昆虫病毒
昆虫质型多角体病毒概述
昆虫质型多角体病毒概述13生物技术许勇2013221107120010 早在16世纪，欧洲的养蚕历史中就出现了多角体型昆虫疾病的记载，这种疾病的特征是感染家蚕幼虫细胞内积累了大量晶状物质，约占感染幼虫蛋白总量的17％，其中微米大小的蛋白晶体被称为病毒多角体或包涵体。
质型多角体病毒（Cytoplasmic polyhedrosis virus，简称为CPV ），属呼肠孤病毒科（Reoviridae），质型多角体病毒属（Cypovirus ），多角体一般为四边形、六边形等，大小大致变化在0.5 ～10μm 范围。
病毒粒子为球状正二十面体，具蛋白质包涵体，在宿主细胞质内增殖，病毒核酸为分段双链RNA ，分子量为0.3 ～2.7 ×10道尔顿。
1昆虫质多角体病毒的病毒颗粒结构、分型与命名昆虫质多角体病毒感染昆虫中肠上皮细胞。
CPV病毒粒子为二十面体球形颗粒，直径在50一65 nm之间，为单层衣壳结构，衣壳外表面有2种不同大小的突起；具有3～5种结构蛋白.基因组由10或11个节段dsRNA构成，各节段RNA 相对分子质量范围为0 14×106～3．01× 106，G+含量介于34％～49％之间。
根据病毒基因组dsRNA片段在聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶中电泳图谱的差异，将CPV 分为15个电泳型，电泳型之间至少有3个基因节段的迁移率不同，国内钱纪放和吕鸿声对棉铃虫CPV北京株在蚕体连续传代及接棉铃虫产生的病毒进行丁基因组图谱分析，发现HaCPV北京株基因组图谱显示10条电泳带，但电泳型与已发表的HaCPV一5型、8型、1l型均不同，而且在棉铃虫体内连续50次传代试验中，基因组表现极其稳定。
通常，CPV的命名常冠以宿主名称，尽管有些昆虫确实与某种特殊CPV类型呈现专一的相互关系，然而却能被不同CPV类型感染，如莎草夜蛾能被CPV一3刑、5型、8型、11刑和12型感染，舞毒蛾能被CPV一1型、11型、和14型感染等等：因此，仅使用宿主昆虫名称并不适于CPV属的分类，所以目前CPV 的命名同时包括基因组电泳型与其原始宿主名。
昆虫病毒种类和应用技术
昆虫病毒种类和应用技术昆虫病毒是昆虫的病原微生物，可以利用昆虫活体作为生物反应器进行扩增，经过适当的加工过程，生产出病毒生物农药（杀虫活性成分主要是杆状病毒）。
早在1892年，德国用松针毒蛾NPV防治松树林上的松针毒蛾（Lymantria monacha）。
发现最早、研究时间最长、防治应用最为广泛的是杆状病毒科的核型多角体病毒（Nucleopolyhedrovirus，简称NPV）和颗粒体病毒（Granulovirus ，简称GV）以及呼肠孤病毒科中的质型多角体病毒（Cytoplasmic Polyhedrosis Virus，简称CPV）。
1975年，美国的Sandoz公司登记了第一个病毒生物农药产品，其商品名叫Elcar，是病毒含量为10亿PIB/克的美洲棉铃虫NPV（Helicoverpa zea NPV，HzNPV）可湿性粉剂。
这一产品的出现，标志了昆虫病毒以农药的身份正式进入农药市场。
上世纪30年代，加拿大为了控制云杉吉松叶蜂（Gilpinia hercyniae）的为害，从斯堪的纳维亚半岛引进寄生蜂进行防治，然而出乎意料的是，云杉吉松叶蜂病毒（NPV）也随之传入，结果导致害虫病毒病的大流行，对云杉吉松叶蜂种群控制的效果维持了50多年。
至今为止，世界各国至少有60多株昆虫病毒进入大田应用，主要是NPV、GV、CPV。
有30多种病毒取得注册、登记，进入生产应用。
在现已发现的1690种病毒中，杆状病毒占到60％以上。
目前已在500多种昆虫中分离到杆状病毒，其中大部分感染鳞翅目昆虫（蛾类和蝶类），少部分感染膜翅目的叶蜂和双翅目的蚊虫等。
世界各国都在开发和应用昆虫病毒防治害虫，如美国主要是Certis：棉铃虫NPV（GemStar），甜菜夜蛾NPV（SPOD-X ），舞毒蛾NPV（Gypchek），苹果蠹蛾GV（CYD-X）。
