1、第四章 昆虫病毒,最早关于昆虫病毒的记载是中国。在1149年的农书中，记载家蚕的“高节”、“脚肿”病，蚕经中描述病蚕“游走而不安箔”，最后放“白水”而死, 就是现在所称的核型多角体病毒病。沈公练（1862）在广蚕桑说辑补“达眠起后二三日，有蚕身独短，其节高耸，不食而常在叶上往来，脚下有白水者，宜即去之，勿使他蚕沾染”。,核仁,真菌菌丝,线虫头部,植原体,细菌,植物病毒,原虫,一、昆虫病毒的一般构造 病毒是非细胞的最小有机体，是最原始的生命形态，其主要成分是核酸和蛋白质。一个病毒叫做病毒粒子(virion),由两部分组成，内层是核酸构成的髓核(core nucleod)；外层是衣壳(capsid
2、)，成分是蛋白质。有些病毒粒子外面有一层膜包被，称为囊膜(envelope)。囊膜主要由蛋白质和脂肪组成,与宿主专一性和侵入等功能有关,有的昆虫病毒粒子能在宿主细胞中形成蛋白质晶体构成的包含体（ inclusion body, IB ）。多角形的包含体叫多角体(polyhedron），如核型多角体病毒和质型多角体病毒。多角体里面包含着很多病毒粒子.另一种包含体叫颗粒体（granules），病毒在宿主细胞中形成一种椭圆形或梭形（也有立方形）的颗粒状包含体，里面只含一个（间或两个）病毒粒子，这一点与多角体不同。不论多角体或颗粒体都是蛋白质结晶，对多种蛋白酶稳定，但易溶于碱性溶液而放出病毒粒子。,S
3、ARS病毒形态,HIV 与感冒病毒形态,第二节 昆虫的重要病毒,据不完全统计，国外已从1100多种昆虫中发现了1690多种病原病毒，我国也已从190个虫种中分离到234株昆虫病毒，美国已有20多种昆虫病毒杀虫剂登记注册商品。我国目前有20多种病毒杀虫剂进入生产试验，但登记注册并形成商品产品很少。,一、核多角体病毒（Nuclear Polyhedrosis Virus, NPV）是昆虫病毒中发现最早，研究最详的一类病毒。从不同昆虫中发现近300种NPV，其主要特点是病毒侵入昆虫体后主要在细胞核内寄生，并在细胞内形成蛋白质晶体构成的多面体型的包涵体（inclusion body, IB）, 称核型
4、多角体（NPB），由此命名为核多角体病毒。,（一）核多角体病毒的形态 NPV属于杆状病毒科(Baculoviridae)，为双链环状DNA病毒，病毒粒子杆状, 多个无规则地包埋在多角体的包涵体中。包涵体的直径是2-3m，包涵体的形状有三角形、四角形、五角形、六角形、圆形和不规则形，形状因昆虫种类不同而异，甚至同一病毒株因寄生的组织不同多角体形状不同。,病毒粒子,舞毒蛾 ,春尺蠖NPV,病毒粒子,美国白蛾NPV多角体和病毒粒子(电镜照片),病毒粒子,北京检疫性害虫，到天津生产，北京房山飞机防治,（二）NPV的病理特征 1、病理特征 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
5、色变化（鳞翅目幼虫体色淡而少毛，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。,LdNPV多角体 舞毒蛾死亡状,被LdNPV感染的舞毒蛾组织液化,被NPV病毒感染致死的美国白蛾幼虫,感NPV春尺蠖死亡症状(录像10min),先吐丝缠住尾部，倒挂树枝。春尺蠖一年发生一代 ，需要解决滞育问题，才能连续饲养生产病毒 。,2、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
