第一章-病毒农药PPT格式课件下载.ppt
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20世纪初才证明“脓病”病原是核型多角体1949年加拿大引进欧洲云杉叶蜂NPV(核多角体病毒)控制害虫。
1940-60年代主要应用细菌防治,70年代才利用病毒。
1981年,对病毒病的描述,几乎遍及昆虫纲的各个目,记载了800多种寄主昆虫和螨类的1200种病毒病。
1980年代,我国已经分离出200种以上的昆虫病毒。
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,国际上已报道过的昆虫病毒有1600多种,分属于6个目的昆虫,60%为杆状病毒,能引起1100种昆虫和螨类发病,可控制近30%的粮食和纤维作物上的主要害虫。
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。
1971年,棉铃虫NPV在美国成为第一个商品化制剂,1987年美国加强了对舞毒蛾、黄杉毒蛾、苜蓿尺蠖等NPV的研究。
我国已报道220种,250株,绝大部分为杆状病毒,寄生在70多种寄主中。
始于60年代,先是调查、收集,70年代后做了大量工作。
1987年我国将棉铃虫NPV投入商品化生产。
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。
3、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)持久性长:
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)安全性好,4、缺点1)防治效果慢:
10天,潜伏期较长,往往降低其商业价值和实际效果。
2)防治谱窄:
不能成功地用来防治种植地区生长季节内繁衍的多种害虫。
3)受到温度、阳光等环境条件影响较大。
4)不易生产,二、病毒的分类与命名病毒的分类原则ICTV,国际病毒分类委员会,2005年发布,3个目、73个科、11个亚科、289个属2.病毒分类的依据1)病毒粒子特性:
形态特征;
病毒生理生化和物理性质;
病毒基因组;
病毒蛋白;
病毒脂类和碳水化合物的含量及特性;
病毒基因组组成和复制特性;
2)病毒抗原性质3)病毒生物学特性,3.病毒命名地名、人名、病毒感染引起的症状、病理特性、病毒粒子形态、宿拼字以及字母和数字进行命名。
1.昆虫的病原病毒属于13个病毒科,2个病毒亚科,21个病毒属a.根据病毒核酸的类型分为:
DNA病毒dsDNA病毒,包括:
杆状病毒科;
多分DNA病毒科;
痘病毒科;
泡囊病毒科;
虹彩病毒科DNA病毒ssDNA病毒,包括细小病毒科DNA和RNA反转录病毒,包括:
前病毒科;
变位病毒科,三、昆虫的病原病毒与病毒杀虫剂,RNA病毒dsRNA病毒,包括:
呼肠孤病毒科;
二分RNA病毒科RNA病毒ssRNA病毒,包括:
微RNA病毒科;
野田村病毒科;
T4病毒科果蝇X病毒属于二片段双链RNA病毒(BisegmenteddsRNA),与其它类似的病毒在一起,可能成为一新科,包囊病毒也是。
在已发现的昆虫病毒中,最小和最庞杂的是小RNA病毒。
全世界已发现的昆虫病毒,划分成22个类型,且每一个类型给予一个编码。
b.根据包含体在寄主细胞中的部位,分为:
核型多角体病毒(NPV)寄生在寄主细胞核内,包含体内含有多个杆状病毒粒子质型多角体病毒(CPV)寄生在寄主细胞质中,包含体内含有多个球状病毒粒子颗粒体病毒(GV)在感染的细胞核里和细胞质里均可发育形成。
多为椭圆形,也有肾形,每个包含体一般仅含一个杆状病毒粒子无包含体病毒如昆虫浓核病毒、感染病毒的寄主细胞核膨胀、核内物质呈浓密、丰盈现象昆虫痘病毒(Vagoiavirus)寄生于细胞质内,但纺锤形包涵体是不包埋病毒粒子的,2.病毒杀虫剂病原病毒=病毒杀虫剂?
