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1、-微生物农药复习资料-第 29 页一、名词解释(大概念、大类概念、构成、特殊结构、作用方式等)2. 农用抗生素3. VIP蛋白4. 包涵体5. 重寄生作用二、单项选择题 (最、第一等字眼;防治对象、专性、来源、毒素、机理、不同分类、可开发为。,已应用等字眼;有效活性成分,测定方法、指标,特殊结构、致病过程、实际生产方法、等)1. 以下哪一种微生物为专性寄生昆虫病原菌( )。A. 绿僵菌 B. 金龟子芽孢杆菌 C. 枯草芽孢杆菌 D. 苏云金芽孢杆菌2. ( )具有抗植物根结线虫作用,是一种很有应用前景的生防因子。A. 穿刺巴斯德氏柄菌 B. 肉毒梭菌 C. 嗜酸乳杆菌 D. 荧光假单胞菌3.
2、绿僵菌的主要防治对象为( )。A. 蚜虫 B. 蜡蚧 C. 鳞翅目幼虫 D. 线虫4. 鲁保一号是用于防治( )的微生物源药剂。A. 害虫 B. 病原菌 C. 杂草 D. 鼠害5. ( )是诺尔斯链霉菌西昌变种产生的抗生素,对多种植物病毒病具有特效。A. 井冈霉素 B. 农抗120 C. 中生霉素 D. 宁南霉素6. ( )可以产生剧烈的细菌外毒素,此毒素是目前草原农田广泛应用的生物杀鼠剂。A. 肉毒梭菌 B. 穿刺巴氏柄菌 C. 恶臭假单胞菌 D. 荧光假单胞菌7. 以下农用抗生素可用于杀螨剂的是( )。A. 莫西菌素 B. 华光霉素 C. 武夷霉素 D. 波拉霉素8. 除了( )以外,以下
3、均为DNA杀虫病毒。A. 核型多角体病毒 B. 颗粒体病毒 C. 昆虫痘病毒 D. 质型多角体病毒9. 可以开发为杀虫剂的病毒主要集中在( )。A. 杆状病毒科 B. 长尾噬菌体科 C. 丝状病毒科 D. 壬酸10. 双丙氨膦属于灭生性除草剂,其有效杀草成分为( )。A. L-草铵膦 B. 芦竹碱 C. 纤精酮 D. 拮抗关系11. 病毒制剂毒力生物测定方法有活体生物测定、离体生物测定和空斑测定法,其中活体生物测定法检测病毒毒力常用指标为( )。A. LD50 B. TCID50 C. LC50 D. EC5012. 苏云金素对昆虫的毒性是由于其对害虫( )具有抑制作用。A. RNA合成 B.
4、 蛋白质合成 C. DNA合成 D. 几丁质合成13. 第一个登记注册的病毒杀虫剂是( )。A. 棉铃虫NPV杀虫剂 B. 茶小卷叶蛾NPV杀虫剂 14.( )为具有囊膜的昆虫病毒。A. 颗粒体病毒 B. 细小病毒 C. 虹彩病毒 D. 质型多角体病毒15. ( )对蚊虫具有毒杀作用,是一种很有应用开发前景的蚊虫病原菌。A. 球形芽孢杆菌 B. 梭状芽孢杆菌 C. 恶臭假单胞菌 D. 多黏芽孢杆菌16. 在菌物中已用于开发杀虫剂的除卵菌门的( )以外,其余都是无性型真菌。A. 大链壶菌 B. 暗孢耳霉 C. 粉棒束孢 D. 寡雄腐霉17. 在昆虫病原真菌侵染寄主过程中各种水解酶起到重要作用,其
5、中以( )最为重要,其活性高低是决定真菌致病力的及其重要因素。A. 蛋白酶 B. 几丁质酶 C. 脂酶 D. 糖苷酶18. ( )在寄主体内繁殖过程中一般不分泌毒素,直到菌丝占领整个虫体后才引起昆虫死亡。A. 布氏白僵菌 B. 球孢白僵菌 C. 绿僵菌 D. 虫霉菌19. 以分生孢子为产品的真菌杀虫剂,在实际生产中多采用( )。A. 液体发酵 B. 固体发酵 C. 双相发酵 D. 高密度发酵20.( )会造成染病昆虫表现出行动迟缓、体躯肿胀和皮肤易破、组织液化等病理特征。A. 小菜粉蝶GV B. 梭状芽孢杆菌 C. 球孢白僵菌 D. 球形芽孢杆菌三、多项选择题 1. 由于阿维菌素毒性偏高,通过