澳大利亚的Ag Biotech Australia Pty Ltd公司主要生产棉铃虫NPV（ViVus, ViVus Gold）；瑞士的Andermatt Biocontrol公司主要产品是茶小卷蛾GV（Capex），苹果蠹蛾GV（Madex），棉铃虫NPV（Helicovex），甜菜夜蛾NPV（Spexit）等；法国Natural Plant Protection主要病毒产品为甘蓝夜蛾NPV （Mamestrin），AgriVirion Inc.，苜蓿银纹夜蛾NPV（AcMNPV)；印度的AJAY Bio Tec. LTD.主要开发甜菜夜蛾NPV（Spodopterin），棉铃虫NPV（Heliokill）国内的主要产品包括原药产品棉铃虫NPV、甜菜夜蛾NPV、小菜蛾GV、菜青虫GV；制剂产品有：棉铃虫NPV、甜菜夜蛾NPV、斜纹夜蛾NPV、茶尺蠖NPV、茶毛虫NPV、甘蓝夜蛾NPV、小菜蛾GV、菜青虫GV、松毛虫质型多角体病毒，以及一些同其它杀虫剂混配的病毒制剂。
昆虫病毒_精品文档
– 多角体病毒属(Nucleopolyhedrovirus) – 颗粒体病毒属(Granulovirus) – 非包埋杆状病毒属(Nonoccluded Baculoviruses)
构成
五、杆状病毒
➢ 通常BEVS由转移载体、亲本病毒和重组介质三 部分组成，其技术路线分以下几步：
➢ 先将外源片段克隆到载体质粒中，置于杆状病毒 启动子控制之下，上下游各有一段与亲本病毒 DNA相匹配的侧翼序列（flanking secquence)， 构建成转移载体；
➢ 把转移载体和野生型病毒共转染入昆虫细胞，通 过同源重组将外源片段插入到病毒基因组，再以 特定的筛选标记和方法获得重组病毒。
➢ 早期的BEVS有很多不足，如： • 重组率较低 • 筛选困难 • 操作周期长 • 产物不易纯化等
五、杆状病毒
➢ 短短20多年时间里，随着杆状病毒分子生物学研 究的不断深入，杆状病毒表达系统迅速发展，不 断完善，已成为当今基因工程领域四大表达系统 之一，在研究基因表达调控、蛋白质结构和功能 分析及各种生物活性物质的制备等方面发挥着越 来越重要的作用。
第七章 昆虫病毒
➢ 地球上的昆虫可能达1000多万种，约占地球生物多样性 的一半，已命名的约100万种。
➢ 中国估计有60-100万种，但已记载的只7万种左右。
第八章 昆虫病毒
一、昆虫病毒的研究 二、昆虫病毒的类型
三、昆虫病毒的一般特性
四、昆虫病毒对有益昆虫的危害
五、杆状病毒(Baculovirus)
五、杆状病毒
昆虫杆状病毒表达载体系统
Baculovirus Expression Vector System，BEVS
昆虫病理学 昆虫病毒
·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 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， 但主要见于鳞翅目和双翅目。
NPV病毒粒子结构图
3.1 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–135℃～–150℃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82～88℃10min，棉铃虫NPV的失 活温度为75～80℃10min，粘虫的NPV在100℃经10min失活。
MNPV感染鳞翅目昆虫感染 模型
3.1 核型多角体病毒(NPV)
4、NPV的选择性与专化性
·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能侵染云杉卷叶蛾(C．funiiferana)、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。
第十五章 昆虫疾病流行学
05 昆虫疾病流行学中的一些概念
（3）感染率 一种病原微生物侵 入易感寄主引起可测的病理变化称 为感染。感染率定义为单位时间内 单位接种物下的平均感染率。或者 是单位时间内单位感染组织中疾病 增长的速率。
05 昆虫疾病流行学中的一些概念
（4）传播率 传播是病原和寄生 物从感染源进入新寄主的过程。传 播率定义为相互接触的易感与感病 寄主数量的比例常数。
2、病原在自然界中的存活力：影 响致病力及感染力的，从病原体本身 来说是他们本身的存活力。病原物可 以在寄主栖息地的非生物（物理的） 或生物环境中滞留和存活。
3、病原的密度：昆虫病原种群密度 是决定疾病是否流行的一个重要因子。
4、病原的扩散能力：病原主要依赖 物理因子和生物因子来扩散。
病源可借助风、雨水、河流等物理因子进 行扩散。还可通过生物因子而扩散，这些 生物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子包括感染的初生、次生或替代寄 主以及被污染的载体。
