病毒杀虫剂

病毒的基因研究： 病毒的基因研究：
对病毒的基因研究, 对病毒的基因研究,主要集中在引入可编码具有杀虫 作用的神经毒素、利尿激素、羽化激素、蝎子毒素、 作用的神经毒素、利尿激素、羽化激素、蝎子毒素、肽 或酶的NPV病毒基因, NPV病毒基因 或酶的NPV病毒基因,在不影响病毒本身功能的条件下增 强其毒力; 强其毒力;或删除能延长被侵染幼虫生命的基因等以加快 毒杀速度和扩大寄主范围。主要包括以下几种： 毒杀速度和扩大寄主范围。主要包括以下几种：① 插入 神经毒素、激素和酶基因； 异源重组昆虫病毒； 神经毒素、激素和酶基因；②异源重组昆虫病毒；③修 饰昆虫病毒本身基因。 饰昆虫病毒本身基因。当前被认为最有应用前景的是神 经毒素工程病毒,包括蝎子、螨类和蜘蛛的神经毒素。 经毒素工程病毒,包括蝎子、螨类和蜘蛛的神经毒素。这 类毒素可迅速将昆虫麻痹,使之停止取食和为害作物, 类毒素可迅速将昆虫麻痹,使之停止取食和为害作物,而 昆虫病毒可以继续增殖,杀死寄主。 昆虫病毒可以继续增殖,杀死寄主。
病毒复合杀虫剂的研究 ：
病毒复合杀虫剂是加入辅助因子和增效因子, 病毒复合杀虫剂是加入辅助因子和增效因子,达到提 高杀虫效应、 扩大杀虫范围的目的。 高杀虫效应、 扩大杀虫范围的目的。解决了由于病毒杀 虫剂高度专业化而导致的单一的矛盾。 虫剂高度专业化而导致的单一的矛盾。病毒复合剂可以 分为两类: 分为两类:一类是一种或几种病毒与其它昆虫病原微生物 复合,互相取长补短。 复合,互相取长补短。另一类是病毒与少量低残留化学农 药复配,这样可以破坏昆虫正常的生理状态, 药复配,这样可以破坏昆虫正常的生理状态,降低害虫对 药剂的抵抗力,同时也降低了化学农药的用量, 药剂的抵抗力,同时也降低了化学农药的用量,克服了其 自身的不足。 自身的不足。
昆虫病毒杀虫剂的局限性： 昆虫病毒杀虫剂的局限性：
任何事物都是一分为二的, 任何事物都是一分为二的,虽然病毒杀虫剂具 有感染力强、 专一性强、 有感染力强、 专一性强、抗逆性强等无可比拟的 优点,但还是存在着田间不稳定、持效性差等问题。 优点,但还是存在着田间不稳定、持效性差等问题。 昆虫病毒对于干燥、 阳光或紫外线非常敏感, 昆虫病毒对于干燥、 阳光或紫外线非常敏感,如, 病毒多角体在紫外光或日光下易失活。 病毒多角体在紫外光或日光下易失活。近年来已将 一定浓度的一些品种的荧光增白剂添加到昆虫病毒 杀虫剂中作为它的保护剂和增效剂,这样一来,能提 杀虫剂中作为它的保护剂和增效剂,这样一来, 高昆虫病毒防紫外线的能力, 高昆虫病毒防紫外线的能力,能加快病毒致死害虫 的速度,扩大昆虫病毒的宿主域, 的速度,扩大昆虫病毒的宿主域,改变病毒感染昆虫 的途径,提升昆虫病毒的杀虫能力。 的途径,提升昆虫病毒的杀虫能力。
以上图表是孙以文 ，刘宝生等研究斜纹夜蛾核型多角体病毒与生 仿生农药的协同控害作用得到的实验结果， 物或 仿生农药的协同控害作用得到的实验结果，从中可以看出病 毒复合杀虫剂比单独使用一种杀虫剂效果要好的多。 毒复合杀虫剂比单独使用一种杀虫剂效果要好的多。
昆虫病毒防治害虫的特点： 昆虫病毒防治害虫的特点：
首先，病毒农药的最大特点是病毒来源于昆虫， 首先，病毒农药的最大特点是病毒来源于昆虫，对人 类和环境没有任何伤害，以虫养毒，以毒杀虫。其次， 类和环境没有任何伤害，以虫养毒，以毒杀虫。其次，昆 虫也不易产生抗药性， 虫也不易产生抗药性，同时采用病毒和化学农药以及其他 生物农药复配的品种即降低了化学农药和其他生物农药的 使用量， 使用量，可以延缓或者消除昆虫对化学农药和其他生物农 药的抗性，同时可以延长杀虫的持续时间， 药的抗性，同时可以延长杀虫的持续时间，克服了一种病 毒农药只对一种标靶起作用的弊端。最后， 毒农药只对一种标靶起作用的弊端。最后，病毒通过死虫 的体液、粪便继续传染其它健康害虫和下一代害虫， 的体液、粪便继续传染其它健康害虫和下一代害虫，形成 “虫瘟”，从而能够较长时间控制作物上的虫害，并能有 虫瘟” 从而能够较长时间控制作物上的虫害， 效地控制害虫的种群数量，达到了标本兼治的目的。 效地控制害虫的种群数量，达到了标本兼治的目的。
