昆虫病毒的研究进展
核型多角体病毒侵染及其与宿主免疫系统互作的研究进展
环境昆虫学报2021, 43 (2)： 329 -339Joornal cf Eavironmental Einomologyhttp ： 〃hjkcxb. alfournals. netdoi ： 1023969 Fii s n21674 -08582202120226黄博，朱梦瑶，丘需珊，张若男，张文庆，余小强，卢玉珍•核型多角体病毒侵染及其与宿主免疫系统互作的研究进展[J ].环境昆虫学 报，2021, 43 (2) : 329 -339.核型多角及其与宿主免疫系统互作的研究进展黄 博1,3,朱梦瑶1,丘需珊1,张若男1,张文庆2,余小强1,卢玉珍1(1.华南师范大学生命科学学院，广东省昆虫发育生物学与应用技术重点实验室，广州510631；2.中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室，广州510275；3.华中师范大学生命科学学院，武430079)摘要：核型多角体病毒(NucmopXyhedavirus , NPV )应用广泛，已被开发成微生物杀虫剂和用于重组蛋白表达 等。
NPV 具有两种病毒颗粒：包埋型病毒粒子(occlusion - derived virus , ODV)和芽生型病毒粒子(budded virus, BV),两的构成和在差异。
病毒包涵体在肠道中溶出ODV 进 感染,子 衣壳通出生BV 引发全身性的次级感染。
病毒感染昆虫引发宿主的免疫反应，同 NPV 病毒已进化出多种策略抑制或逃避宿主的免疫反应，如免疫信号 、黑 和凋亡。
总结鳞翅目特异性NPV 与宿主的 研究，着重介绍NPV 的 制、NPV 与宿疫的研究进展。
关键词： 角体病毒；杆状 毒；包埋型病毒粒子；芽生毒粒子；先天免疫中图分类号：Q965； S476 文献标识码：A文章编号：1674 -0858 (2021) 02 -0329 -11Advance in the researchi of nucleopolyhenrovirus infection and its interaction with host immune systemHUANG Be 1,3, ZHU Meng-YaX , QIU Pei-Shan 1, ZHANG Rue-Nan 1, ZHANG Wen-Qiny 2, YU Xiav- Qiany 1, LU Yu-/hen 1"(1. GuangdongProvincial Key Laboratoy of Insect Developmental Bmioxy andApplied Technomyy , School of Life Sciences , South China Nomiai University , Guangzhou 510631, China ；2. State Key Laboratoy of Biocontai , Sun Yat-sen Universip , Guangzhou 510275, China ；3. School of LifeSciences , Centea4ChinaNoema4Uniieesity , Wuhan 430079, China )Abstraci : Nuteoplyhedavirus ( NPV ) has been widely used as a bioloyicxi control ayent and anexpression system for recombinant proteins. Thera arc tpv viuon phenotypes , occlusion -devved virus(ODV )and the budded virus ( BV ) , that arc distinct in the composition and osembiy during tPvinfection cycle. The pvmaa i nfection occurs when occlusion bodies ( OBs ) arc disassembled tv release ODV viuons inta lumen of Pa midyut. The payeny nucleocapsids arc transported tv the plasma membraneP yenerata BV phenotype. The BV viuons may infect other tissues and cxusa secondary phase of infection. Insects possess efficient innate immune defenses