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均昆虫制品其病毒在电镜的进展

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:截至目前,全国各地已从农、林、桑、茶、果、蔬的昆虫中分离出昆虫病毒58种,并广泛地开展了病毒生物防治。家蚕NPV经口传染与否同发病有关系。研究家蚕脓病病毒DNA的感染性,无论经口腔强迫进食和环节间膜穿刺接种法感染家蚕,均表明离体核酸无感染性。在大尺蠖多角体病毒的内感染试验中,其致死浓度与致死日期成反比。对棉小造桥虫多角体和菜粉蝶幼虫颗粒体进行单感染和交叉感染的病毒涵体蛋白的电泳分析。
昆虫病毒_高尚荫文选

五、昆虫病毒

我国昆虫病毒研究的进展,可分为两个阶段,在20世纪50年代,以研究家蚕病毒居多,到了20世纪70年代,则普遍开花。截至目前,全国各地已从农、林、桑、茶、果、蔬的昆虫中分离出昆虫病毒58种,并广泛地开展了病毒生物防治

1.昆虫病毒的资源调查

早在1955年即进行了家蚕(Bombyx mori L.)胃肠型脓病的调查和研究,观察到质型多角体和游离态的病毒颗粒(CPV),同时,在家蚕血液型脓病分离出了核型多角体病毒(NPV)。国内外对家蚕空头性软化病的病原长期认识不一,1960年我国首次分离鉴定其病原为非包涵体病毒(FV),且与日本人分离的FVSⅡ型毒株相似。蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini D.)血液型脓病的病原是NPV。对柞蚕(Saturnia attacus)脓病的NPV也作了研究。

20世纪60年代发现了粘虫(Pseudeletia separata W.)的NPV。在研究粘虫多角体病毒的形态结构方面,特别提出有“病毒束”的存在,为粘虫病毒多角体的一个结构单位,却不含有发育意义。

1973~1974年分离出棉铃虫(Heliothis armigera H.)NPV。后又发现棉铃虫的CPV,且与家蚕CPV的结构模型相似。对斜纹夜蛾(Prodenia litura F.)NPV的DNA和分子量做了测定,其DNA为双股旋体。在进一步探讨其形态和精细结构中,发现多角体蛋白质晶格的形状差异,在晶格的周围散见有大量的螺丝帽状的结构,认为是多角体蛋白质晶格的一个“亚单位”。

在危害桑树的桑毛虫(Euproctis similis F.)中发现了NPV。从自然死亡的松毛虫(Dendrolimus spectabilis B.)虫体上分离出CPV。对感染马尾松毛虫(Dendrolimus punctafus W.)的病毒作了广泛的调查和电镜观察,发现有NPV和CPV两类,而以CPV较多。

大尺蠖(Buzura suppressaria beneseripta P.)NPV的病毒粒子形态结构较特殊,大多在中段腰折成“V”形。茶毛虫(Euproctis pseudoconspersa S.)多角体病毒,有人认为是CPV发生在核内的新品系,亦有报道已分离出典型的茶毛虫NPV。

常年危害蔬菜的小菜蛾(Plutella Xylostella 1.)和菜粉蝶(Pieris rapae L.)幼虫以及黄地老虎(Euxoa segefum S.)体中,都分离出颗粒体病毒(GV),并做了电镜观察、感染实验和安全实验。

此外,我国各地发现的农林害虫的病毒如下:

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2.昆虫病毒的感染与病理研究

家蚕血液型脓病的潜伏期问题,过去国内外都用群体饲养来研究,1963年以来改用个体隔离饲育方法,取得了较好的进展。探讨有毒蛾蚕卵的次代蚕对发生脓病的关系,试图通过蚕蛾胶病多角体检查以建立检疫途径。在研究蚕体NPV增殖与若干生理条件时,表明NPV在蚕体增殖的特征曲线可分为四个时期,但没有“下降期”。从CPV在蚕体内增殖特征曲线的变化图形来看,却有下降期。通过不同蚕种、在不同发育阶段、不同性别的家蚕对NPV和CPV致死中量测定,能看出家蚕由于生理因素不同,其感染性亦有差异,这对于制订防治措施有参考价值。家蚕NPV经口传染与否同发病有关系。感染病毒的蚕体,与其蚕体含磷化合物代谢亦有关系。研究家蚕脓病病毒DNA的感染性,无论经口腔强迫进食和环节间膜穿刺接种法感染家蚕,均表明离体核酸无感染性。改用分子筛凝胶柱层析的方法纯化病毒,可得到高纯度的病毒颗粒,其生物活力[LD50]较国外报道者高100倍,说明此法温和、简便。所得病毒颗粒完整,为开展病毒研究提供了方便的条件。利用此法纯化CPV抗原,并用对流免疫电泳检测,进行了家蚕CPV的血清学的研究,为早期认断胃肠型脓病提供了一种方法。用均一的CPV制品作CPV及其RNA的研究,在电镜放大时可清晰看到六边形的病毒颗粒及其顶端放射出的突起;以紫外扫描和染色结果,可清楚分辨出CPV-RNA的10个片段。不同品种的家蚕的抗体腔型脓病性能有明显的差异,引起家蚕育种工作者的注意。开展桑园害虫多角体病毒与家蚕互相感染的关系的研究,为夏秋期养蚕的防病消毒提供了科学依据。还进行了水稻普通矮缩病病毒的免疫血清与家蚕CPV颗粒及其双链DNA的免疫交叉反应,以及家蚕CPV体外的RNA的复制。为研究以双链RNA为模板的RNA复制酶的功能及此病毒的复制机制提供了条件。此外,对家蚕空头性软化病与胃肠型脓病的混合感染、几种消毒方法比较、抗菌素防治脓病软化病以及蚕脓病多角体的稳定性,也作了研究。

在蓖麻蚕蛹感染NPV后血淋巴中蕈糖含量变化的研究中,表明蕈糖在蓖麻蚕蛹血中的含量占总糖量的90%,感染病毒后蕈糖在血糖中的比例越来越少,体内总糖量也降低。粘虫核多角体病及其多角体的某些性质较特殊,不同龄期粘虫对NPV的感性有明显差别,即龄期愈长抗病性愈强,利用1~2龄期是最好的防治时期。用NPV对不同龄期的棉铃虫做感性试验,亦发现1龄最敏感,并能与烟青虫进行交叉感染,此点对害虫生物防治有重要意义,同时还作了组织病理学观察。而且感病的棉铃虫能连代发病。在棉铃虫NPV不同分离株活性比较中,发现病毒的不同包埋型(多粒包埋或单粒包埋)其活性有一定的差别(LT50不同),得出多粒包埋病毒的活性较单粒包埋病毒者为高。对感病的斜纹夜蛾幼虫进行了生物测定,当龄期相同时,其死亡率随多角体浓度和环境温度而变化。进行小菜蛾GV与菜粉蝶GV的交叉感染与混合感染时,得出小菜蛾GV对菜粉蝶幼虫的交叉感染,幼虫死亡率达88.5%以上;而以菜粉蝶GV对菜粉蝶幼虫的交叉感染,幼虫死亡率达88.5%以上;而以菜粉蝶GV感染小菜蛾幼虫,则死亡率不高。然而,这两种GV的混合感染,可获得比单感染更好的效果。在大尺蠖多角体病毒的内感染试验中,其致死浓度与致死日期成反比。对棉小造桥虫多角体和菜粉蝶幼虫颗粒体进行单感染和交叉感染的病毒涵体蛋白的电泳分析。三种处理各具有不同的区带。

3.昆虫病毒的人工诱发与组织培养

关于家蚕病毒的人工诱发,我国学者提出了独到的见解。较之过去国外提出的“病毒内生说”和“病毒活化说”更有说服力。1964年采用个体隔离饲育和灭菌饲育的方法,对家蚕脓病软化病是否有隐性感染作了研究,证明蚁蚕、2~3龄起蚕接种N型脓病病毒后,不是蚁蚕感染的病毒潜伏于体内呈隐性感染,而是受冲击后外界病毒感染所致。国外认为外观健康的昆虫体内均有潜伏性病毒,或称为前病毒,但过去的实验方法都是低温或高温冲击后在普通环境中饲养,不能排除饲养环境中微量病毒感染的可能性。我国应用灭菌饲养方法,研究了冲击后微量病毒感染发病的关系,指出诱发脓病的实质,主要是刺激因素引起家蚕生理机能的虚弱和紊乱,提高了蚕体对病毒的感染性,只需极微量病毒感染的情况下,就会造成蚕病暴发(特别是夏秋季家蚕病毒病),这项研究成果对防治病毒病有着积极的指导意义。

