昆虫杆状病毒杀虫剂

⑵插入外源基因
e.g.插入植物蛋白酶抑制剂基因 插入植物蛋白酶抑制剂基因 植物蛋白酶抑制剂基因编码的植物蛋白酶抑制 因子作为植物抵抗害虫的天然防御体系, 因子作为植物抵抗害虫的天然防御体系 近年来已 引起人们的注意。季平等(1996)把慈姑蛋白酶抑制 引起人们的注意。季平等(1996)把慈姑蛋白酶抑制 基因插入家蚕BmNPV 基因组中 获得了带慈姑 基因组中, 剂B基因插入家蚕 基因插入家蚕 蛋白酶抑制剂B基因的重组家蚕 基因的重组家蚕BmNPV。重组病毒 蛋白酶抑制剂 基因的重组家蚕 。 对家蚕的致病能力比野生型病毒稍有增强的倾向,半 对家蚕的致病能力比野生型病毒稍有增强的倾向 半 可提早10h左右。 左右。 数致死时间( 可提早 左右 数致死时间 LT50 )可提早
重组型昆虫杆状病毒杀虫剂
近年来， 近年来，这方面的研究主要集中在以下几 个方面： 个方面： 修饰病毒本身基因以提高杆状病毒的感染力; ⑴修饰病毒本身基因以提高杆状病毒的感染力; ⑵在杆状病毒基因组中插入外源基因以增强病 毒毒力（研究较多） 毒毒力（研究较多）; 用异源病毒重组来扩大杆状病毒杀虫谱。 ⑶用异源病毒重组来扩大杆状病毒杀虫谱。
近年来，通过剂型复配来克服昆虫杆 近年来， 状病毒杀虫剂杀虫谱窄、 状病毒杀虫剂杀虫谱窄、杀虫速度慢的缺 逐渐成为国内应用研究的热点。 点，逐渐成为国内应用研究的热点。 目前，已经有10余种混配产品投入市 目前，已经有 余种混配产品投入市 场。如：武大绿洲公司的武大绿洲杨康为 菜青虫颗粒体病毒和苏云金杆菌复配， 菜青虫颗粒体病毒和苏云金杆菌复配，秀 田蛾克为苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒和 苏云金杆菌复配等。 苏云金杆菌复配等。
ห้องสมุดไป่ตู้
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂斜
纹
斜 纹 夜 蛾
夜 蛾 多 角 体 病 毒
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂具有对人畜、 野生型昆虫杆状病毒杀虫剂具有对人畜、环境 安全，且不产生严重抗性的优点， 安全，且不产生严重抗性的优点，但是其缺点也很 明显。首先是杀虫谱狭窄，相对于化学农药的广谱， 明显。首先是杀虫谱狭窄，相对于化学农药的广谱， 其一般只对几种昆虫起作用， 其一般只对几种昆虫起作用，如家蚕病毒 （BmNPV）不感染柞蚕，而柞蚕病毒（ApNPV） ）不感染柞蚕，而柞蚕病毒（ ） 也不感染家蚕，有些病毒虽然也交叉感染，但其对 也不感染家蚕，有些病毒虽然也交叉感染， 其他宿主的感染毒力显著降低。其次是潜伏期长， 其他宿主的感染毒力显著降低。其次是潜伏期长， 杀虫速度缓慢。 杀虫速度缓慢。其对害虫的田间致死时间一般需 7～14 d，而不像化学农药那样快速杀灭害虫。 ～ ，而不像化学农药那样快速杀灭害虫。
⑴修饰病毒本身基因
e.g.缺失 基因฀ 缺失egt基因 缺失 egt基因是杆状病毒在个体水平调控感染宿主生长发育 基因是杆状病毒在个体水平调控感染宿主生长发育 的唯一已知基因。缺失egt基因的重组病毒可引起幼虫生长 的唯一已知基因。缺失 基因的重组病毒可引起幼虫生长 发育代谢的失调, 加速感染虫体的死亡。 发育代谢的失调 加速感染虫体的死亡。 OReily等(1991)发现银纹夜蛾核多角体病毒的一个早期 等 发现银纹夜蛾核多角体病毒的一个早期 非必需基因蜕皮甾体尿苷二磷酸葡萄糖转移酶基因, 非必需基因蜕皮甾体尿苷二磷酸葡萄糖转移酶基因 该基因 受早期启动子控制, 编码的一个506aa蛋白能阻止幼虫蜕皮 受早期启动子控制 编码的一个 蛋白能阻止幼虫蜕皮 和化蛹, 促进病毒自身的增殖。 和化蛹 促进病毒自身的增殖。缺失该基因的重组病毒能比 野生型病毒提早27.5h杀死粉纹夜蛾幼虫 受感染的幼虫取食 杀死粉纹夜蛾幼虫, 野生型病毒提早 杀死粉纹夜蛾幼虫 量也减少了40% 。 量也减少了