6、化学结构修饰与改造获得的系列新型杀虫抗生素有( )。A. 伊维菌素 B. 多拉菌素 C. 埃玛菌素 D. 中生菌素2. 农用抗生素具有( )等特点。A. 选择性强 B. 高效、低毒、易降解 C. 大多具有内吸活性 D. 可通过发酵工程生产3. 按照用途微生态制剂可分为( )。A. 微生态促生长剂 B. 微生态治疗剂 C. 微生态多功能剂 D. 微生态单菌剂4. 真菌植物病害生防剂的作用方式包括( )。A. 重寄生 B. 抗生 C. 占领 D. 诱导植物抗性5. 以下哪些昆虫病毒可形成包涵体形式( )。A. 甜菜尺蠖姬蜂病毒 B. 棉铃虫核型多角体病毒C. 菜粉蝶球形病毒 D. 印度棕榈独角仙病
7、毒四、判断题(每小题1分,共10分) (来源、对象、机制、致病过程、药剂性质(水溶。碱溶) 得分: 分1. 位点竞争是荧光假单胞菌在植物根围定殖和大量繁殖的重要机制。( )2. 春雷霉素能选择性的抑制某些真菌和一些细菌的生长,尤其对稻瘟病菌特别敏感,其作用机制是干扰菌体蛋白的合成。( )3. 缓死芽孢杆菌是对金龟子幼虫蛴螬具有高度致病力的专性致病菌。( )4. 地衣芽孢杆菌可通过产生抗菌物质、位点竞争及诱导植物产生抗性而起到抑菌作用。( )5. 昆虫痘病毒寄生在寄主的细胞质内,病毒粒子包埋于纺锤形包涵体内。( )6. 灭瘟素是一种从灰色链霉菌的代谢产物中分离出来的苄氨基苯磺酸盐类抗生素。( )
8、7. 绿色木霉可通过竞争、占领和重寄生等多重方式作用于植物病原菌。( )8. 块状耳霉菌剂型种类多样,杀虫谱广,可寄生于鳞翅目、同翅目和双翅目等昆虫。( )9. Cry蛋白具有广泛的溶细胞活性,被称为溶细胞蛋白。( )10. 武夷菌素为水溶性抗生素,是具有我国自主知识产权的内吸性核苷类抗生素杀菌剂。( )五、简答题 (对比作用方式。机制,区别概念,简单)1. 简述井冈霉素的作用机制和特点。2.什么是昆虫病原病毒,与虫媒病毒有何不同? 3.简述食线虫真菌的作用方式,如何科学使用真菌杀线虫剂? 4.昆虫病原真菌的作用方式与其他昆虫病原微生物有何不同?5.简述核型多角体病毒在宿主细胞中的复制周期?
9、6.简述枯草芽孢杆菌抗病机理? 六、论述题(比较机理)比较阿维菌素与苏云金芽孢杆菌杀虫机理有何异同。一、名词解释1. 昆虫病原病毒2. -外毒素3. 拮抗作用4. 伴孢晶体5. 食线虫真菌二、填空题 1. 真菌杀线虫剂是使用食线虫真菌经发酵加工制成,其作用方式有和。2. 井冈霉素是由产生的多组分的类抗生素,其主要成分井冈霉素A分子中包含了结构和一个。3. 双丙氨膦是经一种发酵而产生的代谢产物,其有效杀草成分为。4. 微生态制剂按作用和用途可分为、和微生态多功能剂。三、判断题1. 金龟子芽孢杆菌是对鞘翅目害虫金龟子幼虫具有高度致病力的专性致病菌。( )2. 核型多角体病毒和颗粒体病毒都是专性寄生
10、鳞翅目昆虫的病原病毒。( )3. 梭状芽孢杆菌会造成染病昆虫表现出行动迟缓、体躯肿胀和组织液化等病理特征。( )4. 木霉菌主要通过竞争、拮抗和诱导系统抗性达到对植物的保护作用。( )5. 井冈霉素对多种植物病原真菌以及革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌均具有明显抑菌作用。( )四、 选择题1. 已被开发用于防治根结线虫的真菌杀线虫剂是( )。A. 淡紫拟青霉 B. 盘长刺盘孢C. 汤普生被毛孢 D. 尖孢镰刀菌2. 肉毒毒素是肉毒梭菌产生的一种( )杀鼠剂,它具有很多化学杀鼠剂所不及的优点,具有良好的推广前景。A. 神经毒剂 B. 呼吸抑制剂C. 抗凝血剂 D. 以上都对3.( )被应用于防治森
