产和运输；对环境安全无害。
• 集中在杆状病毒科NPV、痘病毒科EPV、细小病
毒科NDV和呼肠孤病毒科CPV
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病毒为专性寄生病原，至今尚未研究出能在人工培养基上 生产，只能在活细胞中增殖。 （一）在昆虫活体内大量增殖昆虫病毒
（1）直接在自然种群中繁殖；
（2）从野外采回大量活虫接种繁殖； （3）在室内条件下饲育大量害虫接种繁殖。 （二）在细胞系中大量增殖昆虫病毒
bodies)内，称为包涵体病毒 （Inclusion viruses)或封闭型病毒 （Occluded viruses)。包涵体为多 角体、颗粒或荚膜和小球状。
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二、昆虫病毒的分类
多角体病毒：寄主受害细胞内有多角体的包涵体 为特征的病毒
1. 核型多角体病毒（Nuclear polyhedrosis virus,
膜翅目NPV 双翅目NPV
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第二节 核型多角体病毒NPV
根据“病毒束”囊膜内核衣壳的数目分为：
o 多核衣壳核型多角体病毒MNPV，代表种AcMNPV o 单核衣壳核型多角体病毒SNPV
感染过程中有两种表现型:
包涵体来源型病毒粒ODV 出芽型病毒粒BV
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理化性质
多角体主要成分蛋白质（95%）；由18种氨基 酸组成，跟寄主组织氨基酸构成相似； 含碱性蛋白，可在弱碱水解，不溶于水和昆虫 的血淋巴； 具有抗细菌破坏作用； 耐干燥，可保持多年不变；对高温耐性低
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来自百度文库
形态结构
• 双链RNA、线形，无囊膜 • 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。1个多角体可包埋100～ 10000个病毒粒子。病毒粒子为球形
二十面体
• 多角体蛋白与NPV相似
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CPV致病机理
• CPV病主要以口服传染为主，创伤传染的可能性极少。 • 病毒或多角体随食物一起食下后，主要感染中肠部位，经 碱性消化液作用，使多角体溶解释放出病毒粒子。 • CPV病毒粒子除部分受到围食膜的过滤作用被抑制入侵外， 通过围食膜的CPV以“一步注入”或侵入中肠上皮细胞
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CPV生产与应用
• 我国用CPV防治马尾松毛虫
• 可利用CPV污染赤眼蜂卵块来传播病毒
• 林间围栏增殖生产（自然种群中繁殖）
• 采回活虫接种繁殖
• 室内饲养活虫接种繁殖
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四、EPV杀虫剂
• 昆虫痘病毒（Entomopoxvirus，EPV）
• 具囊膜，双链DNA，卵圆形，包涵体含两种（球
形体和纺锤体）均在细胞质中
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昆虫病毒在害虫防治上的应用优点：
1. 宿主特异性高，不易引发抗性问题，因此，引起主要害虫
的再猖獗与次要害虫上升等可能性较小； 2. 不会污染环境，对人畜安全； 3. 后效作用明显，不仅病虫本身就是病毒生产的“小工厂”， 某些病毒还可经卵传染，杀灭次代害虫，形成流行病； 4. 存活能力较强，昆虫病毒制剂生产较容易、使用方便、 成本低廉、适于推广。
止取食，随后由于不同组织内颗粒体的大量积累，可 以看到外表体色的明显变化。虫体腹面逐渐变为淡白 或乳白或带黄色，体壁常出现斑点和变色，脂肪体变 为暗白色。以后血液逐渐变乳白，因被感染的组织细
胞破坏而释放出大量颗粒体。
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第四节 质型多角体病毒 (CPV）
质型多角体病毒(Cytoplasmic polyhedrosis Virus，简称 CPV)；代表种家蚕CPV。 日本蚕病学家日森直人早在1934年就观察到家蚕中肠上皮细 胞质内有多角体形成的事实，并称之为“中肠型脓病”。 1950年，英国病毒学家Smith与其同事发现几种灯蛾幼虫患有 一种新型多角体病，这种病毒粒子不同于NPV而是球形的；且发 现这种球形病毒仅限于中肠上皮细胞质中寄生，细胞核内则不形 成多角体
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• 早期病毒分类多依据寄主命名 • 根据现代病毒学分类标准，命名以形态学特征（病毒粒形
态）；生化特征（核酸类型）；生物学特征（寄主范围、
侵染过程）等；
• 分类体制：目（3）、科（14）、属（25）、种（1600）；
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杆 状 病 毒 研 究 和 应 用 最 多， 分 四 个 属
鳞翅目NPV
鳞翅目GV
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NPV杀虫剂生产
• 自然种群自然饲养宿主昆虫 增殖 • 少数用人工饲养幼虫（2或3
龄）增殖，可用人工合成饲
料，利于半机械化操作 • 环境消毒 • 增殖过程中控温（20~26ºC） 控湿（50% RH）
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病毒制剂毒力的生物测定
• 病毒活体生物测定：敏感昆虫；LD50；
• 病毒离体生物测定：昆虫细胞（空斑计数）
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NPV的科学使用
• 注意防治对象范围 • 易沉淀，配制时注意摇匀 • 喷散在昆虫取食部位 • 施药期在害虫卵孵化和低龄幼虫期 • 加光保护剂，傍晚施药 • 可与其它兼容的杀虫剂配合使用 • 不能和碱性农药混用