感染寄主的当日死亡数=mIt(参数m通常指疾病的致病力) 如果p=0.005,即每天疾病传播是0.5%,m=0.25,即潜伏期为4d,最初易感的个体数是100,已被感染的个体数 是1,用上述方程计算每天被感染的寄主数和易感寄主数结果如图15-1所示。由图可见,在流行病结束以后 50d,仍有易感个体在。
2.气象因子 包括温度、湿度、阳光、风、 雨等气象因素。
第三节 昆虫流行病模型的建立
（一）系统的定义和概念
系统是指由相互关系、相互作用的若干 组成部分（要素）构成的有机整体，这个 整体具有其各组成部分所没有的新的性质 和功能，并和一定的环境发生交互作用。 一般来说，系统都具有整体性、相关性、 目的性和环境适应性。
第二节 影响昆虫疾病流行的 主要因素
一、病原
利用昆虫病毒杀虫剂益处多多
加强作用机制研究
加强国际合作与交流
深入探究昆虫病毒杀虫剂的作用机制，为 进一步优化和改进提供理论支持。
推动国际间的合作与交流，共同应对全球 性的害虫问题，促进昆虫病毒杀虫剂在全 球范围内的推广和应用。
THANKS
谢谢您的观看
保障人类健康
通过控制害虫和媒介昆虫，昆虫病 毒杀虫剂的使用可以降低疾病的发 生率，保障人类健康。
04
昆虫病毒杀虫剂的未来展望
基因工程技术的发展
基因工程技术为昆虫病毒杀虫剂的研发提供了强大的技术支 持，可以通过基因工程技术改良昆虫病毒的毒性、繁殖能力 和宿主范围等特性，提高杀虫效果。
基因工程技术还可以用于研究昆虫病毒与宿主之间的相互作 用机制，进一步揭示昆虫病毒杀虫剂的作用机理，为后续研 究和应用提供理论依据。
利用昆虫病毒杀虫剂益处多 多
汇报人： 2024-01-03
目录
• 昆虫病毒杀虫剂简介 • 利用昆虫病毒杀虫剂的益处 • 昆虫病毒杀虫剂的应用 • 昆虫病毒杀虫剂的未来展望 • 结论
01
昆虫病毒杀虫剂简介
昆虫病毒杀虫剂的定义
01
昆虫病毒杀虫剂是一种利用昆虫病毒防治害虫的方法，通过病 毒传播感染，使害虫死亡。
维护生态平衡
昆虫病毒杀虫剂的选择性较强，对非靶标生物的毒性较低，有利于维 护生态系统的平衡和生物多样性。
未来的研究方向和发展趋势
研发新型昆虫病毒品种
提高生产工艺和制剂质量
针对不同地区和不同种类的害虫，研发具 有特异性杀虫效果的昆虫病毒品种。
优化昆虫病毒生产工艺，提高制剂的稳定 性和持久性，降低生产成本。
昆虫病毒杀虫剂能够针对性地防 治害虫，对有益昆虫和动物无害 ，有利于保护生态平衡。
昆虫杆状病毒杀虫剂课件
苏云金杆菌复配等。
•昆虫杆状病毒杀虫剂
•17
结语
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农业可持续发展
的要求。以开发得最为成功的棉铃虫病毒杀虫剂为
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，我国各类生物农药的
个方面：
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）;
⑶用异源病毒重组来扩大杆状病毒杀虫谱。
•昆虫杆状病毒杀虫剂
•13
⑴修饰病毒本身基因
•
e.g.缺失egt基因
egt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
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
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
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
量也减少了40% 。
•昆虫杆状病毒杀虫剂
•14
⑵插入外源基因
e.g.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, 近年来已
引起人们的注意。季平等(1996)把慈姑蛋白酶抑制
剂B基因插入家蚕BmNPV 基因组中, 获得了带慈姑
蛋白酶抑制剂B基因的重组家蚕BmNPV。重组病毒
昆虫病毒怎样分离与纯化
昆虫病毒怎样分离与纯化不同病毒的分离纯化过程并不相同，但所采用的技术大同小异，通过39蜂疗网调查发现病毒分离纯化主要是以下几种常用的通用技术。
1.差速离心所谓差速离心，就是对同一份样品，用高速、低速循环交替离心，高速使病毒沉淀；沉淀饴浆再悬浮，低速除去污染杂质，最终获得较纯净的病毒粗提物。
差速离心，可以除去大部分比病毒粒子大或小的杂质。
