昆蟲病毒課件

1、第四章 昆蟲病毒,最早關(guān)于昆蟲病毒的記載是中國。在1149年的《農(nóng)書》中，記載家蠶的“高節(jié)”、“腳腫”病，《蠶經(jīng)》中描述病蠶“游走而不安箔”，最后放“白水”而死, 就是現(xiàn)在所稱的核型多角體病毒病。沈公練（1862）在《廣蠶桑說輯補(bǔ)》“達(dá)眠起后二三日，有蠶身獨(dú)短，其節(jié)高聳，不食而常在葉上往來，腳下有白水者，宜即去之，勿使他蠶沾染”。,核仁,真菌菌絲,線蟲頭部,植原體,細(xì)菌,植物病毒,原蟲,一、昆蟲病毒的一般構(gòu)造 病毒

2、是非細(xì)胞的最小有機(jī)體，是最原始的生命形態(tài)，其主要成分是核酸和蛋白質(zhì)。一個病毒叫做病毒粒子(virion),由兩部分組成，內(nèi)層是核酸構(gòu)成的髓核(core nucleod)；外層是衣殼(capsid)，成分是蛋白質(zhì)。有些病毒粒子外面有一層膜包被，稱為囊膜(envelope)。囊膜主要由蛋白質(zhì)和脂肪組成,與宿主專一性和侵入等功能有關(guān),有的昆蟲病毒粒子能在宿主細(xì)胞中形成蛋白質(zhì)晶體構(gòu)成的包含體（ inclusion body, IB ）。多角形

3、的包含體叫多角體(polyhedron），如核型多角體病毒和質(zhì)型多角體病毒。多角體里面包含著很多病毒粒子.另一種包含體叫顆粒體（granules），病毒在宿主細(xì)胞中形成一種橢圓形或梭形（也有立方形）的顆粒狀包含體，里面只含一個（間或兩個）病毒粒子，這一點(diǎn)與多角體不同。不論多角體或顆粒體都是蛋白質(zhì)結(jié)晶，對多種蛋白酶穩(wěn)定，但易溶于堿性溶液而放出病毒粒子。,SARS病毒形態(tài),HIV 與感冒病毒形態(tài),第二節(jié) 昆蟲的重要病毒,據(jù)不完全統(tǒng)計，

4、國外已從1100多種昆蟲中發(fā)現(xiàn)了1690多種病原病毒，我國也已從190個蟲種中分離到234株昆蟲病毒，美國已有20多種昆蟲病毒殺蟲劑登記注冊商品。我國目前有20多種病毒殺蟲劑進(jìn)入生產(chǎn)試驗(yàn)，但登記注冊并形成商品產(chǎn)品很少。,一、核多角體病毒（Nuclear Polyhedrosis Virus, NPV）是昆蟲病毒中發(fā)現(xiàn)最早，研究最詳?shù)囊活惒《?。從不同昆蟲中發(fā)現(xiàn)近300種NPV，其主要特點(diǎn)是病毒侵入昆蟲體后主要在細(xì)胞核內(nèi)寄生，并在細(xì)胞內(nèi)形成

5、蛋白質(zhì)晶體構(gòu)成的多面體型的包涵體（inclusion body, IB）, 稱核型多角體（NPB），由此命名為核多角體病毒。,（一）核多角體病毒的形態(tài) NPV屬于桿狀病毒科(Baculoviridae)，為雙鏈環(huán)狀DNA病毒，病毒粒子桿狀, 多個無規(guī)則地包埋在多角體的包涵體中。包涵體的直徑是2-3µm，包涵體的形狀有三角形、四角形、五角形、六角形、圓形和不規(guī)則形，形狀因昆蟲種類不同而異，甚至同一病毒株因寄生

6、的組織不同多角體形狀不同。,病毒粒子,舞毒蛾 ＮＰＶ,春尺蠖NPV,病毒粒子,,美國白蛾NPV多角體和病毒粒子(電鏡照片),病毒粒子,北京檢疫性害蟲，到天津生產(chǎn)，北京房山飛機(jī)防治,（二）NPV的病理特征 1、病理特征 NPV感染幼蟲后，初期外部病征不明顯，后期行動遲緩，食欲減少，體色變化（鱗翅目幼蟲體色淡而少毛，油光或現(xiàn)淡黃斑；膜翅目葉蜂感病早期第三節(jié)至第五節(jié)由鮮綠色變成淡黃色），4天后開始死亡，5-