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第三节 颗粒体病毒（GV）
1926年Paillot首次发现大菜粉 蝶（Pieris brassicae）颗粒体病 毒。颗粒体病毒只侵染鳞翅目昆
第十九章 昆虫病毒的利用
周湘 2016-4-22
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概述
• 目前已发现的昆虫病毒大约有1690种，涉及 1100多种昆虫和螨类。 • 我国分离出的昆虫病毒有234种，其中很多都 具有生物防治潜力。 • 1993年我国第一个病毒制剂——棉铃虫多角 体病毒登记。
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优点
• 有效防治害虫，特异性高；
• 对人畜安全，环境相容性好；
巴、气管和脂肪
体等组织
感染后期以ODV 累积
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侵染症状
• 经中肠以后，先感染血细胞、气管基质 和脂肪体，再感染神经、肌肉、生殖系 统 • 随着多角体增多，引起昆虫肿胀、厌食，
影响神经系统，濒死昆虫不安宁（“树
顶病”）；由于病毒蛋白酶产生细胞裂 解，血淋巴变混浊，导致昆虫死亡。 • 5~7d死，病毒产生的几丁质酶和蛋白 酶使虫体液化，解体。
• 诱发病毒病流行，可长期调节害虫种群；
缺点: 杀虫慢,作用谱窄
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第一节 昆虫病毒的主要类群
一、病毒的主要特征
只有一种核酸类型；
只能复制；
不能生长；
没有能量代谢； 无细胞器等结构
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昆虫病毒的一般构造
• 病毒个体为病毒粒子virion
• 不少昆虫病毒粒子被包封在由蛋白质
晶体构成的包涵体（Inclusion
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NPV的致病机理
1. 病毒感染 核型多角体病毒可以通过食下、伤口感染而侵入， 但注射单纯的多角体于体腔中不会引起寄主发病。
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2. NPV入侵
NPV侵入寄主的最初部位是中肠，经中肠液（碱性环境 和碱性蛋白酶）溶解作用，释放出ODV。 NPV通过围食膜而达到中肠上皮，利用其吸着装置吸附 于纤毛层。核衣壳脱出套膜而进入细胞内，侵入核内脱
壳
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3. NPV的增殖
• 在细胞病变过程中，NPV入侵细胞后，核内染色质凝集成 块，核仁增大，数目增多，随后染色质块向核的中央集中， 形成病毒发生基质。
• 在病毒发生基质表面装配成核衣壳，不久向细胞核周边部
位移动。大部分（50-70%）被核内新出现的膜包裹成为
成熟的病毒粒子。
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4.释放
释放后侵入血淋
• 寄主范围窄小
• 应用：蝗虫痘病毒制剂
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五、DNV杀虫剂
• 细小病毒：最小DNA动物病
毒，单链DNA，无囊膜，浓 核症病毒亚科 • 应用：油棕刺蛾浓核症病毒； 黑胸大蠊DNV灭蟑螂
油棕刺蛾，Darna trima (Moore)
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小结
昆虫病毒的生产
• 开发成昆虫病毒杀虫剂需具备以下条件：强和稳
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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。
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作业
• 昆虫病毒的主要类型
• 昆虫病毒在生物防治中的特点
• 昆虫病毒的杀虫机理
• 生产昆虫病毒的方法
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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；
• 侵染初期无明显病症，病情发展即出现反应迟钝和停
NPV)—波氏病毒属（Borrelinavirus)，病毒在感染昆 虫的细胞核内发育。464株 2. 质型多角体病毒（Cytoplasmic polyhedrosis virus, CPV)—斯氏病毒属（Smithiavirus)，病毒在感
染昆虫的细胞质内形成。
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3. 颗粒体病毒（Granulosis virus, GV)—伯氏病毒属 （Bergoldiavirus) ，被感染昆虫体内有颗粒体“包 涵体”为特征的病毒。 4. 痘病毒（entomopoxvirus，EPV） 5. 非包涵体病毒（Noninclusion virus, NIV)—摩里 病毒属（Moratorvirus) 被感染昆虫体内看不见任何 可借助普通光学显微镜所能观察的包涵体为特征的病 毒。
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病毒杀虫剂的遗传改造
• 基础：进入到功能基因组时代；杆状病毒基因组 88~200Kb之间，对外源基因容量大 • 目的：提高杀虫效率（致死率和缩短潜伏期），扩宽
杀虫谱
• 方法：插入外源毒素基因（Bt杀虫基因、神经毒素如 蝎毒）、增效基因；修饰自身基因（gp64） • 缺陷：稳定性、适应性、生存力、安全性较野生型差， 多角体形成数量下降