tv viral infection , whereas NPV has evolved vavous 9teategie9to9uppee 9oeaioid ho9timmuneee9pon9e9.Theinteeaction peoce 9e9between NPV and ho9timmune system includa immune siynaliny pohway , melanization and apoptosis. In thu paper , wvsummavav recent studies on the interactions betpeen Lepidopteran-specific nucleopolyhedavirus and their基金项目：国家自然科学基金(31901941)；国家重点研发计划(2019YFD1002100)；中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室开放课题(2018SKLBC-KF03)作者简介：黄博，男，1994年生，湖北省黄冈市人，硕士生，研究方向为昆虫与病原菌的免疫互作，E-mail ： ******************通讯作者Author for correspondence :卢玉珍，女，博士，副研究员，主要研究昆虫病原微生物，E - mail ： luyuzhen2015@ outlook, com收稿日期 Received ： 2020 —08 —19 (接受日期 Accepted ： 2020 -12-22330环境昆虫学扌&Journal eg Environmental Entomology43insect hosts,mainly focus on the mechanisms of infection,and the interaction between NPV and host immunesystem.Key words：Nucleopolyhedmvirus;baculovirus;occlusion-deCved virus;budded virus;innale immunity杆状病毒(baculovirus)是具有囊膜包裹的双链环状DNA病毒，基因组大小为80-180kb,只专一性感染昆虫，主要以鳞翅目、双翅目和膜翅目昆虫为宿主(Lange ei al.,2004;HarCson ei al,2018)。
昆虫病毒的利用
昆虫病毒的利用
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3.3 质型多角体病毒(CPV)
• 质多角体病毒（cytoplasmic polyhedrosis virus, 简称CPV）发觉比NPV和GV都要迟。日本蚕 病学家石森直人早于1934年就观察到家蚕中肠 上皮细胞内存在有多角体, 但当初并未确定是 由一个新型病毒引发。
• 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。 到1986年前我国外已发觉CPV228株, 代表种为 家蚕CPV。
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NPV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 验证实一个昆虫杆状病毒能感染其它昆虫事例 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)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。
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3.2 颗粒体病毒(GV)
• 颗粒体病毒（granulosis virus, 简称GV） 在分类上属杆状病毒科B亚组, 是有包涵 体昆虫病毒。
• 当前为止我国外发觉GV约130株, 中国发 觉约42株, 其中26株为首次发觉。
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GV普通形态特征
• 包涵体称颗粒体(granule) 或荚膜(capsule)。 • 先在被感染细胞核内形成, 但当核膜破裂后可
• 生物判定方法:
• 经过感染试验方法判别病毒存在，
比如接种后能引发健虫发生一样疾
昆虫病毒的利用
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舞毒蛾几丁质酶的研究进展
几 丁质酶用于降解中肠壁和围食膜 中的几丁质 。并