7、7天為死亡高峰。幼蟲死后，組織液化，表皮輕觸即破，流出膿狀體液，無臭。一般蟲子瀕死前，表現(xiàn)很不安寧，常爬到養(yǎng)蟲器具的頂部或植物的頂部倒懸而死。,LdNPV多角體 舞毒蛾死亡狀,被LdNPV感染的舞毒蛾組織液化,被NPV病毒感染致死的美國白蛾幼蟲,感NPV春尺蠖死亡癥狀(錄像10min),先吐絲纏住尾部，倒掛樹枝。春尺蠖一年發(fā)生一代 ，需要解決滯育問題，才能連續(xù)飼養(yǎng)生產(chǎn)病毒 。,2、侵入途徑和侵染部位

8、 NPV傳染途徑主要為食入感染，極少可從皮膚及氣門感染。致病的因素是病毒粒子而不是多角體。NPV食入后，多角體進(jìn)入中腸后，堿性條件下病毒粒子被釋放出來，將其遺傳物質(zhì)注入昆蟲細(xì)胞，使得昆蟲細(xì)胞受到病毒遺傳信息的控制而復(fù)制病毒，最終導(dǎo)致害蟲細(xì)胞的破壞和害蟲的死亡； NPV對昆蟲的侵染部位依不同的寄主而別。棉鈴蟲NPV主要侵染幼蟲的血細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、氣管、馬氏管、神經(jīng)節(jié)和表皮細(xì)胞的細(xì)胞核，有些昆蟲的中腸細(xì)胞、絲腺體、肌肉及生

9、殖系統(tǒng)細(xì)胞也被感染。 NPV感染細(xì)胞后，表現(xiàn)為細(xì)胞核膨大，染色質(zhì)凝聚成塊。,二、顆粒體病毒（Granulosis virus, GV）（一）形態(tài)及組成 GV也屬于桿狀病毒科，病毒粒子外有囊膜。包涵體呈顆粒體，卵形或橢圓形，很小，300-511nm ×119-350nm。病毒粒子桿狀，稍彎曲，大小因寄主種類不同而異。GV的核酸是DNA，呈雙螺旋結(jié)構(gòu)、共價閉環(huán)DNA、開環(huán)DNA和雙鏈線性DNA。GV只侵染鱗

10、翅目昆蟲，目前共發(fā)現(xiàn)130株。,（二）GV的病理特征 1、外部病征 感染GV的幼蟲病征與NPV頗為相似，首先表現(xiàn)食欲減退，行動遲緩，腹部腫脹，最后停止攝食，剛死幼蟲頭部下垂，口腔向外吐出粘稠液。皮膚顏色（特別是腹面）從固有色澤逐漸變成灰白色或乳黃色，但因蟲種而異。如菜粉蝶得病后腹面呈乳白色；蘋果小蠹蛾幼蟲腹面變得比健蟲更加發(fā)紫；鹿眼蛺蝶變成異常的褐色。病勢進(jìn)一步發(fā)展，血液一般混濁呈乳白色。病死蟲體多為倒掛或呈“?”型掛在樹枝上

11、。很快變黑。,楊扇舟蛾顆粒體病毒和幼蟲死亡癥狀,病毒體和粒子,,,北京因?yàn)橛蠫V而不嚴(yán)重，中原地區(qū)嚴(yán)重,三、質(zhì)型多角體病毒（Cytopkasmic Polyhedrosis Virus, CPV） 我國發(fā)現(xiàn)的CPV的寄主多為鱗翅目昆蟲，如馬尾松毛蟲、赤松毛蟲、油松毛蟲等，其他目如脈翅目、雙翅目、膜翅目有少量發(fā)現(xiàn).（一）形態(tài)特征 CPV多角體因不同寄而性狀不同，四角體－八角體，病毒粒子呈正20面體，

12、直徑約60nm，表面有管狀突起其核酸是RNA，不同昆蟲CPV的RNA含量不同。,松毛蟲CPV,病毒粒子,,感病中腸,,應(yīng)用面積廣，感染率高，但殺蟲慢,（二）CPV的病理特征1、外部病征：發(fā)病初期病征不明顯，隨后昆蟲生長緩慢，體型縮小，且大小不成比例（頭大尾尖），毛長，有時半有體色變化（松毛蟲由黃綠色變?yōu)辄S色或白色，皺），蟲尸體內(nèi)組織不液化解體，體壁不易破裂。蟲種不同，感染的齡期不同，病征有差異。一般經(jīng)7-20天死亡。2、侵染組織：C