但与病毒粒子大小相似的颗粒却难以除尽，并且由于杂质的吸附作用，实际病毒获得量低，这是本法的缺点。
差速离心的高速、低速是相对而言的；所需的时间也因溶液的密度、黏度的不同而有变化。
2.密度梯度离心〔1）蔗糖密度梯度区带离心事先于离心管内分层注入不同密度（浓度）的蔗糖溶液，密度大的位于管底部，密度小的在顶部，形成一个蔗糖密度梯度。
将需离心分离的混合液置梯度的顶部，离心过程中，不同密度的粒子，移行到与本身密度相同的蔗糖密度部位，即不再向下移行，达到平衡状态，形成致密的沉淀带。
有时不同密度粒子尚未移到各自密度相同的梯度部位，但根据粒子大小、密度不同，沉降速度不同，已分别形成清晰的区带，亦可达到良好的分离目的，离心结束后，各区带可按次分部收集。
（2）平衡密度梯度离心将待分离的混合物，均匀地悬浮于适当浓度的重金属盐溶液中（如CsCl、RbCl等），经长时间离心，重金属盐溶液建立起稳定而连续的密度梯度。
待分离的粒子被离心力场驱入溶液密度与粒子本身密度相同的区域内，即达到平衡，从而获得了良好的分离效果。
3. 判断沉淀纯度可以根据紫外吸收光谱判断。
各沉淀组分（或沉淀带），稀释到一定浓度，分别置紫外分光光度计中，在波长200～300nm的范围内测定其紫外吸收值。
看其是否具有核蛋白的特征性光谱。
核蛋白的特征光谱为：最小吸收值在245nm左右，最大吸收值在260nm左右，260nm 于280nm吸光度的比例大干1，小于2，越接近2，纯度越高。
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河南济源生物科技有限公司
W1-78GV: 武汉大学研制，在全国不同经纬度的20多个省市， 防效80-96％，油桐尺蠖NPV:(科学院病毒所):8省20多个地区， 2500亩次，86.97-94.82％。
棉铃虫NPV:1985。飞防，40-60万亩 斜纹夜蛾NPV:广州，20-30条/亩+100斤水+0.01％洗衣粉， 北京。 舞毒蛾NPV:辽宁、黑龙江。 马尾松毛虫NPV、CPV:广东。 “福建一号”:省茶科所。6000亩，70-95％每亩减少农 药费用20-50元，为我省发展无农药污染优质茶叶，扩大茶叶 出口创造条件。
六、常见昆虫病毒与分类
1）双链DNA：杆状病毒科、痘病毒科、多分病毒科、泡囊病毒 科和虹彩病毒科； 2）单链 DNA 病毒中的细小病毒科； 3）双链 RNA病毒，其中有呼肠孤病毒科、二分 RNA 病毒科； 4）单链 RNA 病毒，其中有微 RNA 病毒科、野田村病毒科和 T 四病毒科； 5）DNA 和 RNA 的反转录病毒，包括前病毒科和变位病毒科
第五讲 昆虫病毒
自从1898年贝杰林克（Beijerinck）首次提出“病毒” 的概念以来，已经过去100多年时间。病毒的种类由 最初的几十种、几百种，发展到今天的4000多种
1935年，美国生化学家斯坦利（Stanley）发现烟草 花叶病毒的侵染性能被胃蛋白酶破坏，
一、病毒的特征
形态微小，结构简单的非细胞结构生物，一种病毒只含有一种 核酸 核酸 蛋白质－外壳
五、病毒生物农药的优点
① 选择性好，仅能寄生一种或少数同科同属亲缘相近的昆虫种 类，不损伤天敌，不易引起生态平衡的破坏。 ② 传播性强 : 很快扩散蔓延，造成流行病，能垂直传播，造成 区域流行病。 ③ 持久性久:“利在当代，功在千秋”包涵体可抵抗不良环境， 具有非常好的稳定性，是自然环境中的一部分，能起长期控制作 用。 ④ 经济效益高:剂量低，使用简便。 ⑤ 安全性
三、病毒的复制过程
四、昆虫病毒
1 昆虫病毒病
昆虫感病后，行动迟缓，取食量降低，后期死亡，一般虫体 倒挂在植物体上
昆虫病毒的特点：
昆虫病毒一般都在细胞内形成蛋白质包含体 家蚕脓病的多角体，就是包涵体的一种。包涵体内的 病毒粒子只有当它们从包涵体中释放出来以后，才有 侵染宿主细胞的能力。包涵体具有保护病毒免受不良 环境影响的作用。除了形成包涵体的病毒外，还有许 多不形成包涵体的昆虫病毒。
七、昆虫病毒的新方向
1 病毒－昆虫细胞培养体系 2 病毒的分子生物学：抗凋亡，基因图谱
3 昆虫病毒表达载体
4 应用研究
CANCER THERAPY: Associate Professor Wang Shu (extreme left) with graduate students Mr Ram Vinod Roy and Mr Yang Jingye research on insect virus as vectors.