具 有 消化功 能 。蜕皮 腺 中的几 丁质酶 可 以调节 昆虫
五个 Ｃ Ｂ 区 。一些 Ｃ Ｂ 区是 聚 合 的 。主 要 功 能 ｈＤ ｈＤ
是 卵孵化 ，蜕 皮 ，化 蛹 ，成 虫羽 化 。赤 拟谷 盗 、果 蝇 、冈 比亚 按 蚊 的 Ⅱ型几 丁 质酶 最 后 的 三个 几 丁质
．
提高几丁质 的降解效率 。在催化 区和 Ｃ Ｂ ｈ Ｄ区 中间
有 一个 富 含 丝 氨 酸 和 苏 氨 酸 残 基 的连 接 区 ，经 过
０ 糖基化 ，使连接 区的几丁质酶易 于分 泌到细胞 一 外 ，同时在肠道 中存在蛋 白水解酶的条件下使几 丁 质酶保持稳定 。此类酶在表皮细胞 中合成 ．在鳞翅
酶 属 于 内切 酶 。 昆虫 几 丁质酶 属于 内切 酶 ，可将 几 丁质 降解 为 乙酰氨基 葡 萄糖 的寡 聚物１ ７ １ 。 Ｑｎｓｎ ｈ ｉｇｏｇ ｕ等 ［ 根 据 氨 基 酸 序 列 的 相 似 性 Ｚ ８ １ 人 和 进 化 分 析 ，将 昆 虫 几 丁 质 酶 蛋 白家 族 分 为 Ｉ，
Ⅱ．Ⅲ 。Ⅳ ，Ｖ５ 组 。 个
明等人 使用 多杀菌素将舞毒蛾 的 ３ 龄和 ５ 龄幼虫
分 别处 理 后 ，对 几 丁质 酶 活性 进行 检 测 ，发 现杀 菌 素 对 ３龄 幼虫 和 ５龄幼 虫 体 内几 丁 质酶 活 性 均 有不 同程 度 的影 响 。 由此推 测 使用 杀 菌 素可 以改 变 几 丁
翅 目几 丁质酶 。
用 ，如 Ｇ ｔ ｏｓ 将昆虫几丁质酶基因转入马铃 ａ ｈｕ 等翻 ｅ 薯 中，获得的转基 因马铃薯增强了对蚜虫的抗性。 Ｄｎ — ｉ ｇ ｅ等［ ｉ Ｘｏ ｉ ４ ｇ ｎＦ １ 将烟草夜蛾 的几丁质酶基 因通 过农杆菌 Ｔ 质粒介导转化到烟草中 ，将亚致 死浓 ｉ
病毒杀虫剂的研究现状
１ 昆虫病 毒杀 虫剂国 内外研 究进 展
病毒 ， 是非 细胞形式 的最 小有机 体 ， 是一种 原始 的
生命形态 ， 病毒 由两 部分 组成 ： 一个 内部髓 核 和外部衣
壳 。 目前 ， 世界上已从 １０ 多种 昆虫 中发现 了 ｌ６０ １０ ０ 多
种 昆虫病毒 ， 其宿主涉及 昆虫 １ １目４ 科 ， ３ 我国已从 ７ 个
入后能形成包涵体 ， 一个包涵体 中含有一个或多个病毒
第 一作 者简 介 ： 东伟 （９９） 男， 士 ， 理 研 究 员 ， 要 从 事 姚 １７一， 硕 助 主
园艺种 子加 工技 术研 究 。Ｅｍａｌｙｏ ｏ ｇ １ ＠ｓ ａ ｃｒ。 － ｉ：ａｄ ｎ ４ ２ ｉ ．ｏ ｎ ｎ
粒子 。包涵体 不溶于水 ， 不溶 于有 机溶剂 ， 能溶于 也 但
Ｖｔ ｅｕ ｒ＆ Ｄ ｖｌ ｍ ｎａ ｉｏｙＨａ ｔ ２０ ，９２ ：２—３． ｉｏＣ ｌｌ ｒ ｌａ ｅｅ ｐ ｅｔｌ ｏ ｇ ｎ， ０３３ （） １９１４ ｏ Ｂ ｌ
［３ ２］牟宁宁， 高亦珂． 植物无糖组培技术研究进展［］林 业科技开 发， Ｊ．
２ ０ ２ （ ） １－ ２ ０ ７， １ １ ； ０ １ ．
２ ０ ２ ２ ９ —９ ．
［２ ｈｎ ， ｈｋａａｔ ２３Ｃ ａｇＨ Ｓ Ｃ ａ ｒｂｒ Ｄ，Ｈ ｈ ， ｔ ．Ｍｉ ｏｒｐｇｔｎｏ — ｙ ａｎ Ｊ ｅａ Ｅ １ ｃ ｐｏａａｉ ｃ ｒ ｏ ｆａ ｌ ｌ ｌｙ（ ａｔ ｅｃｉ ａ ｏ ａｕ ｔ）ｖ ｔｏｓｏｔｉ ｒｌｅ ｔｎ Ｊ．Ｉ ａ ｉ ｚｎｅ Ｓｈ ｂｍ ｃｌａ ｉ ｉ ｖ ｒ ｈｏ ｐｐｏｉｒ ｉ ［］ ｎ ｌ ｄ ａｌ ａ ａ ｎｉ ｔ ｆａｏ
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 。 昆虫 病毒 的 感染 途径 主要 是食入 感
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。
我国棉铃虫生物防治研究进展
我国棉铃虫生物防治研究进展XXX（XXXX大学，XXXX院XX系，XX，XXXXXX）摘要：生物防治是利用生物本身或其代谢产物，达到控制害虫的目的。
本文从自然天敌、微生物、性信息素、转基因技术、植物性杀虫剂和生化农药六个方面，论述我国针对棉铃虫的生物防治进展。
