[生物学]昆虫病毒简介.ppt

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1、昆虫病毒应用简介昆虫病毒应用简介主要内容主要内容 1 前言前言 2 昆虫病毒的类群昆虫病毒的类群 3 重要昆虫病毒概述重要昆虫病毒概述 4 昆虫病毒的生产昆虫病毒的生产 5 昆虫病毒在害虫防治上的应用昆虫病毒在害虫防治上的应用 1.前言前言 昆虫病毒是引起昆虫致病和死亡的重要昆虫病毒是引起昆虫致病和死亡的重要病原体。最早关于昆虫病毒的记载是中病原体。最早关于昆虫病毒的记载是中国，在国，在1149年出版的年出版的农书农书中，就记中，就记载有家蚕的载有家蚕的“高节高节”“”“脚肿脚肿”病，这就病，这就是现在所称的核型多角体病毒病。是现在所称的核型多角体病毒病。2 昆虫病毒的类群昆虫病毒的类群 病毒

2、病毒virus：一类形态最小，结构最简单一类形态最小，结构最简单的微生物。由单一的核酸的微生物。由单一的核酸(RNA或或DNA)组成中心核、核外包裹一层外壳蛋白组组成中心核、核外包裹一层外壳蛋白组成。成。病毒病病毒病viral disease：由病毒病原体引起由病毒病原体引起的疾病。的疾病。2.1 昆虫病毒的基本特征昆虫病毒的基本特征昆虫病毒的一般构造昆虫病毒的一般构造：-昆虫病毒是一类没有细胞构造的生物体昆虫病毒是一类没有细胞构造的生物体 -主要组成是主要组成是核酸核酸和和蛋白质蛋白质。-病毒个体称为病毒粒子病毒个体称为病毒粒子(virion)，由两部分构成：内面，由两部分构成：内面是是核心

3、核心（core），成分为核酸；外层是），成分为核酸；外层是衣壳衣壳(capsid)，成分是蛋白质。成分是蛋白质。有些衣壳外包被有有些衣壳外包被有囊膜囊膜。成分为脂类。成分为脂类。核酸的功能核酸的功能是携带遗传信息，决定病毒的遗传变异性是携带遗传信息，决定病毒的遗传变异性和传染性。和传染性。蛋白质的功能蛋白质的功能是保护核酸，并决定病毒的抗原性。是保护核酸，并决定病毒的抗原性。不同种类病毒的结构不同种类病毒的结构2.1 昆虫病毒的基本特征昆虫病毒的基本特征昆虫病毒的侵染活动昆虫病毒的侵染活动：在寄主外存在时没有代谢、生长和繁殖，只保在寄主外存在时没有代谢、生长和繁殖，只保留在适宜条件下侵染寄主的

4、潜在能力。留在适宜条件下侵染寄主的潜在能力。在不适宜的环境下活性较易丧失。在不适宜的环境下活性较易丧失。对温度很敏感，在对温度很敏感，在55 60时，病毒悬液几分钟内就会变性。时，病毒悬液几分钟内就会变性。X-射线、射线、-射线和紫外线照射能使病毒变性失活。射线和紫外线照射能使病毒变性失活。有囊膜的病毒容易被脂肪溶剂破坏。一般常用甲醛等消毒剂来消有囊膜的病毒容易被脂肪溶剂破坏。一般常用甲醛等消毒剂来消毒被病毒污染的器皿和空气。毒被病毒污染的器皿和空气。2.2 昆虫病毒的分类昆虫病毒的分类2.2.1分类依据分类依据：形态学特征形态学特征 囊膜的有无；病毒粒子的形状、大小；亚显微结构等囊膜的有无；

5、病毒粒子的形状、大小；亚显微结构等 生物化学和生物物理学特征生物化学和生物物理学特征 核酸类型、核酸特性、蛋白质构成以及隔成分的含量、核酸类型、核酸特性、蛋白质构成以及隔成分的含量、分子量、浮力密度和沉降系数等分子量、浮力密度和沉降系数等 生物学特征生物学特征 病毒入侵生物体的复制过程、寄主范围和传递方式等病毒入侵生物体的复制过程、寄主范围和传递方式等2.2 昆虫病毒的分类昆虫病毒的分类 2.2.2昆虫病毒的类群昆虫病毒的类群：根据国际病毒分类委员会（根据国际病毒分类委员会（ICTV）1981年通过的分类方案，所有已知病毒分为年通过的分类方案，所有已知病毒分为54个科和群，此外还包括个科和群，