11、林的马尾松毛虫,已经开发了多种生防制剂。A. 绿僵菌 B. 菜氏野村菌C. 玫烟色棒束孢 D. 大链壶菌4. 以下哪一种抗生素作用机理不属于抑制菌体蛋白质的生物合成( )。A. 春雷霉素 B. 链霉素C. 灭瘟素 D. 灰黄霉素5荧光假单胞菌能通过与植物根际病原菌竞争( )而达到抑制病原物的效果。A.铁元素 B. 游离氮 C. 氧份 D. 碳元素 6球形芽孢杆菌对不同蚊幼虫的毒杀作用主要是通过其产生的( )。A.毒素蛋白 B. 蛋白酶 C. 芽孢 D. 细菌素 7( )通过幼虫摄食而侵入,感病幼虫呈现食欲不振、停止进食、下痢、吐液、体积缩小等症状。A. 核型多角体病毒 B. 质型多角体病毒 C
12、. 颗粒体病毒 D. 泡囊病毒8. 以下哪种昆虫病毒具有球形体和纺锤体两种类型包涵体( )。A. 昆虫痘病毒 B. 颗粒体病毒 C. 细小病毒 D. 虹彩病毒9. 苏云金芽孢杆菌用于害虫防治主要是其毒素发挥作用,其中营养生长其分泌的杀虫蛋白是( )。A. VIP蛋白 B. Cry蛋白C. Cyt蛋白 D. 肠毒素 10( )是通过内吸筛选模型获得的一种内吸性强、广谱、高效、低毒的核苷类抗生素。A. 武夷菌素 B. 中生菌素C. 宁南霉素 D. 多抗霉素 五、简答题 1. 简述阿维菌素神经毒作用机制。2. 依据抗生素农药的作用目标和作用机理,抗生素农药可分为哪些种类? 3. 简述苏云金芽孢杆菌的
13、毒素杀虫机制。4. 简述核型多角体病毒致病机理。5. 细菌农药与化学农药相比有什么特点? 6. 微生态制剂在微生物农药方面有什么应用潜力? 六、论述题 什么是真菌杀虫剂?使用真菌杀虫剂有哪些优点和缺点?怎样才能用好真菌杀虫剂?微生物农药复习资料考点:大类概念、具体品种、机理机制、特点、使用、生产、研发过程、重要意义(里程碑、首个)、分类及依据第一章绪论1.3R问题:残留、抗药性、再猖獗2.微生物农药来源分类:(1)活体微生物农药:细菌农药:苏云金杆菌、日本金龟子杆菌、球状芽孢杆菌真菌农药:白僵菌、绿僵菌病毒农药:核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒农用抗生素:井冈霉素、春雷霉素、农抗12
14、0、多抗霉素、阿维菌素寄生线虫:小杆线虫、斯氏线虫微孢子原虫类3.微生物农药概念:以活体微生物或微生物代谢产物来作为农药,包括杀虫、杀菌、除草和植物生长调节活性等。4.活体农药主要商品化产品有:苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、棉铃虫核型多角体病毒、粘虫核型多角体病毒、甘蓝夜蛾核型多角体病毒、短稳杆菌、木霉菌抗生素产品:宁南霉素、伊维菌素、阿维菌素、井冈霉素、多抗霉素、春雷霉素、中生霉素5.微生物农药特点:答:优点:(1)环境相容性好对非靶标生物毒性低,影响小,在大气、土壤、水体、作物中易于分解,无残留影响对病虫害特异性强,不杀伤植物病原体、害虫、杂草的天敌和有害生物,能保护生态平衡(2
15、)不易产生抗药性 作用成分和作用机理复杂,害虫和病菌抗药性发展缓慢,特别是活体微生物农药(3)资源丰富,开发成本低资源丰富,可筛选分离;并可用现代生物技术手段对产生菌及其发酵工艺进行改造,不断改进性能和提高品质生产原料和有效成分属于天然产物,能保证可持续性发展缺点:大多数微生物农药发挥作用缓慢稳定性相对较差,特别是以活体微生物为有效成分的产品一些微生物农药如活体生物的应用等技术要求高,对气候条件要求较严格,不利于农民掌握生产工艺比较复杂,工业化生产难度大等,使成本相对高存在一定程度的隐患天敌的安全性问题主要是对生物多样性的影响转基因作物则存在“基因污染”和“基因漂移”等隐患,对人类有无致病性、
