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1、,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 前言,1.昆虫病毒的最早记载,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”。 20世纪初才证明“脓病”病原是核型多角体,蚕(高节),病蚕腹脚基部变为乳白色,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
2、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。 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,（2）
3、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： 形态学特征 病毒粒子的形状、大小；亚显微结构等 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 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,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
4、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（Cyt
5、opkasmic 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。,3 重要昆虫病毒的概述,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。,3.1 核型多角体病毒(NPV),3 重要昆虫病毒的概述,3.1 核型多角体病毒(NPV),一般形态特征： - 具有较大的包涵体，称为多角体(polyhedra，简称I
6、B或PIB)，在被感染的细胞核内形成。,舞毒蛾 ,病毒粒子,春尺蠖NPV,病毒粒子,美国白蛾NPV,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。,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。,NPV病毒粒子结构图,3
7、.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135150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828810min，棉铃虫NPV的失活温度为758010min，粘虫的NPV在100经10min失活。,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
8、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。,被LdNPV感染的舞毒蛾组织液化,LdNPV多角体 舞毒蛾死亡状,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
9、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。,MNPV感染鳞翅目昆虫感染模型,3.1 核型多角体病毒(NPV),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
10、能侵染云杉卷叶蛾(Cfuniiferana)、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。,4、NPV的选择性与专化性,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,3.2 颗粒体病毒(GV),颗粒体病毒（granulosis vi
11、rus，简称GV）在分类上属杆状病毒科B亚组。 病毒粒子外有囊膜。包涵体呈颗粒体，卵形或椭圆形，很小，300-511nm 119-350nm。病毒粒子杆状，稍弯曲，大小因寄主种类不同而异。GV的核酸是DNA。,霜天蛾GV的形态,小菜蛾GV经碱处理后的病毒粒子,3.2 颗粒体病毒(GV),1、GV的理化性状,不溶于水和一般的有机溶剂如乙醚、乙醇、丙酮、二甲苯等。 遇强酸或强碱，包涵体能迅速溶解，并可使病毒粒子变性而失 去侵染力。 可在室温下保存5年以上而不失侵染力。 高温可使其失活。 冰冻无多大危害。较低的温度有可能延长贮存的时期。 紫外线或其他辐射线能使完整的病毒失活。 用稀碱处理后可获得完整
12、和具侵染性的病毒粒子。,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“”型挂在树枝上。很快变黑。,杨扇舟蛾幼虫死亡症状,杨扇舟蛾颗粒体病毒,杨扇舟蛾颗粒体病毒和幼虫死亡症状,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
13、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。,4、GV的专化性,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。,3.2 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G
14、V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。,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
15、鳞翅目和双翅目。,3.3 质型多角体病毒(CPV),1 BmCPV的包涵体形态，右下为该包涵体的模式图 2 家蚕质型CPV的包涵体形态，右上角为此包涵体的模式图 3 扬雪毒蛾CPV的多角体扫描电镜图像 4 舞毒蛾CPV包涵体的扫描电镜图像,1,2,3,4,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。,3.3 质型多角体病毒(CPV),1、CPV的理化性状,不溶
16、于水，但在水中经较长时间可被蚀刻，而从表面失去粒子。 在碱液中的溶解度比NPV多角体的溶解度较小，如以稀Na2CO3液 或其他稀碱液处理，能失去表面病毒粒子，剩下不溶解的多角体， 呈多孔的海绵状。 在碱液中很快被破坏，在从多角体中分离提纯时须加注意。,3.3 质型多角体病毒(CPV),2、CPV的病理特征,1、外部病征：发病初期病征不明显，随后昆虫生长缓慢，体型缩小，且大小不成比例（头大尾尖），毛长，有时半有体色变化（松毛虫由黄绿色变为黄色或白色），虫尸体内组织不液化解体，体壁不易破裂。虫种不同，感染的龄期不同，病征有差异。一般经7-20天死亡。 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。,3.3 质型多角体病毒(CPV),被