13、PV侵染寄主中腸柱狀上皮細(xì)胞，并在細(xì)胞質(zhì)中形成多角體。病毒入侵可分為三個階段：（1）病毒突起吸附于細(xì)胞表面；（2）突起埋入細(xì)胞表層；（3）纖維狀髓核被釋放入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在細(xì)胞表面剩下空的病毒粒子。,被CPV病毒感染致死的文山松毛蟲幼蟲,被CPV病毒感染的思茅松毛蟲幼蟲,被CPV病毒感染致死的馬尾松毛蟲幼蟲,一、病毒的感染方式 昆蟲病毒感染方式有三種 (1)通過害蟲取食進(jìn)入中腸感染，這是最主要的方式。多角體進(jìn)入中腸后，在

14、堿性條件下病毒粒子被釋放出來，病毒粒子將其遺傳物質(zhì)注入昆蟲細(xì)胞，使昆蟲細(xì)胞受到病毒遺傳信息的控制而復(fù)制病毒，最終導(dǎo)致害蟲細(xì)胞破壞和害蟲死亡； (2) 經(jīng)蟲體的創(chuàng)傷感染（主要是游離病毒粒子的作用）； (3) 經(jīng)卵感染（卵表傳染、經(jīng)生殖細(xì)胞傳染）。,第三節(jié) 昆蟲病毒的感染與傳播方式,三、昆蟲病毒的傳播（1）垂直傳播：經(jīng)昆蟲卵表將病毒傳給下一代昆蟲；卵內(nèi)遺傳物質(zhì)傳播。（2）水平傳播：病死蟲尸、感病寄主昆蟲的爬行（向上，解

15、決頂部噴藥難的問題）中的蟲糞、唾液污染樹葉等昆蟲的食料，使其它昆蟲染??；成蟲的遷飛，雨水、風(fēng)、寄生性昆蟲、食蟲鳥等可幫助病毒擴(kuò)散。其中成蟲遷飛可將病毒遠(yuǎn)距離擴(kuò)散傳播。（3）人為措施傳播和擴(kuò)散,四、環(huán)境條件對病毒病的誘發(fā)（1）溫度可誘發(fā)昆蟲病毒病，低溫（0-8 ℃）處理是有效的病毒誘發(fā)條件。使用不受溫度的限制。（2）輻射：日光直射可增加病毒病的發(fā)生。（3）化學(xué)藥物誘發(fā)病毒病，如1%福爾馬林、3%漂白粉等可誘發(fā)病毒病的發(fā)生。,,Go

16、ogle videa 棉鈴蟲昆蟲病毒生物殺蟲劑,第四節(jié) 病毒制劑的生產(chǎn),病毒為專性寄生病原，不能在人工培養(yǎng)基上生產(chǎn)，只能在寄主昆蟲活體或活細(xì)胞系中增殖。,（二）在昆蟲活體中增殖病毒（因地制宜） 1、野外噴灑收集法 選擇有力時機(jī)利用林間高蟲口區(qū)噴灑病毒，讓病毒在害蟲自然種群中繁殖，造成流行病，結(jié)合害蟲防治，采集病死蟲。,病毒林間生產(chǎn)工藝,2、從野外采集大量活蟲接種繁殖，在自然條件和室內(nèi)飼養(yǎng)接種。在林間用塑料薄膜圍欄飼養(yǎng)馬尾

17、松毛蟲，每圍投放5000-6000頭3-5齡幼蟲，接種濃度為2.0×106 PIB/ml,接毒3次，感染后18-20天收集死蟲，平均每蟲復(fù)制量為1.6-3.8億多角體；在林間套籠5-6齡馬尾松毛蟲品均每蟲產(chǎn)4.24億多角體。,我國松毛蟲CPV的生產(chǎn),松毛蟲CPV的加工,松毛蟲CPV在我國的使用面積超過2萬ha，廣東應(yīng)用馬尾松毛蟲CPV防治面積達(dá)2600ha，殺蟲率在70％以上，持效5-6年。云南利用松毛蟲CPV防治文山松毛和云

18、南松毛蟲930ha，當(dāng)代防效70.4-91.5％。,3、在室內(nèi)飼養(yǎng)大量害蟲接種病毒。采用自然飼料或人工飼料飼養(yǎng)昆蟲生產(chǎn)NPV、CPV、GV。人工飼料用于病毒生產(chǎn)，可以不受飼料植物生長季節(jié)的限制，為病毒生產(chǎn)的工廠化、機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件；可以相對節(jié)省植物栽培和昆蟲飼養(yǎng)的勞動力；同時人工飼料還可以滅菌消毒，避免其他微生物對病毒產(chǎn)品的污染。,舞毒蛾NPV的生產(chǎn),人工飼料飼養(yǎng)美國白蛾,春尺蠖NPV的生產(chǎn),病毒工廠化生產(chǎn)工藝,輔助劑