关键词：生物防治；棉铃虫；天敌；转基因；生化农药The research progress of Biological control about Heliothisarmigera(Hubner) in our countryWANG Run-Zheng (Department of Entomology, College of Plant protection , HenanAgricultural University , Zhengzhou 450000 , China)Abstract：Biological control uses orgranisms themselves or their metabolites to achieve aintention of pest control . This article from six aspects to introduce the biological controlprogress about Heliothis armigera Hubner in our country--natural enemies , microorganism ,sex pheromone , GM technology , botanical pesticides andbiochemical pesticides.Key words: biological control; Heliothis armigera(Hubner); natural enemy; transgenosis;Biochemical pesticide棉铃虫Heliothis armigera（Hubner）属于鳞翅目、夜蛾科，俗称棉桃虫、钻心虫。
核型多角体病毒在害虫生物防治中的应用
核型多角体病毒在害虫生物防治中的应用摘要: 随着化学农药问题的日益严重，昆虫病毒防治害虫是生物防治的一种有效方法。
本文主要针对核型多角体病毒的形态特征、病毒的作用机理、后效作用以及重组昆虫病毒和能够感染并增效病毒的物质方面进行的浅显的阐述。
关键词：核型多角体病毒，生物防治，增效作用化学农药的大量使用，引起农药残留、害虫产生抗性、再猖獗问题日益突出。
随着社会对环保意识的高度重视，开发应用高效、低毒、与环境兼容、和谐的农药，减少或替代传统的广谱、高毒有机化学农药，是农药发展的必然趋势[1]。
普遍认为21世纪的农药将成为一种“环境和谐农药”(environment acceptable／friendly pesticides)[2]。
昆虫病毒作为生物防治的重要手段之一，其优点在于特异性强、毒力高、稳定性好、安全无害，用后能引起害虫群体病毒疾病的流行传播，在相当长时间内可自然控制害虫消长，导致相继世代害虫持续带毒，感染死亡。
与其他化学农药和生物农药相比，昆虫病毒杀虫剂到目前未发现抗性问题，这为病毒杀虫剂的发展带来了良好的契机。
1 核型多角体病毒的形态特征1.1形态核型多角体病毒（NPV）含包涵体，为多角体病毒Polyhedra。
核型多角体直径：0.5~15微米（μm=μ=10-6米）病毒粒子直径：26~70毫微米，长200~400毫微米（nm=mμm=10-9米）粒子杆状，核含双股RNA被壳螺旋状。
不同的昆虫形态有所不同，如黄地老虎核多角体病毒（AsNPV）多角体大多呈六边形。
大小一般为l.7—2.6um，为多粒包埋类型，每个病毒束内有2—7个棱衣壳，以3—4个最多见。
核衣壳为杆状，有的稍有弯曲，大小约为308nm ×52nm[3]。
扁刺蛾核型多角体病毒(TsNPV) 在透射电镜下观察多角体平面观量不规则的四边形，五边形以及少量六边形。
多角体大小不均一，为0.5～1.05um，平均直径为0.59u m±0.13um。
昆虫病毒类农药有望成为“潜力股”
在 同期举 办的 “ 中国 昆虫病毒杀虫剂产业高峰论 趋势 ，作为生物农药领域 中优势 明显的一类 品种 ，昆
坛”上 ，专家指 出，生物农药取代化学农药的使用是 虫病毒类农药 的发展前景十分广 阔。在我 国绿 色食 品 国 际农药 发展 的趋 势 ，国家 已将生 物农 药产 业列 为 生产标 准中 已明确规定 ，ＡＡ级绿 色食 品生产要使用 “ 十二五”新兴 战略性产业 。在生物农药 中占有重要 Ｂ ｔ 、病毒 等生物农药 。虽然 生物农药 的生产成本 稍高 地位 的昆虫病毒杀虫剂具有对靶标害虫杀虫效果好 、
９ １ 种 ，因此发 专家介绍 ，昆虫病毒杀虫剂是通过对专一的 昆虫 种 ，我 国调查发掘 的昆虫病毒 资源 为 ２
病毒进行人工培植 、收集 、提纯 、加工而成 的，它采 展 昆虫病毒类衣药潜力 巨大 。 用 “ 以毒攻毒”的全新杀虫概念 ，作用机理独特 ，防 当前 ， 昆虫病毒类农药的研 发 日益受到市场重视 ，
治效果好 ， 并且有一个显著的优势就 是对农产 品质量 、 国内济源 白云、武大 绿洲 等越 来越 多的农 药厂家开始
农业生态环境十分安全 ， 是未来国家大力发展 的重点 。 致力于 昆虫病毒类农药新 品种 的研 发和生产。不过 ，
据 报道 ，我 国约有 ２ ０种 昆虫 病毒进行 过或 正在 进行 目前包 括病毒 制剂在 内的生物农药 在国内市场还没有 大 田试验 ，其 中研究较多 、应用较广 的如棉铃虫核型 形成较大优势 ，仍存在产 品生产规模小 、市场 占有率
多角体病毒 。
低 、产美 国应用棉铃虫核型多角体病毒 制剂 防治棉花 、
玉米 、高 梁、烟草等作物上 的棉铃虫和烟草 夜蛾等 害