昆虫病毒的生物学

二、昆虫病毒的生物学

1.杆状病毒(Baculoviruses)的分类和鉴定。近几年来，许多学者对杆状病毒的分类和鉴定都作了详细的综述^{［11，12］}。一般说来，杆状病毒粒子呈杆状，其核衣壳外被囊膜，约40～70毫微米×250～400毫微米。其DNA为双链，超螺旋，110～225kb，分子量约80×10⁶～100×10⁶U，GC含量35%～59%。病毒粒子可被包埋在一结晶蛋白质包涵体中。包涵体或为多角形内含一个或许多粒子(多角体病毒、亚群A)，或为圆形或椭圆形内仅含一个，偶尔两个粒子(颗粒体病毒，亚群B)，不耐乙醚，不耐热。杆状病毒曾从鳞翅目、膜翅目、双翅目、脉翅目、鞘翅目、毛翅目中分离出。

杆状病毒分4个亚群。第4个亚群是1982年国际病毒分类委员会(ICTV)新增的。

(1)亚群A：核型多角体病毒(Nuclear polyhedrosis viruses，NPV)。苜蓿银纹夜蛾MNPV是代表种在一种囊膜中包含着一到许多个核衣壳，在每个包涵体中都有许多个病毒粒子。

(2)亚群B：颗粒体病毒(Granulosis viruses)，代表种是粉纹夜蛾GV(Trichoplusia ni GV)，在每个包涵体中仅有一个偶有两个具有囊膜的核衣壳。

(3)亚群C：非包涵体杆状核型病毒，代表种为椰子疣独角仙(Oryctes rhinoceros)病毒，具有囊膜的单个核衣壳，无包涵体。

(4)亚群D：非包涵体核型病毒，具有多分散的DNA基因组和囊膜，分两个型。

D₁代表种为甜菜夜蛾镶颚姬蜂(Hyposoter exiguae)病毒，基因组装配成似柱状大小相等的核衣壳，每个核衣壳被两个囊膜所包围。

D₂代表种为黑腿绒茧蜂(Apanteles melanoscelus)病毒，为典型的茧蜂病毒，基因组装配成柱状不同长短的核衣壳，在一个囊膜中有一个或多个核衣壳。

现在一般是根据杆状病毒的大小、形态结构、宿主范围、在细胞中复制的位置、有无包涵体等来进行分类鉴定的。在已报道的400～500个杆状病毒中极少数是用血清学方法或限制性内切酶的酶切片图来进行鉴定的。但往往一种病毒可感染几种宿主；往往从不同的宿主分离出的是同一种病毒。根据Smith与Summers1982的报道，从限制酶图谱来看，在A、B、C亚群中或在同一亚群内的病毒中有很少同源性的DNA序列，但是在同一亚群中，一些亲缘关系相近的病株又显示相似的酶切片图段，有时有超过95%以上的同源性。例如粉纹夜蛾MNPV(Tni MNPV)、菌宿银纹夜蛾MNPV(AcMNPV)、大蜡螟MNPV(GmMNPV)和刺金翅夜蛾MNPV(RoMNPV)等的核型多角体DNA都显示相当高的同源性。由此看来，除上述分类鉴定方法外，对其血清学和基因组的遗传特性也应了解。

2.杆状病毒的感染过程。与其他所有DNA病毒不同，杆状病毒有两种感染形态，一种是包涵体病毒(OV)，另一种是非包涵体病毒(NOV)，又叫细胞外病毒^［13］。

当杆状病毒被昆虫吞食进入中肠后，在碱性条件下，包涵体蛋白晶体结构被破坏，病毒粒子被释放。病毒粒子随着中肠柱状细胞的表面，通过微绒毛(microvilli)膜与病毒粒子囊膜融合，进入细胞。核衣壳向细胞核移动，在核孔处，脱去外衣，核酸进入细胞核内。也有的核衣壳在细胞核内脱衣。核酸进入细胞核后进行复制，产生新的子代病毒(核衣壳不具有囊膜和包涵体)，核衣壳通过细胞膜出芽获得囊膜，成为成熟的无名包涵体病毒粒子(NOV)。病毒粒子进入血淋巴中感染细胞，也可在体外细胞培养中感染细胞，也可感染昆虫的其他敏感组织。所以这种NOV病毒粒子是通过细胞→细胞或细胞→组织传递的。

核衣壳在细胞核内形成后，除了通过细胞膜出芽获得囊膜形成病毒粒子外，还有一种方式，即核衣壳在核内获得囊膜和包涵体，形成具包涵体的病毒(OV)，这种有包涵体的OV是通过个体→个体传递的，所以杆状病毒的感染分以下两种：

(1)原代感染(primary infection)：是指有包涵体的病毒(OV)感染幼虫，是纵向感染。

(2)次级感染(secondary infection)：专指NOV感染细胞或组织，是横向感染。

NOV与OV都具有相同的基因组，但在感染途径上行使不同的功能，NOV与OV在表型上也是截然不同的。