16、致畸性,尚不明确抗生素令靶标生物产生抗性,对非靶标生物也具有一定的毒性答:(1)利用生物工程技术改造微生物农药杀虫工程菌、杀虫工程植物、工程病毒(2)科学使用微生物农药,扬长避短活体生物农药,应灵活运用各种使用方法(3)以化学和生物相结合的方法开发与创制新农药以天然物质为先导化合物i,通过化学修饰改造,例如甲氨基阿维菌素,活性较阿维菌素提高了10倍第二章微生物农药研发的一般原理和方法从自然环境(土壤、水、动植物、矿物、极端环境)筛选并培育改良从微生物或培养物保存单位收集菌株并筛选购置专利菌种细菌种类:芽孢杆菌属,假单胞菌属产生的抗生素:杆菌肽、短杆菌肽、泰乐菌素、多粘菌素、多肽类提取的优缺点:
17、优点 培养时间短,对生产有利 缺点:易受到噬菌体的侵袭;易产生粘性强的多糖类种类:木霉属,黏帚霉属产生的抗生素类:木霉素、肤霉素、抗菌肽、绿黏帚霉素放线菌,代谢产物为抗生素,如链霉素、阿维菌素、井冈霉素、宁南霉素、武夷霉素、春雷霉素和灭瘟素4.工业发酵生产水平的高低主要取决于生产菌种、发酵工艺和后提取工艺这三个因素。其中拥有良好菌种是前提。菌种主要来源于土壤。5.微生物农药研究开发的一般原理即为:利用自然界现有的微生物资源,依据相生相克这种普遍现象来防治有害生物。6.微生物农药包括微生物体农药和微生物生物化学农药(即农用抗生素)。微生物体农药的开发核心在于发现和驯化,而微生物化学类生物农药的开
18、发较为复杂。l发酵培养基价格低廉、来源充足、转化为产品的效率高l对人、动物、植物和环境安全l发酵后副产品少,产品相对容易分离l遗传特性稳定,易进行基因操作答:定方案:查阅资料,了解菌种的生长培养特性采样:有针对性的采样增殖:人为控制养分或培养条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势分离:利用分离技术得到纯种发酵性能测定:进行生产性能测定。包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适PH值、提取工艺等9.菌种分离:要从混杂的各类微生物中依照生产的要求,采用各种筛选方法,快速、准确地把所要生物菌种挑选出来目的:高效地获取一株高产目的
19、产物的微生物问题:如何使样品中所含微生物的可能性最大;如何在后续的操作中使这种可能性实现以生物测定(离体和活体)为依据,建立快捷简单、可重复,且较经济等要求的活性测试体系生测方法:杀虫杀螨活性筛选体系供试虫种:具有一定的经济意义,可大批供应,不受季节限制如:粘虫、苜蓿蚜、二斑叶螨、家蝇或库蚊子、小菜蛾杂拟谷盗生测方法:饲料混毒饲虫法,叶片浸药饲虫法,点滴法,药液浸虫法杀菌活性筛选系统供试菌种:分类上具有一定的代表性,最好是重要的农业植物病害的病原菌;易培养,多代繁殖不易产生变异如:番茄灰霉病菌、苹果炭疽病菌、水稻稻瘟病菌、玉米大斑病菌、枯草杆菌、黄瓜霜霉病菌、小麦条锈病菌生测方法:生长速率法、
20、孢子萌发法、抑菌圈法、组织法、盆栽试验法除草活性筛选体系供试植物:反枝苋种子、油菜种子、狗尾草种子,小麦种子生测方法:小麦去胚乳法,水琼脂培养法11.微生物源生物化学农药研究开发的程序与方法(图示)12.有效成分的分离与精制方法(图示)常用检测方法:质谱、红外(IR)、紫外(uv)、圆二色谱(CD)、原子力显微技术(AFM)、X-单晶衍射、一维核磁共振谱、二维核磁共振谱15.试管培养、试管摇床培养目的:原种斜面培养后,为了提高初筛效率摇瓶培养,250ml-500ml锥形瓶,再200rpm摇床上培养目的:培养基和培养条件的初筛玻璃自控发酵罐 容量5L-50L。是摇床向发酵罐过渡的阶段目的:工艺参