6、此外还包括5个建议的或可个建议的或可能的科和群。能的科和群。目前已经明确分类地位的目前已经明确分类地位的昆虫病毒昆虫病毒有有11科。科。2.3 昆虫病毒的诊断鉴定昆虫病毒的诊断鉴定 一般的形态学和组织学方法：一般的形态学和组织学方法：根据染病虫体的症状进行诊断。凡是产生多根据染病虫体的症状进行诊断。凡是产生多角体的病毒类型，用一般角体的病毒类型，用一般光学显微镜光学显微镜观察而明观察而明确病毒的存在，并可采用某些染色方法来鉴别确病毒的存在，并可采用某些染色方法来鉴别是哪一类具包涵体的病毒。是哪一类具包涵体的病毒。生物鉴定方法：生物鉴定方法：通过感染试验方法鉴别病毒的存在，比如接种通过感染试验方

7、法鉴别病毒的存在，比如接种后能引起健虫发生同样疾病。后能引起健虫发生同样疾病。2.3 昆虫病毒的诊断鉴定昆虫病毒的诊断鉴定 电子显微镜观察电子显微镜观察 通常包括通常包括超薄切片技术超薄切片技术、负染色技术和投影技、负染色技术和投影技术等。术等。血清学方法血清学方法 该法可确定各个分离株的亲缘关系，鉴别用一该法可确定各个分离株的亲缘关系，鉴别用一般方法难以区分的病毒。般方法难以区分的病毒。生物化学及分子生物学研究鉴定生物化学及分子生物学研究鉴定3 重要昆虫病毒的概述重要昆虫病毒的概述到到1986年前为止：年前为止：国内外已从约国内外已从约1100种昆虫、螨类中分出种昆虫、螨类中分出约约1690

8、种病毒种病毒 我国已从约我国已从约7目目26属属190种昆虫中分离出种昆虫中分离出234株病毒株病毒3 重要昆虫病毒的概述重要昆虫病毒的概述 已知昆虫病毒的寄主有鳞翅目、膜翅目、双翅已知昆虫病毒的寄主有鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、同翅目、脉翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、同翅目、脉翅目、革翅目、毛翅目、蜉蝣目、蜻蜓目等，尤目、革翅目、毛翅目、蜉蝣目、蜻蜓目等，尤以鳞翅目为主要寄主。以鳞翅目为主要寄主。昆虫病毒中的包涵体病约占昆虫病毒中的包涵体病约占90以上，其中鳞以上，其中鳞翅目寄主约为翅目寄主约为80，双翅目，双翅目10。在无包涵体。在无包涵体病毒中，鳞翅目寄主占病毒中，鳞

9、翅目寄主占33，双翅目，双翅目23，鞘，鞘翅目翅目18，膜翅目，膜翅目2.53 重要昆虫病毒的概述重要昆虫病毒的概述 目前已知至少有目前已知至少有20余类的昆虫病毒，但研余类的昆虫病毒，但研究历史最长、防治应用最广的是杆状病究历史最长、防治应用最广的是杆状病毒科中的毒科中的核型多角体病毒核型多角体病毒和和颗粒体病毒颗粒体病毒以及呼肠孤病毒科中的以及呼肠孤病毒科中的质型多角体病毒质型多角体病毒。3.1 核型多角体病毒核型多角体病毒(NPV)核型多角体病毒核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis viruse,简称简称NPV)是研究得最早和最为详是研究得最早和最为详细的一类昆虫病毒

10、。细的一类昆虫病毒。到到1986年为止，国内外发现年为止，国内外发现464株，中国株，中国约约124株，其中株，其中78株为首次发现。株为首次发现。在分类上为杆状病毒属（在分类上为杆状病毒属（Baculovirus）的的A亚组。亚组。3.1 核型多角体病毒核型多角体病毒(NPV)一般形态特征一般形态特征：-具有较大的包涵体，称为具有较大的包涵体，称为多角体多角体(polyhedra，简称，简称IB或或PIB)，在被感染的，在被感染的细胞核内形成。细胞核内形成。-多角体大小常因寄主昆虫种类的不同而不同，多角体大小常因寄主昆虫种类的不同而不同，甚至在统一寄主细胞内，多角体的形状大小也甚至在统一寄主

11、细胞内，多角体的形状大小也有区别。常见的形状有三角形、四角形、五角有区别。常见的形状有三角形、四角形、五角形、立方体、不规则形等。形、立方体、不规则形等。核型多角体病毒在电镜下的照片NPV病毒粒子的形态结构病毒粒子的形态结构病毒粒子杆状，所以又称为病毒杆状体。病毒粒子杆状，所以又称为病毒杆状体。病毒粒子由外到内：病毒粒子由外到内：囊膜囊膜（内膜）（内膜）一层脂质膜一层脂质膜 衣壳衣壳（内膜）（内膜）主要成分是蛋白质主要成分是蛋白质 髓核髓核由由DNA组成，呈螺旋状组成，呈螺旋状 后两者加在一起成为后两者加在一起成为核衣壳核衣壳。在在NPV中，通常一个囊膜内由多个排列成束的核衣中，通常一个囊膜内