问题之一：农药残留量增加，环境受到污染，人畜健康受到危害。 问题之一：农药残留量增加，环境受到污染，人畜健康受到危害。
在自然界中喷洒农药， 0.1％， ％，而 在自然界中喷洒农药，直接作用于目标害虫的仅占 0.1％，而 99.9％进入环境中，残毒和生物富积直接威胁人类和动植物的生存。 99.9％进入环境中，残毒和生物富积直接威胁人类和动植物的生存。 问题之二： 目前已有504 504种害虫与螨类对 问题之二：害虫抗药性日趋严重 。目前已有504种害虫与螨类对 一种或数种化学农药产生了抗性。 一种或数种化学农药产生了抗性。有的害虫如温室白粉虱 10 年内 对菊脂类农药的抗性增加了50 50倍 对菊脂类农药的抗性增加了50倍。 问题之三：有益生物被杀伤。杀虫剂在杀灭有害生物的同时， 问题之三：有益生物被杀伤。杀虫剂在杀灭有害生物的同时，也 杀伤了有益生物天敌、蜜蜂、野生生物等，引起害虫再度猖獗， 杀伤了有益生物天敌、蜜蜂、野生生物等，引起害虫再度猖獗，使 害虫的发生频次增加。 害虫的发生频次增加。
杆状病毒被昆虫幼虫取食后, 杆状病毒被昆虫幼虫取食后,多角体在昆虫肠道的碱性环境下 溶解, 溶解,有感染力的病毒粒子被释放出来游离的病毒粒子通过围食膜 的网眼吸附在中肠微绒毛上,脱掉套膜以核衣壳进入中肠细胞, 的网眼吸附在中肠微绒毛上,脱掉套膜以核衣壳进入中肠细胞,病毒 核酸在中肠细胞核中复制,但一般不形成多角体,只形成核衣壳。 核酸在中肠细胞核中复制,但一般不形成多角体,只形成核衣壳。这 些核衣壳获得囊膜后,从第一次受侵染的细胞中释放出来。释放出 些核衣壳获得囊膜后,从第一次受侵染的细胞中释放出来。 来的病毒粒子进入血腔,随昆虫血淋巴循环到达其他组织, 来的病毒粒子进入血腔,随昆虫血淋巴循环到达其他组织,开始第二 次侵染。在病毒粒子第二次侵染的细胞核中, 次侵染。在病毒粒子第二次侵染的细胞核中,包含病毒粒子的多角 体蛋白也在形成, 体蛋白也在形成,开始时在病毒粒子表面附着无数多角体蛋白晶粒 , 以后蛋白晶粒不断积累,形成不定形的结晶小块, 前多角体” 以后蛋白晶粒不断积累,形成不定形的结晶小块,即“前多角体”， 这些结晶小块不断增大 , 病毒粒子单个或成束地被包埋进去,形成 病毒粒子单个或成束地被包埋进去, 具有一定形状的成熟多角体。多角体充满被侵染的细胞核, 具有一定形状的成熟多角体。多角体充满被侵染的细胞核,核异常 膨大,最后破裂,细胞随之解体而释放出多角体( 膨大,最后破裂,细胞随之解体而释放出多角体(其内包涵病毒粒 子) 。
杆状病毒
昆虫血腔 其他组织 产生多角体蛋白 形成前多角体 包埋病毒粒子 成熟多角体 涨破细胞 侵染其他细胞 第二次侵染
机理： 机理：
昆虫幼虫 多角体溶解 释放病毒粒子 昆虫中肠微绒毛 病毒核酸复制 形成核衣壳 从细胞释放 第一次侵染
昆虫病毒被昆虫食入后能形成包涵体， 昆虫病毒被昆虫食入后能形成包涵体，一个包涵体中含有一个 或多个病毒粒子。包涵体不溶于水,也不溶于有机溶剂， 或多个病毒粒子。包涵体不溶于水,也不溶于有机溶剂，但能溶于 酸碱溶液。然后在昆虫的胃液作用下释放病毒粒子,感染幼虫, 酸碱溶液。然后在昆虫的胃液作用下释放病毒粒子,感染幼虫,近而 在昆虫体内大量繁殖,干扰其血液循环,最终昆虫感病死亡。 在昆虫体内大量繁殖,干扰其血液循环,最终昆虫感病死亡。 昆虫 病毒的感染途径主要是食入感染，也有皮肤感染, 病毒的感染途径主要是食入感染，也有皮肤感染, 但不同类型昆虫 病毒的杀虫原理也有所不同。 病毒的杀虫原理也有所不同。
杀虫剂的后效作用： 杀虫剂源自文库后效作用：