从病毒生产方式，二个阶段: 40年代到60年代，野外采集；人工饲养虫到杀虫剂。 北京、广东(斜纹夜蛾NPV)、武汉、华东(棉铃虫NPV)都进行 过卓有成效的工作。我国有20株进入大田应用或示范，7株制
成制剂，先后建立5座工厂，一种新的生物农药产业。
湖北武大绿洲生物技术有限公司：武汉大学，海南绿舟、圣
我国，始于60年代，先是调查、收集，70年代后做了大量工
作。1971年，棉铃虫NPV在美国成为第一个商品化制剂，1987 年我国也将此病毒投入商品化生产。美国加强了对舞毒蛾、 黄杉毒蛾、苜蓿尺蠖等NPV的研究。 从防治对象来看，可分为二个阶段:40年代到60年代，食叶性 森林害虫；70年代后，农业害虫。
2 历史与现状
1149年我国记载有家蚕高节病、肿脚病等，脓病；1918年 Acqua证明为病毒病
1913年White证实了蜜蜂的囊孵病为病毒病；
Glaser等发现舞毒蛾的一种病毒病 1980年记载了800种昆虫的1200多种病毒病，到目前有2000种 病毒病
昆虫病毒的应用始于1940‘s 第一个成功例子，是1949年加拿大偶然引进欧洲云杉叶蜂NPV， 流行病，控制害虫在经济阈值以下。 40-60年代主要应用细菌防治，70年代才利用病毒。 俄:黄叶蜂NPV、甘蓝夜盗蛾、舞毒蛾、美国白蛾、天幕毛 虫等。 捷:美国白蛾GV 法:松带蛾CPV 日:1974年注册了赤松毛虫 CPV，直升飞机喷洒。还对茶小 卷叶蛾、茶卷叶蛾GV进行研究利用。 埃及、中:斜纹夜蛾NPV 新西兰:牧草蝙蝠蛾WNPV 斐济:独角仙病毒 国际上:至少有60多株进入大田应用或示范，约20多株制 成杀虫剂，仅就俄罗斯而言，1990年已有14种病毒杀虫剂，其 中有7种年总产量为60多吨，防治面积150万公顷。
尤其是昆虫浓核病毒 (DNV) 不断被发现。我国在短短 12 年 内就发现了 3 种 DNV ，它毒力强，潜伏期短，易流行，但研究 甚少，值得探讨。
混用:棉铃虫NPV+西维因；舞毒蛾NPV+DDT；8010+GV。
我国至70年代发现56株病毒。80年代立项，至1991年已从188 种昆虫中分离到291株，其中110株为国际首次发现，按ICTV 分类，它们分属4个科:杆状、痘、细小、呼肠孤和尚未分类 的小型球状RNA病毒。出版了《中国昆虫病毒图谱》(1986)， 目前有200-250种，2004年，报道有近2000种，病毒资源的调 查是研究开发昆虫病毒生防的先导，是建立我国病毒资源库 的基础，今后应继续采集、分离与鉴定。
核衣壳
＋
封套
衣壳粒
病毒粒子
特征：
个体微小：纳米 核酸：单（双）链DNA，单（双）链RNA，
蛋白：保护核酸，与侵染有关，含有酶，破坏细胞膜结构
封套：可以是细胞质膜，也可以是核膜，可以被重组 复制：病毒的繁殖方式为复制 病毒是专性细胞内寄生生物Biblioteka 烟草花叶病毒噬菌体
昆虫核型多角体病毒
二、病毒分类
植物病毒 专门寄生在植物细胞里的病毒。 动物病毒 专门寄生在人或动物细胞里的病毒。 细菌病毒（噬菌体） 专门寄生在细菌细胞里面的病毒。