6、而不是多角体。NPV食入后，多角体进入中肠后，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别。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。 NPV感染细胞后，表现为细胞核膨大，染色质凝聚成块。,二、颗粒体病毒（Granulosis virus, GV）（一）形态及组成 GV也属于杆状病毒科，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
7、-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，呈双螺旋结构、共价闭环DNA、开环DNA和双链线性DNA。GV只侵染鳞翅目昆虫，目前共发现130株。,（二）GV的病理特征 1、外部病征 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
8、颗粒体病毒和幼虫死亡症状,病毒体和粒子,北京因为有GV而不严重，中原地区严重,三、质型多角体病毒（Cytopkasmic Polyhedrosis Virus, CPV） 我国发现的CPV的寄主多为鳞翅目昆虫，如马尾松毛虫、赤松毛虫、油松毛虫等，其他目如脉翅目、双翅目、膜翅目有少量发现.（一）形态特征 CPV多角体因不同寄而性状不同，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。,松毛虫CPV,病毒粒子,感病中肠,应用面积广，感染率高，但杀虫慢,（二）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
9、，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，皱），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。,被CPV病毒感染致死的文山松毛虫幼虫,被CPV病毒感染的思茅松毛虫幼虫,被CPV病毒感染致死的马尾松毛虫幼虫,一、病毒的感染方式 昆虫病毒感染方式有三种 (1)通过害虫取食进入中肠感染，这是最主要的方
10、式。多角体进入中肠后，在碱性条件下病毒粒子被释放出来，病毒粒子将其遗传物质注入昆虫细胞，使昆虫细胞受到病毒遗传信息的控制而复制病毒，最终导致害虫细胞破坏和害虫死亡； (2) 经虫体的创伤感染（主要是游离病毒粒子的作用）； (3) 经卵感染（卵表传染、经生殖细胞传染）。,第三节 昆虫病毒的感染与传播方式,三、昆虫病毒的传播（1）垂直传播：经昆虫卵表将病毒传给下一代昆虫；卵内遗传物质传播。（2）水平传播：病死虫尸、感病寄主昆虫的爬行（向上，解决顶部喷药难的问题）中的虫粪、唾液污染树叶等昆虫的食料，使其它昆虫染病；成虫的迁飞，雨水、风、寄生性昆虫、食虫鸟等可帮助病毒扩散。其中成虫迁飞可将病毒远距离扩
11、散传播。（3）人为措施传播和扩散,四、环境条件对病毒病的诱发（1）温度可诱发昆虫病毒病，低温（0-8 ）处理是有效的病毒诱发条件。使用不受温度的限制。（2）辐射：日光直射可增加病毒病的发生。（3）化学药物诱发病毒病，如1%福尔马林、3%漂白粉等可诱发病毒病的发生。,Google videa 棉铃虫昆虫病毒生物杀虫剂,第四节 病毒制剂的生产,病毒为专性寄生病原，不能在人工培养基上生产，只能在寄主昆虫活体或活细胞系中增殖。,（二）在昆虫活体中增殖病毒（因地制宜） 1、野外喷洒收集法 选择有力时机利用林间高虫口区喷洒病毒，让病毒在害虫自然种群中繁殖，造成流行病，结合害虫防治，采集病死虫。,病毒林间生