21、数、工艺条件的选择和考察试验罐培养、中间工业试验阶段目的:放大和验证摇床试验结果,积累发酵工艺规律和发酵参数16.菌株选育、分子改造目的:防止菌种退化、解决生产实际问题、提高生产能力、提高产品品质、开发新产品方法:基因突变:自然选育、诱变育种基因重组:杂交、原生质体融合、基因工程技术基因的直接进化:点突变、易错PCR、DNA shuffling(1)病毒活体农药开发的一般程序(2)细菌真菌活体农药开发的一般程序与方法 (3)病原线虫活体农药开发的一般程序第三章 病毒农药1.病毒:非细胞形式的最小有机体,是一种最原始的生命形态 病毒由两部分组成:内部是核酸,外部是衣壳,成分是蛋白质只含有一种核酸
22、,DNA或RNA,没有细胞器和细胞构造,不能独立生活,只能在活的寄主细胞内才能复制增殖答:病毒只含有一种核酸,DNA或RNA,其他生物一般含有DNA和RNA两种核酸病毒依靠自身的核酸通过复杂的生物合成过程进行复制,在特定的生活的宿主细胞中进行,而不是通过二分裂或类似二分裂方式在特定的宿主活细胞中进行繁殖病毒缺乏完整的酶系统,不含核糖体,必须利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质,脱离宿主不能进行任何形式的代谢活动在离体条件下能以无生命的生物大分子状态存在,并可长期保持其侵染活力病毒对抗菌素或其他对微生物代谢途径作用的因子不敏感病毒对宿主DNA复制有一定指导性。例如病毒的核酸整合到宿主的基因组中,并
23、诱发潜伏性感染病毒在活细胞内,以其基因为模板,在酶的作用下,分别合成病毒基因及蛋白质,再组装成完整的病毒颗粒,这种方式称为复制。从病毒进入宿主细胞开始,经过基因组复制和病毒蛋白合成至释放出子代病毒的全过程,称为一个复制周期病毒复制周期:包括吸附、侵入、脱壳、大分子合成、装配与释放五个连续步骤4. 昆虫病毒分类与性状病毒粒子特性(1) 病毒的形态特征(囊膜、粒子的大小、性状及亚显微结构)(2) 生理生化和物理性质(如分子量、沉降系数)(3) 病毒基因组(核酸的类型、单双链、线状或环状)(4) 病毒蛋白(结构蛋白和非结构蛋白的数量、大小、功能、活性)(5) 病毒脂类和碳水化合物的含量和特性(6)
24、病毒基因组组成和复制特性病毒抗原性质(病毒粒子及有关血清学性质)、病毒生物学特性(天然寄主范围、传播特性、分布、致病机理、引发的病理和组织病理学特点)5. 根据病毒核酸类型分为(1)双链DNA病毒(有囊膜)囊膜(envelope)是指病毒外壳包被的由蛋白质、多糖和脂类构成的类脂双层膜,也称为包膜。囊膜主要来源于宿主细胞膜(磷脂层和膜蛋白),但也包含有一些病毒自身的糖蛋白。病毒囊膜的主要功能是帮助病毒进入宿主细胞。杆状病毒科多分DNA病毒科痘病毒科泡囊病毒(2)双链DNA病毒(无囊膜)虹彩病毒科细尾病毒科(3)单链DNA病毒(无囊膜)细小病毒科(4)双链RNA病毒呼肠孤病毒科二分RNA病毒科(5
25、) 单链RNA病毒微RNA病毒科 野田村病毒科T4病毒科(6) DNA和RNA反转录病毒,包括:前病毒科变位病毒科6. 根据包涵体在寄主细胞中的部位分类核型多角体病毒(NPV)棉铃虫、粘虫和桑毛虫的核型多角体病毒质型多角体病毒(CPV)家蚕、马尾松松毛虫、茶毛虫、棉铃虫、小地老虎颗粒体病毒(GV)菜青虫、小菜蛾、茶小卷叶螟、稻纵卷叶螟无包涵体病毒美丽姬蜂非包涵体病毒1型、橄榄实蝇非包涵体病毒4型昆虫痘病毒7. 昆虫病毒包括两类昆虫病毒:泛指以昆虫为宿主的病毒,即只要在昆虫体内增殖的病毒,就可以认为是昆虫病毒虫媒病毒:能在昆虫体内增殖,不表现病原性,它们以昆虫为中间介体传给其他动物或植物昆虫病原