昆虫病毒制剂在大田一次施用 , 发病虫体内产生大量昆虫病毒或游离病毒 粒子 , 随昆虫尸体附着在植物外表或落在土壤表层 , 在各种媒介的作用下又作 为次代害虫的传染源。 为次代害虫的传染源。另外由于带昆虫病毒的雌性成虫产下的卵表面带病毒也常 引起次代感染死亡。 引起次代感染死亡。总之 , 昆虫病毒一旦进入害虫种群的生态体系中 , 它就通 调节控制害虫的数量。 过各种途径和方式传播扩散 , 调节控制害虫的数量。因此 , 害虫的昆虫病毒杀 而是要把它控制在一个经济危害水平之下。 虫剂不需要将害虫全部消灭 , 而是要把它控制在一个经济危害水平之下。
化学农药带来的问题： 化学农药带来的问题：
化学农药在使用过程中产生的“ 问题， 化学农药在使用过程中产生的“三 R”问题， 即残留(Residue) 抗性(Resistance) (Residue)、 (Resistance)和害虫再猖 即残留(Residue)、抗性(Resistance)和害虫再猖 )越来越严重 越来越严重。 獗(Resurgence )越来越严重。不合理使化学农药 防治害虫也是引起城市生态环境恶化的重要根源之 一。
姚斌等(1995)利用蝎子神经毒素基因构建了重组核型 姚斌等(1995)利用蝎子神经毒素基因构建了重组核型 (1995) 多角体病毒。得到的粉纹夜蛾核型多角体病毒(TnNPV) (TnNPV)对 多角体病毒。得到的粉纹夜蛾核型多角体病毒(TnNPV)对 %时间(ST50)比野 时间(ST50) 粉纹夜蛾幼虫的重组病毒感染存活 50 %时间(ST50)比野 生型TnNPV缩短50%左右, TnNPV缩短50%左右 生型TnNPV缩短50%左右,该重组昆虫病毒是我国构建成功 的第一株有实际应用价值的基因工程杀虫病毒。 的第一株有实际应用价值的基因工程杀虫病毒。胡蓉等利 用基因工程技术将增效蛋白(En) (En)、 用基因工程技术将增效蛋白(En)、苜蓿银纹夜蛾多角体病 (AcNPV)与苏云金杆菌(Bt)复配 增效作用达3. 47倍 与苏云金杆菌(Bt)复配, 毒(AcNPV)与苏云金杆菌(Bt)复配,增效作用达3. 47倍。 因此，基因工程技术的应用, 因此，基因工程技术的应用,既能克服已有病毒杀虫剂的 一些主要缺点,又能保留对人类、 一些主要缺点,又能保留对人类、非靶标生物及环境安全 的特性。 的特性。
病毒杀虫剂
by 204寝室 204寝室
1、研究背景、现状及问题 研究背景、 2、病毒杀虫剂的分类研究 3、昆虫病毒防治害虫的特点 4、昆虫病毒防治害虫的机理 5、昆虫病毒杀虫剂的局限性及发展前景
半个多世纪以来, 半个多世纪以来,用化学农药防治病虫害对农作物增产增收作 出了很大贡献。 出了很大贡献。但长期依赖和大量使用化学农药所带来的环境及 农产品污染、生态失衡以及食品安全等问题也日益显现。 农产品污染、生态失衡以及食品安全等问题也日益显现。减少使 用高毒高残留农药,并推广无公害种植技术就成了当务之急, 用高毒高残留农药,并推广无公害种植技术就成了当务之急,病虫 害的生物防治也就显得尤为迫切。 害的生物防治也就显得尤为迫切。 寄生于农业害虫的病毒已发现约 200种。其中大多数属于杆状 病毒的核多角体病毒，少数是颗粒体病毒。昆虫病毒有高度的专一 寄生性,通常一种病毒只侵染一种昆虫,而对他种昆虫和人无害，因 此不干扰生态环境。已经小规模商品化的病毒杀虫剂多数用于防治 鳞翅目害虫，例如棉铃虫、舞毒蛾、斜纹夜蛾、天幕毛虫、菜粉蝶 等。中国在80年代已广泛试验推广病毒杀虫剂。
害虫感染病毒后的症状： 害虫感染病毒后的症状：
昆虫幼虫感染核型多角体病毒(NPV)后表现明显的症状为: 昆虫幼虫感染核型多角体病毒(NPV)后表现明显的症状为: 发病后往往体色 (NPV)后表现明显的症状为 变黄、 逐渐失去食欲; 变黄、发白 , 行动异常 , 逐渐失去食欲; 最后体内组织液化 , 体壁脆弱易破 , 流出脓汁样的体液。 流出脓汁样的体液。有些野外昆虫感染核型多角体病后 , 常向植物上部转移 , 倒悬其上而死。 爬至树顶 , 倒悬其上而死。