主要有:
杆状病毒科、逗病毒科、细小病毒科、呼肠孤病毒科1962年,棉铃虫核型多角体病毒,有20种左右杆状病毒杀虫剂进入田间试验或实际应用,包括:
棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、苜蓿银纹夜蛾、春尺蠖、舞毒蛾、木毒蛾、美国白蛾、甘蓝夜蛾、茶毛虫、灰茶尺蠖、茶尺蠖、大蓑蛾、油桐尺蠖等核型多角体病毒小菜蛾、菜青虫、黄地老虎、杨扇舟蛾、玉米螟、茶蚕等颗粒体病毒。
感染病毒的幼虫形成大量包含体,扩散、传播杆状病毒有宿主专一性,宿主仅限于节肢动物,对脊椎动物、植物完全不感染应用安全主要见于昆虫体内,是已知昆虫病毒中类群最大、发现最早、研究最多,且实用意义最大的主要应用:
作为载体,表达外源基因作为杀虫剂,有效地控制农业害虫的发生,并且对环境不造成污染,杆状病毒,A亚组核型多角体病毒(NPV),如家蚕NPV,棉铃虫NPV,松毛虫NPV,春尺蠖NPV,舞毒蛾NPV,斜纹夜蛾NPV,粘虫NPV,中国刺蛾NPV等;
B亚组颗粒体病毒(GV),如黄地老虎GV,菜粉蝶GV,茶小卷叶蛾GV等;
C亚组非包涵体核型杆状病毒,如印度棕榈独角仙病毒;
D亚组非包涵体多分体DNA基因组核型杆状病毒,如甜菜尺蠖姬蜂病毒。
第二节DNA病毒杀虫剂,杀虫活性7个目,290多种害虫,主要为鳞翅目,其次为膜翅目、双翅目、鞘翅目和直翅目昆虫。
LD50:
50100微克/头。
害虫死亡高峰在施药后的4-5天。
甜菜夜蛾核型多角体病毒只对甜菜夜蛾有效,药后4天达到死亡高峰;
棉铃虫病毒只对夜蛾属的昆虫有效,死亡高峰在第5天,广谱性的杆状病毒:
苜蓿银纹夜蛾病毒对10多种害虫有效。
克服防治谱窄的部分弱点但活性低12个数量级。
研究最为深入,一、核多角体病毒(nuclearpolyhedrosisviruses,简称NPV)是研究最早、最详细的一个类群,我国至少已发现60多种,已有比较成功的病毒制剂。
主要寄生在鳞翅目昆虫中。
NPV生物学特性
(1)形态特征病毒粒子的形态结构:
呈杆状,具囊膜,基因组为双链环状DNA分子,以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内。
包涵体的形态结构:
呈多边形,具梭角。
常因寄主种类的不同而不同,即使同种昆虫,甚至同一细胞,多角体的形态和大小也有区别。
常见的有三角形、四角形、五角形、六角形、立方形、近圆形和不规则形。
核型多角体病毒的包涵体呈多角形,有两种包埋形式:
一种是多角体内包埋着许多单个的病毒粒(单粒包埋型),简称SNPV;
另一种是1个包膜内包裹着多个核壳(一般称为病毒束),成束地被包埋于多角体蛋白基质中(多粒包埋型),简称MNPV。
不同多角体的形状,同一品系或分离株病毒的多角体的形状是趋于稳定的,相同寄主而不同品系或分离株病毒的多角体的形状和平均大小就可能判别比较大。
如从盗毒蛾幼虫体分离的NPV的两菌株,一个多角体是多形状的,另一个是立方形的,而用它们混合感染盗毒蛾幼虫时,在同一感染细胞内并未同时发现两个病毒株,因而多角体的形状可以作为辨别一个病毒品系或分离株的标志。
多角体的表面有膜,若多角体被溶解,则会留下囊状空泡,再延长时间,也会被溶解,与核膜相似,棉铃虫MNPV的病毒束可有2-6个核衣壳,最多达20多个;
斜纹夜蛾为2-10个;
盗毒蛾为6-10个。