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
棉铃虫
棉铃虫杆状病毒
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
菜粉蝶（菜青虫） 菜粉蝶（菜青虫）
菜粉蝶颗粒体病毒
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
戴冠群等(1973)在广州地区首次分 戴冠群等(1973)在广州地区首次分 (1973) 离到斜纹夜蛾核型多角体病毒(PINPV) 离到斜纹夜蛾核型多角体病毒(PINPV) 后, 中山大学昆虫学研究所与广州市中 达生物工程有限公司合作, 1998年生 达生物工程有限公司合作, 于1998年生 虫瘟一号” 产出商品化的 “虫瘟一号”病毒杀虫 杀虫效果良好, 年产量达30t以上。 30t以上 剂, 杀虫效果良好, 年产量达30t以上。
昆虫杆状病毒杀虫剂
昆虫杆状病毒
昆虫杆状病毒是一类专门寄生节肢动物 的病原微生物。其宿主特异性高， 的病原微生物。其宿主特异性高，一种病毒 往往只感染一种或几种近缘昆虫， 往往只感染一种或几种近缘昆虫，不感染脊 椎动物。因此，这类病毒对人、畜及环境安 椎动物。因此，这类病毒对人、 全，且病毒粒子被包埋在蛋白质晶体内使其 十分稳定， 十分稳定，作为杀虫剂在虫害的生物防治中 具有很大的经济效益和生态效益。 具有很大的经济效益和生态效益。
结语
昆虫杆状病毒杀虫剂具有对人、畜和环境安全， 昆虫杆状病毒杀虫剂具有对人、畜和环境安全， 不易产生抗性等优点，且符合IPM IPM农业可持续发展 不易产生抗性等优点，且符合IPM农业可持续发展 的要求。 的要求。以开发得最为成功的棉铃虫病毒杀虫剂为 至今的十几年间，累计生产逾2000t 2000t， 例，至今的十几年间，累计生产逾2000t，推广面 积超过66.67万公顷。但是， 66.67万公顷 积超过66.67万公顷。但是，我国各类生物农药的 总需求量已达14.5万吨，总销售量额约为 8-10亿 总需求量已达14.5万吨， 10亿 14.5万吨 棉铃虫病毒杀虫剂只占0.2% 0.2%， 元，棉铃虫病毒杀虫剂只占0.2%，这在我国杀虫剂 市场中影响甚微，远未形成优势和规模。 市场中影响甚微，远未形成优势和规模。而随着生 活水平的提高和对食品安全问题的关注， 活水平的提高和对食品安全问题的关注，人们将越 来越趋向无污染、安全、优质和营养的绿色食品。 来越趋向无污染、安全、优质和营养的绿色食品。 绿色食品需要有绿色的农药来做支持。因此， 绿色食品需要有绿色的农药来做支持。因此，昆虫 杆状病毒杀虫剂有着广阔的发展前景。 杆状病毒杀虫剂有着广阔的发展前景。
昆虫杆状病毒
昆虫杆状病毒基因组大小为80～ 昆虫杆状病毒基因组大小为80～ 80 180kb，DNA分子呈超螺旋双链闭合环 180kb，DNA分子呈超螺旋双链闭合环 状。其病毒粒子是由杆状核衣壳和包 被它的2层脂蛋白囊膜所组成， 被它的2层脂蛋白囊膜所组成，而核衣 壳则包括蛋白质衣壳和病毒DNA DNA分子与 壳则包括蛋白质衣壳和病毒DNA分子与 碱性蛋白构成的髓核。 碱性蛋白构成的髓核。在感染宿主细 胞后能够产生2种表型的病毒： 胞后能够产生2种表型的病毒：一种是 包涵型病毒，另一种是芽生型病毒。 包涵型病毒，另一种是芽生型病毒。 包涵型病毒主要进行昆虫之间的感染 传播， 传播，而芽生型病毒则负责昆虫体内 感染的扩散。 感染的扩散。