在20世纪50年代,国外报道的家蚕组织培养只在卵巢块培养成功,我国对培养家蚕脓病病毒的组织培养作了研究。证明卵巢、睾丸、肌肉、气管、食道以及丝囊块等都可成功地用作组织培养。在此种单层组织培养上接种脓病毒,可引起典型的细胞病变,在细胞核内形成多角体,并利用干燥“武汉株”卵巢表皮细胞与睾丸表皮细胞传至22代,仍保持其原来的形态,且对研究病毒与寄主之间的相互关系,提供了极为有利的实验途径。我国专家进一步指出,用胰蛋白酶溶液消化家蚕蛹的卵巢组织,能顺利地获得大量细胞,用脊椎动物血清配制培养,或不含有血淋巴的培养液均可成功地培养家蚕卵巢细胞,这些结果为配制人工合成培养液,建立细胞株而提供了实验条件。为了探讨病毒的形态发生、致病机制和潜伏性问题,进行了NPV在家蚕卵巢单层细胞中复制的超微结构研究,在细胞核中清楚见到病毒增殖的不同形态结构。

4.昆虫病毒的制剂生产与生物防治

研究防治桑蚕病毒病的途径是多方面的,我们应用免疫学原理对桑蚕NP型病、CP型病和柞蚕脓病,做了不少免疫试验。采用桑蚕CP型病毒病的多角体,溶解为游离病毒,再经减毒处理,使其成为不活化病毒。口服此不活化病毒的试验蚕区比单独攻击对照的CP发病率可降低50%~70%,这个苗头预示了一个新的防治途径。在1972~1974年总结出一套疫苗制造方法,但尚未达到实用化阶段。

从棉虫多角体病毒的大田使用结果表明,用每亩含300亿多角体病毒悬液25公斤防治第二代棉铃虫,虫口下降达93.3%,而用1605+DDT作对照者,虫口下降率只有73%~80%,说明NPV的防治效果优于化学农药,为防治棉铃虫开辟了新途径。在大田防治中,各地所用多角体病毒的浓度或剂量不同,所得结果亦异。在多角体病毒中加少量化学农药或青虫菌或植物质提取液,其防效均比单用病毒为佳,可臻取长补短之功,故开展了多角体病毒制剂的增效剂、补助剂、诱饵剂和保护剂的研究。一般用计算PIB含量的方法来估计病毒的毒力,也有研究用准确而简便的测定病毒毒力的生物测定方法。广泛采用了通过饲养昆虫进行病毒土法生产,使用效果良好,并首次制成了“78-3”号棉铃虫病毒可湿性杀虫剂和小菜蛾、菜青虫的病毒杀虫制剂。拟订了生产工艺流程,更提出了病毒制剂生产工艺机械化的设想。

对斜纹夜蛾、桑毛虫和松毛虫全国各地也开展了大面积病毒生物防治。对松毛虫CPV的自然扩散、飞机喷洒大面积防治效果和安全性进行了研究,为林区松毛虫防治开辟了新的前景。安徽利用NPV防治扁刺蛾、新疆利用CV防治黄地老虎、东北使用NPV防治舞毒蛾,防效均好。贵州利用NPV防治茶毛虫、湖南利用NPV防治大尺蠖,提高了茶叶质量。

国家环境保护法规定:推广综合防治和生物防治。由于利用昆虫病毒治虫有着专一性高、扩散性强、毒效较久、使用安全而方便等优点,能保护自然环境,防除化学农药公害,成为害虫的综合防治中重要的一环,已引起广泛的重视。为了配合推广,还拍摄了“利用昆虫病毒治虫”的科教电影片。

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