26、病毒:可以在昆虫体内增殖,对寄主昆虫表现致病性,在生物防治中用于防治害虫8. 我国绝大部分为杆状病毒,国际60%也为杆状病毒1971, 美国首个商品化制剂是棉铃虫NPV9. 病毒杀虫剂优缺点优点:选择性好:不损伤天敌,不易引起生态平衡的破坏传播性强:很快扩散蔓延,造成流行病持久性长:包涵体可抵抗不良环境,具有非常好的稳定性经济效益高:剂量低,使用方便安全无害:无残留缺点: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防治谱窄:不能成功得用来防治种植地区生长季节内繁衍的多种害虫受到温度、阳光等环境条件影响大不易生产存在的安全隐患:昆虫病毒、其它的无脊椎动物、脊椎动物和植物病毒之间并
27、无明确的界限呼肠孤病毒环状病毒属、朋扬病毒科、弹状病毒科的全体成员既能使昆虫致死,又能寄生植物;野田村病毒既能使昆虫发病,又能使哺乳动物发病致死10. DNA病毒(1) NPV (2)GV (3)昆虫痘病毒(EPV)(4) DNV细小病毒(5)其它DNA病毒 多分DNA病毒科、虹彩病毒科、泡囊病毒科、细尾病毒科、棕榈独角仙病毒11. 杆状病毒(树顶病,宿主专一性)发现最早、数量最大、研究最多最实用的节肢动物特异性的DNA病毒研发现状:20种左右杆状病毒杀虫剂试用或应用A亚组核型多角体病毒,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
28、NPVB亚组颗粒体病毒,如黄地老虎GV,菜粉蝶GV,茶小卷叶蛾GVC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押题杆状病毒致病症状: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。如植株顶端,头朝下倒挂,“树顶病”杆状病毒杀虫剂特点l 感染病毒的幼虫形成大量包涵体,扩散,传播l 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l 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,
29、有效地控制农业害虫的发生,并且对环境不造成污染杀虫活性:主要为鳞翅目,其次是膜翅目、双翅目、鞘翅目、直翅目举例:光谱的杆状病毒,苜蓿银纹夜蛾病毒,对10多种害虫有效,克服防治谱窄,但活性低1-2个数量级包涵体:在感染病毒的昆虫细胞内形成特殊的蛋白质晶体颗粒多角体polyhedra :是指随着某种昆虫病毒的感染,核内或细胞质中形成直径0.510微米的多面体,由晶状排列的碱溶性蛋白质组成,中间包藏着数目不定的病毒粒子。它的功能是保护病毒颗粒免受外界各种不良环境的破坏,它对各种蛋白分解酶有抗性,而在碱中易溶解,释出病毒粒子。(1) 核多角体病毒NPV专一性侵染节肢动物的DNA病毒,主要寄生鳞翅目,在
30、双翅目、膜翅目、鞘翅目等也有,仅脊椎动物中发现 形态特征 病毒粒子呈杆状、具囊膜,双链环状DNA分子,DNA分子以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内,90-180kb病毒束:在NPV中,每个囊膜可以包封一个至多个核衣壳,一个囊膜内有多个排列成束的核衣壳的,常称为病毒束判断: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形状和平均大小可能差别很大举例:盗毒蛾幼虫体分离的NPV的两菌株,一个多角体是多角形状的,另一个是立方体的。多角体的表面有膜,若多角体被溶解,则会留下囊状空炮,再延长时间,也会被溶解,与核膜相似。在NPV中,每个囊膜可以包封一个至多个核衣壳,一个