⑶用异源病毒重组来扩大杆状病毒杀虫谱
杆状病毒杀虫范围狭窄, 杆状病毒杀虫范围狭窄, 一般只能感染一种或 几种害虫。 几种害虫。可以通过异源杆状病毒之间的重组来实 现扩大杆状病毒杀虫范围。胡远扬（1998） 现扩大杆状病毒杀虫范围。胡远扬（1998）用荧光 素酶基因作为报导基因, 素酶基因作为报导基因,构建了包括蟑螂浓核病毒 基因组两末端倒置重复序列ITRs ITRs、 启动子、 基因组两末端倒置重复序列ITRs、SV40 启动子、 Luciferase、 Luciferase、SV40 PolyA 信号序列组成的重组蟑 螂病毒表达质粒, 螂病毒表达质粒,筛选获得两个完整的含荧光素酶 基因的重组蟑螂浓核病毒表达质粒克隆, 基因的重组蟑螂浓核病毒表达质粒克隆, 为构建杀 灭蟑螂重组病毒奠定了基础。 灭蟑螂重组病毒奠定了基础。 袁哲明等(2000)证实,从棉铃虫GV (2000)证实 GV基因中扩增 袁哲明等(2000)证实,从棉铃虫GV基因中扩增 表达P102 P102融合蛋白能提高苏云金杆菌对棉铃虫幼虫 表达P102融合蛋白能提高苏云金杆菌对棉铃虫幼虫 的感染率,从粉纹夜蛾GV基因组中扩增表达的P96 GV基因组中扩增表达的P96蛋 的感染率,从粉纹夜蛾GV基因组中扩增表达的P96蛋 白显著提高了HaNPV对锦铃虫的毒力。 HaNPV对锦铃虫的毒力 白显著提高了HaNPV对锦铃虫的毒力。
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
马尾松毛虫
马尾松毛虫质型多角体病毒
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
另一项应用广泛的病毒是棉铃虫NPV 病毒。20 另一项应用广泛的病毒是棉铃虫 病毒。 世纪70年代 年代, 世纪 年代 我国产棉区广泛开展了利用棉铃虫 NPV防治棉铃虫的田间试验 并在湖北兴建了第一 防治棉铃虫的田间试验, 防治棉铃虫的田间试验 座国家投资建设的年产能力为30t的棉铃虫 的棉铃虫NPV制 座国家投资建设的年产能力为 的棉铃虫 制 剂工厂。 剂工厂。 武汉大学刘年翠等(1978)开始对菜粉蝶颗粒体病 武汉大学刘年翠等 开始对菜粉蝶颗粒体病 毒(PrGV)进行了系统深入的基础和应用研究。该制 进行了系统深入的基础和应用研究。 进行了系统深入的基础和应用研究 剂在我国29个省市 个省市、 个单位进行了1.33万hm2 剂在我国 个省市、216个单位进行了 个单位进行了 万 田间试验,标志着昆虫病毒杀虫剂应用研究和产业化 田间试验 标志着昆虫病毒杀虫剂应用研究和产业化 基本模式已经形成。 基本模式已经形成。
野生型昆虫杆状病毒杀虫剂
我国的昆虫病毒防治开始于1973年 年 我国的昆虫病毒防治开始于 左右, 左右 蒲蛰龙等在广东首次发现马尾松 毛虫质多角体病毒( DpCPV )。1988 毛虫质多角体病毒 。 1993 年间 在湖北、新疆、河南、河北 年间, 在湖北、新疆、河南、 等省利用松毛虫CPV 病毒防治松毛虫 病毒防治松毛虫, 等省利用松毛虫 总计面积约7万 总计面积约 万hm2, 其防治效果相当于 当前的高效化学农药。 当前的高效化学农药。
重组型昆虫杆状病毒杀虫剂
杆状病毒进化生物学研究结果表明杆状病毒具 有共同的起源。从这个共同的祖先开始， 有共同的起源。从这个共同的祖先开始，杆状病毒 的差异程度随着病毒基因组上的许多单基因或基因 片段的获得或缺失不断增大。 片段的获得或缺失不断增大。 随着分子生物学研究的不断深入， 随着分子生物学研究的不断深入，为了克服野 生型昆虫杆状病毒杀虫剂的缺点， 生型昆虫杆状病毒杀虫剂的缺点，科学家开始尝试 各种分子生物学改造以获得重组昆虫杆状病毒。 各种分子生物学改造以获得重组昆虫杆状病毒。