两种不同包埋型的病毒,与不同的病毒品系或分离株有关,是由遗传性决定的。
同一种昆虫病毒的两种不同包埋型的NPV,它们对寄主的感染力、专一性、对环境的抵抗力以及多角体蛋白的化学持性、血清学特征等方面都可能有较大的差异。
扫描电子显微镜下的隐纹稻苞虫NPV的多角体,对不同化学药剂具有高度抵抗力不溶于水及多种有机溶剂不被细胞或细胞蛋白酶分解在pH值22.9时,可被胰蛋白酶破坏溶于强酸和强碱溶液比重大于水,对低温有较强的抗力,抗高温能力差不溶于昆虫血淋巴,所以将其接种于昆虫的血腔,幼虫不会感染必须通过幼虫食入,经消化液消化后,才能释放出有感染力的病毒粒子。
(2)理化性质,经干燥后,可以保存多年性质不变,如家蚕多角体在无水氯化钙中保存37年,其在碳酸钠中的溶解性不变。
可以抵抗细菌的腐败作用,在提纯或死虫尸为细菌污染时,多角体一般不受收破坏。
在昆虫幼虫消化认中的溶解性不受寄主范围的限制,对非敏感昆虫也是如此。
有较强的折光性,成熟的多角体不易被一般染料着色,但经酸碱处理一可为一些染料所强染。
NPV致病机理通过幼虫口服侵入。
多角体在易感虫体中肠内迅速溶解,侵入上皮细胞,并出现最初的复制;
在侵染昆虫细胞核内充满大量的多角体,体内组织液化;
病毒蛋白酶产生,细胞核和细胞裂解。
专化性强,一般只感染同种昆虫。
昆虫表现症状初期:
行动迟缓,缺乏食欲,体躯肿胀,变黄或乳白色,皮肤变脆,组织液化,一触即破。
后期:
趋向最高处,如植株项端,头朝下倒挂。
中毒症状:
初期无明显变化,渐而行动迟缓,食欲减退,体色变淡或油光色,血淋巴变乳白色。
体内组织液化,躯体前端膨大,皮肤易裂,破后流出乳白色或褐色浓绸液体,无特殊臭味。
棉铃虫幼虫的环节处被核型多角体病毒感染,3.NPV杀虫剂的生产1987年建成我国第一座棉铃虫病毒杀虫剂实验工厂,开始步入商品化生产;
1993年,由中国科学院武汉病毒所同湖北蒋湖农场登记了我国第一个昆虫病毒杀虫剂产品棉铃虫核型多角体病毒杀虫剂;
随后共有12个昆虫病毒制剂品种登记注册,1个原药品种获得登记。
开发最成功的是棉铃虫病毒杀虫剂,十多年里,累计生产2000余吨,累计推广面积超过1000万亩次。
病毒杀虫剂生产工艺(以NPV杀虫剂为例),病毒的提取技术,防菌保护剂,增效诱饵剂,病毒杀虫剂安全性试验,填充剂,辅助剂,NPV剂型配制,称量标准计数,生物活性测定,产品分装、包装、保藏,病毒多角体检测,感病虫体的收集、破碎、匀浆过滤,NPV的采集、分离、鉴定,NPV毒株的引进,天然饲料养、添食、使感染,大量增殖NPV,直接从野外大量收集NPV虫尸,用人工半合成饲料大量增殖NPV,重组(遗传改良)昆虫杆状病毒,二、颗粒体病毒(Granulovirus,简称GV)最早是法国人于1926年在患病的大菜粉蝶中发现的。
主要存在于鳞翅目昆虫幼虫中,至1980年,全世界已发现100种昆虫感染这种病毒,其中只有一种是膜翅目昆虫我国从20多种昆虫中发现这种病毒病有较强的致病性。
GV生物学特性
(1)形态特征颗粒体的形态结构:
呈杆状,常弯曲,大小因寄主种类不同而异。
病毒粒子从颗粒体中释放出来后,其直径和长度有增大的现象,病毒粒子脱去囊膜,其长度也会增加。
如黄地老虎GV,完整的病毒粒子大小为31070nm,脱去囊膜后,核衣壳大小为32545
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