12、由多个排列成束的核衣 壳，称为壳，称为病病毒束毒束。一个品系的一个品系的NPV，可能每个囊膜内均只有一个核衣壳，也由可能，可能每个囊膜内均只有一个核衣壳，也由可能每个囊膜内由每个囊膜内由1到多个核衣壳而成为到多个核衣壳而成为“病毒束病毒束”，前者称为，前者称为单粒单粒包埋型病毒包埋型病毒，后者称为，后者称为多粒包埋型病毒多粒包埋型病毒。NPV的理化性状的理化性状 不溶于水及多种有机溶剂如乙醇、乙醚、不溶于水及多种有机溶剂如乙醇、乙醚、三氯甲烷、苯、丙酮等三氯甲烷、苯、丙酮等 强酸或强碱溶液处理，能使多角体蛋白强酸或强碱溶液处理，能使多角体蛋白质溶解。质溶解。NPV的理化性状的理化性状 病毒粒子

13、外有包涵体的保护，可在自然条件下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。存活多年仍不失效。对低温有较高的忍受力。如家蚕如家蚕NPV在在135150条件下反复冻条件下反复冻结融解结融解5次，其感染力不变。对高温的抵抗力次，其感染力不变。对高温的抵抗力较差，如粉纹夜蛾较差，如粉纹夜蛾NPV的失活温度为的失活温度为828810min，棉铃虫，棉铃虫NPV的失活温度为的失活温度为758010min，粘虫的，粘虫的NPV在在100经经10min失活失活。NPV对昆虫的侵染对昆虫的侵染感病特征：感病特征：以鳞翅目为例：以鳞翅目为例：感病初期无明显异常变化感病初期无明

14、显异常变化 行动迟缓食欲减退，体色变淡或呈油光行动迟缓食欲减退，体色变淡或呈油光 病虫常爬向寄主植物高处，死前体躯变软病虫常爬向寄主植物高处，死前体躯变软 以腹足紧附枝叶倒挂而死以腹足紧附枝叶倒挂而死 皮肤则脆弱易裂，破后流出乳白色或褐色的皮肤则脆弱易裂，破后流出乳白色或褐色的 浓稠液体，内含大量新形成的核多角体。浓稠液体，内含大量新形成的核多角体。NPV的感染途径的感染途径 卵期被病毒污染的虫卵在幼虫孵化时因吞食卵卵期被病毒污染的虫卵在幼虫孵化时因吞食卵壳而感染。壳而感染。舞毒蛾刚孵化出的幼虫常因食人染有舞毒蛾刚孵化出的幼虫常因食人染有LdNPV的的卵壳而致死。病死的初孵幼虫又为后期幼虫提卵

15、壳而致死。病死的初孵幼虫又为后期幼虫提供接种源。在幼虫期因供接种源。在幼虫期因LdNPV引起的死亡率常引起的死亡率常出现两个高潮，一是在孵化后出现两个高潮，一是在孵化后12周，一是在周，一是在末龄幼虫期。末龄幼虫期。NPV的感染途径的感染途径 幼虫被感染后直至出现症状和病征的这段潜伏期受多幼虫被感染后直至出现症状和病征的这段潜伏期受多种因素的影响。种因素的影响。接种量少则潜伏期长。接种量少则潜伏期长。幼虫龄期越后易感性一般较小，潜伏期也延长。幼虫龄期越后易感性一般较小，潜伏期也延长。温度显著影响潜伏期长短，如家蚕在正常室温下温度显著影响潜伏期长短，如家蚕在正常室温下57天就出现病征，天就出现病

16、征，16 17时时15天内不出现病征。天内不出现病征。较高的相对湿度也能诱发某些昆虫发生病毒病较高的相对湿度也能诱发某些昆虫发生病毒病。NPV的选择性与专化性的选择性与专化性 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。事例并不少见。家蚕家蚕NPV能侵染柞蚕等能侵染柞蚕等11种昆虫。欧洲云杉卷种昆虫。欧洲云杉卷叶蛾叶蛾(Choristoneura murinana)的的NPV能侵染云能侵染云杉卷叶蛾杉卷叶蛾(Cfuniiferana)、苹果囊蛾、李食心、苹果囊蛾、李食心虫、欧洲松梢卷叶蛾等。红棕灰夜蛾虫、欧洲松梢卷叶蛾等。红棕灰夜蛾(Sarcopolia illoba)NPV能侵染银纹夜蛾、黄地能侵染银纹夜蛾、黄地老虎、粘虫等老虎、粘虫等12种夜蛾科害虫。种夜蛾科害虫。NPV的交叉感染性的交叉感染性 一种昆虫也可合并感染两类不同的病毒，一种昆虫也可合并感染两类不同的病毒，如黄地老虎、菜粉蝶、粘虫、粉纹夜蛾、如黄地老虎、菜粉蝶、粘虫、粉纹夜蛾、云杉卷叶蛾等可合