19、 為了提高病毒制劑的質(zhì)量和防效，常常在制劑中加入各種輔助劑，通常包括增效劑（西維因、硫酸銅、硫酸鋅，殺蟲效果增加100多倍）保護(hù)劑（活性碳、黃連素、熒光素鈉）展著劑（中性洗衣粉、SDS）粘著劑（淀粉、甲基纖維素）誘餌劑（根據(jù)害蟲種類而定，如棉鈴蟲用棉油、棉葉粉等）填充劑（硫酸鈣、白陶土、粉煤灰、高嶺土）乳化劑（656H、656L、吐溫-20）,第五節(jié) 影響病毒防治效果的因素,(一) 病毒的毒力 不少害蟲能被兩種以上病

20、毒感染 ，這就應(yīng)選擇毒力最強(qiáng)的病毒。毒力強(qiáng)則發(fā)病快，發(fā)病率高，短期內(nèi)可收到防治效果。此外，毒力與病毒的新鮮度有關(guān)。從宿主體內(nèi)新形成的病毒，致病力最強(qiáng)。（二）環(huán)境因素 田間溫度對昆蟲病毒的毒力影響不大，主要影響昆蟲的易感性。紫外線對病毒的致病力影響較大。,（三）施用時期與次數(shù) 幼蟲在不同發(fā)育階段對病毒的感受性不同。蟲齡愈小感受性愈高。同一齡期中剛蛻皮的幼蟲最易感染。噴灑同樣濃度的NPV懸液，能夠引起1齡天幕毛蟲發(fā)病死亡92%，而3齡

21、幼蟲只有14%，4齡幼蟲完全不發(fā)病。（四）潛育期 如果潛育期過長，即使害蟲最終死亡率達(dá)100%，但發(fā)病過遲，幼蟲死亡前仍能大量損害作物，往往達(dá)不到防治目的。,（五）害蟲習(xí)性 病毒主要通過口侵染，所以病毒對那些群集食葉害蟲易于收效，如葉蜂幼蟲、粉紋夜蛾、菜粉蝶、舞毒蛾等。不論液劑或粉劑，能噴上葉背很重要。植物內(nèi)部為害或土壤害蟲，就需要采取特殊辦法，如釋放感染成蟲。 綜上所述，昆蟲病毒要在田間害蟲種群內(nèi)引起大流行，

22、其中最重要的是病毒的毒力與劑量，害蟲本身的發(fā)育階段和健康狀況，以及害蟲當(dāng)時所處的生態(tài)條件這三個方面的復(fù)雜關(guān)系。,,優(yōu)點(diǎn)專一性強(qiáng)，對其他生物昆蟲安全可以垂直傳遞和感病蟲體的向上傳播，利于病害持續(xù)流行使用上不受溫度等條件限制保質(zhì)期長不產(chǎn)生抗性 缺點(diǎn)殺蟲譜窄潛育期長，殺蟲速度慢只能在活體昆蟲或細(xì)胞中繁殖,基本原理: “生物導(dǎo)彈”治蟲是以昆蟲病毒流行病學(xué)為理論基礎(chǔ)，以卵寄生蜂為媒介傳遞病毒，使初孵幼蟲罹病，在靶標(biāo)害蟲中形成病毒

23、二次感染，誘導(dǎo)病毒病流行達(dá)到控制害蟲的目的。如使赤眼蜂攜帶松毛蟲CPV，使松毛蟲卵表感染CPV，幼蟲孵化后取食卵殼而感染。,生物導(dǎo)彈防治技術(shù),赤眼蜂攜帶病毒殺蟲劑（卵期寄生天敵）,可攜帶真菌殺蟲劑的媒介昆蟲（幼蟲和蛹期寄生和捕食性天敵）,,,,卵寄生蜂傳毒殺蟲示意圖,使用范圍,“生物導(dǎo)彈”系列產(chǎn)品主要用于防治鱗翅目害蟲，如松毛蟲、棉鈴蟲、玉米螟、甘蔗螟蟲、甜菜夜蛾、黃地老虎、楊扇舟蛾、美國白蛾、蘋果卷葉蛾、菜青蟲、小菜蛾、斜紋夜蛾、煙青