12、产工艺,2、从野外采集大量活虫接种繁殖，在自然条件和室内饲养接种。在林间用塑料薄膜围栏饲养马尾松毛虫，每围投放5000-6000头3-5龄幼虫，接种浓度为2.0106 PIB/ml,接毒3次，感染后18-20天收集死虫，平均每虫复制量为1.6-3.8亿多角体；在林间套笼5-6龄马尾松毛虫品均每虫产4.24亿多角体。,我国松毛虫CPV的生产,松毛虫CPV的加工,松毛虫CPV在我国的使用面积超过2万ha，广东应用马尾松毛虫CPV防治面积达2600ha，杀虫率在70以上，持效5-6年。云南利用松毛虫CPV防治文山松毛和云南松毛虫930ha，当代防效70.4-91.5。,3、在室内饲养大量害虫接种病毒
13、。采用自然饲料或人工饲料饲养昆虫生产NPV、CPV、GV。人工饲料用于病毒生产，可以不受饲料植物生长季节的限制，为病毒生产的工厂化、机械化、自动化创造条件；可以相对节省植物栽培和昆虫饲养的劳动力；同时人工饲料还可以灭菌消毒，避免其他微生物对病毒产品的污染。,舞毒蛾NPV的生产,人工饲料饲养美国白蛾,春尺蠖NPV的生产,病毒工厂化生产工艺,辅助剂 为了提高病毒制剂的质量和防效，常常在制剂中加入各种辅助剂，通常包括增效剂（西维因、硫酸铜、硫酸锌，杀虫效果增加100多倍）保护剂（活性碳、黄连素、荧光素钠）展着剂（中性洗衣粉、SDS）粘着剂（淀粉、甲基纤维素）诱饵剂（根据害虫种类而定，如棉铃虫用棉油、
14、棉叶粉等）填充剂（硫酸钙、白陶土、粉煤灰、高岭土）乳化剂（656H、656L、吐温-20）,第五节 影响病毒防治效果的因素,(一) 病毒的毒力 不少害虫能被两种以上病毒感染 ，这就应选择毒力最强的病毒。毒力强则发病快，发病率高，短期内可收到防治效果。此外，毒力与病毒的新鲜度有关。从宿主体内新形成的病毒，致病力最强。（二）环境因素 田间温度对昆虫病毒的毒力影响不大，主要影响昆虫的易感性。紫外线对病毒的致病力影响较大。,（三）施用时期与次数 幼虫在不同发育阶段对病毒的感受性不同。虫龄愈小感受性愈高。同一龄期中刚蜕皮的幼虫最易感染。喷洒同样浓度的NPV悬液，能够引起1龄天幕毛虫发病死亡92%，而3龄
15、幼虫只有14%，4龄幼虫完全不发病。（四）潜育期 如果潜育期过长，即使害虫最终死亡率达100%，但发病过迟，幼虫死亡前仍能大量损害作物，往往达不到防治目的。,（五）害虫习性 病毒主要通过口侵染，所以病毒对那些群集食叶害虫易于收效，如叶蜂幼虫、粉纹夜蛾、菜粉蝶、舞毒蛾等。不论液剂或粉剂，能喷上叶背很重要。植物内部为害或土壤害虫，就需要采取特殊办法，如释放感染成虫。 综上所述，昆虫病毒要在田间害虫种群内引起大流行，其中最重要的是病毒的毒力与剂量，害虫本身的发育阶段和健康状况，以及害虫当时所处的生态条件这三个方面的复杂关系。,优点专一性强，对其他生物昆虫安全可以垂直传递和感病虫体的向上传播，利于病害
16、持续流行使用上不受温度等条件限制保质期长不产生抗性 缺点杀虫谱窄潜育期长，杀虫速度慢只能在活体昆虫或细胞中繁殖,基本原理: “生物导弹”治虫是以昆虫病毒流行病学为理论基础，以卵寄生蜂为媒介传递病毒，使初孵幼虫罹病，在靶标害虫中形成病毒二次感染，诱导病毒病流行达到控制害虫的目的。如使赤眼蜂携带松毛虫CPV，使松毛虫卵表感染CPV，幼虫孵化后取食卵壳而感染。,生物导弹防治技术,赤眼蜂携带病毒杀虫剂（卵期寄生天敌）,可携带真菌杀虫剂的媒介昆虫（幼虫和蛹期寄生和捕食性天敌）,卵寄生蜂传毒杀虫示意图,使用范围,“生物导弹”系列产品主要用于防治鳞翅目害虫，如松毛虫、棉铃虫、玉米螟、甘蔗螟虫、甜菜夜蛾、黄地老虎、杨扇舟蛾、美国白蛾、苹果卷叶蛾、菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、烟青虫、茶尺蠖、茶毛虫、油桐尺蠖、春尺蠖等。,应用生物导弹防治棉铃虫,应用生物导弹防治杨扇舟蛾,应用生物导弹防治茶园害虫,应用生物导弹防治石榴害虫,Google videa 病毒在生物防治上的应用,生物导弹,