31、囊膜内有多个排列成束的核衣壳的,常称为病毒束获得囊膜的病毒粒子被随机的包埋在蛋白质构成的结晶状多角体之内,一个多角体可以包埋一个至多个病毒粒子。而未被包埋的病毒粒子则只有核衣壳。核型多角体病毒根据病毒粒子囊膜内包含核衣壳的数目分为两类MNPV :即多核衣壳核型多角体病毒,指一个囊膜包含多个核衣壳SNPV单核衣壳判断: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;棉铃虫、斜纹夜蛾、盗毒蛾都是MNPV同一种昆虫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特性、血清学特征等方面都可能有较大差异NPV理化性质 对不同化学药剂具有高度抵
32、抗力 不溶于水和各种有机溶剂 不被细胞或细胞蛋白酶分解 在PH值2-2.9时,可被胰蛋白酶破坏 溶于强酸和强碱 比重大于水,稍耐低温,不耐高温 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,才能释放出有感染能力的病毒粒子 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年后,在碳酸钠中的溶解性不变 可以抵抗细菌的腐败作用,在提纯或死虫尸体为细菌污染的时候,多角体一般不受破坏 在昆虫幼虫消化液中的溶解性不受寄主范围的限制,对非敏感昆虫也如此 有较强的折光性,成熟的多角体不易被一般染料着色,但经酸碱处理后可为一些染料所强染NPV复制过
33、程重要特点:具有两种不同表现性,产生两种不同形态、不同功能的病毒粒子出芽型病毒粒子(BV)包涵体来源型病毒粒子(ODV)两种表现型的病毒粒子形成双相复制周期第一阶段:包涵体在宿主中肠内被碱裂解释放出ODV,并感染宿主中肠上皮细胞,病毒在中肠细胞内复制与增殖产生子代BV,该过程也称为初级感染。第二阶段,增殖后的BV 再感染其他组织与细胞,引起宿主系统感染,即次级感染此阶段感染早期产生BV,晚期产生了大量的ODV,ODV由多角体保护着,最后宿主幼虫的细胞核充满了多角体并液化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
34、体,引起昆虫肿胀,厌食,最终由于病毒蛋白酶的产生,细胞核和细胞裂解,导致昆虫死亡昆虫死亡后,病毒编码的几丁质酶和组织蛋白酶的进一步作用,导致昆虫表皮解体,虫体组织液化,大量多角体释放进入环境中中毒症状:2-5d内不表现症状,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。5-12天内死亡,表现为表皮易破,体内组织液化,内部含有大量多角体,破后流出乳白色或褐色浓稠液体。NPV杀虫剂的生产适龄健康幼虫,感染病毒后,感病幼虫扩增病毒,收集虫尸,低温贮存含病毒虫尸,高速匀浆过滤,得到粗制多角体,差速离心,提纯多角体。加乳液添加剂得到乳剂,加固体添加剂并干燥得到粉剂。生测之后产
35、品包装。NPV生产中应该注意的问题:1. 生产环境的消毒和条件控制车间、使用器具必须严格消毒;温度20-26、湿度50%、光照2. 人工饲养宿主昆虫人工合成饲料3. 病毒感染液的制备和感染将病虫和虫尸低温储藏,进行抽提:匀浆、过滤、离心浓缩、制成悬浮剂或粉剂4. 病毒制剂毒力生物测定 产品标准化的核心是生物活性测定病毒活体生物测定,用敏感昆虫测试,指标是LD50,根据幼虫死亡率计算病毒离体生物测定,以昆虫细胞为对象直接测定病毒对昆虫细胞的感染效价。空斑测定法 在用苜蓿银纹夜蛾NPV感染夜蛾细胞的时候,在培养的单层细胞上覆盖一层琼脂糖,限制了新生病毒粒子的运动,这样一个病毒粒子感染可使集团病变的
36、细胞形成一个空斑。产生一个空斑的病毒量为一个空斑形成单位PFU推广最多,最成功得是棉铃虫NPV(2) 颗粒体病毒GV杀虫剂(3) 最初从患病的大菜粉蝶中发现,主要存在于鳞翅目昆虫幼虫中,致病性较强 颗粒体病毒的理化性质1. 比重大于水2. 不溶于水及多种有机溶剂3. 强酸强碱下迅速溶解,并使粒子变性失活4. 耐低温,高温和紫外线易使粒子失活5. 有包涵体的颗粒体病毒,在外界环境中较稳定,在室内和野外土壤中可存活数年6. 没有包涵体保护的颗粒体,稳定性差颗粒体(蒴状体)是包涵和保护病毒粒子的结晶状蛋白质,呈卵形、椭圆形、肾形颗粒体病毒的生物学特性GV属于杆状病毒,病毒粒子由一个杆状的核衣壳包围在
37、囊膜内而组成,粒子呈杆状颗粒体(蒴状体)是包涵和保护病毒粒子的结晶状蛋白质,呈卵形、椭圆形、肾形一个颗粒体仅包埋一个(偶尔2个)病毒粒子颗粒体的致病机理侵染途径:与NPV相似,被敏感昆虫摄入体内后,颗粒体在消化道中被碱性消化液溶解,病毒粒子通过中肠柱形细胞的微绒毛侵入细胞,通过核孔进入细胞核增殖,形成新的病毒粒子和包埋入颗粒体中毒症状初期无明显病症,因颗粒体大量在脂肪体中积累,腹部出现苍白或乳黄色感病幼虫幼虫期比正常幼虫要长一些,体积更大,随着体色变化,幼虫活力通常变弱,行动迟钝,身体变软,皮肤易破颗粒体病毒杀虫剂的生产和应用生产原理和方法与NPV相同,但GV表现更高的宿主专一性,主要是人工饲
38、养昆虫,然后感染GV,等病虫濒死时收集虫尸,再配成杀虫剂。GV也是具有包涵体的病毒,病毒粒子能抵抗外界不良环境。GV杀虫剂通常比NPV具有更高的杀虫专一性(2) 痘病毒(EPV)杀虫剂 形态特征 EPV属于痘病毒科,双链DNA,具囊膜。EPV通常呈砖形或椭圆形,病毒形态相似,大小随寄主不同而不同。包涵体有两类:球形体,包埋病毒粒子 纺锤体,不含病毒粒子球形体:是一种结晶蛋白结构,基质蛋白叫球形蛋白,类似于多角体蛋白和颗粒体病毒蛋白,蛋相对分子量要打,不同宿主甚至同一宿主不同细胞中球形体包含的病毒粒子数不等纺锤体:出现在细胞质中的核周边区,功能和意义尚不明确。EPV致病机理宿主范围小,不同科之间
39、无交叉感染。有些EPV感染脂肪体细胞,也有些能感染较多组织。鳞翅目昆虫感染EPV后,表现为虫体发白发软,蛹期延长,幼虫比正常的大。鞘翅目昆虫感染EPV后,脂肪体和真皮中包涵体的增殖使体色逐渐发白。EPV杀虫剂生产我国首次发现的蝗虫痘病毒是西伯利亚蝗虫痘病毒,接着发现亚洲小车蝗虫痘病毒。意大利蝗虫痘病毒等五种。(3) DNV细小病毒科杀虫剂细小病毒是最小的DNA动物病毒,为单链DNA,无囊膜。大多数细小病毒DNV病毒对环境抗性较强,能够水解蛋白酶及核酸水解酶 感染DNV的幼虫,病变发生在细胞核内,核明显膨大杀虫活性国外:蜡螟浓缩核症病毒和鹿眼蝶浓缩核症病毒国内:菜粉蝶浓缩核症病毒可感染:鳞翅目,鞘翅目、膜翅目(4) 虹彩病毒形态:病毒粒子为二十面体。直径为120-200毫微米,核酸为双链DNA,无膜,无包涵体。代表种为:二化螟虹彩病毒,是鳞翅目幼虫感染虹彩病毒的首例,昆虫症状与致病机理食入病毒感染,粒子大量复制,在组织内形成大量结晶体,活体昆虫出现虹彩颜色。感染部位主要在脂肪细胞, 其次为皮肤上皮细胞、神经细胞和肌肉细胞杀虫活性:双翅目,鳞翅目,也可感染鞘翅目、半翅目和膜翅目昆虫主要寄主:棉铃象甲,叶跳虫,深山叶蝉,黑尾叶蝉、小褐飞虱、蚊虫12. RNA病毒杀虫剂质型多角体病毒CPV,其他RNA杀虫病毒(双RNA病毒科,野田村病毒科,四对称病毒科)(1) 质型多角体病毒C
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