昆蟲病毒

昆蟲病毒是以昆蟲作為宿主，並在宿主種群中流行傳播的一類病毒。昆蟲病毒的種類繁多，至今發現的昆蟲病毒已超過1000多株，涉及11個目的900多種昆蟲，據統計我國已經發現的昆蟲病毒有200餘株。

一、昆蟲病毒的形態結構

　　昆蟲病毒在形態、結構上比較特殊，其突出的特點是它們大都在宿主細胞內形成蛋白結晶性質的包涵體（inclusion body）。

家蠶膿病的多角體，就是包涵體的一種。包涵體內的病毒粒子隻有當它們從包涵體中釋放出來以後，才有侵染宿主細胞的能力。包涵體具有保護病毒免受不良環境影響的作用。除了形成包涵體的病毒外，還有許多不形成包涵體的昆蟲病毒。

 

二、分類

　　二十世紀七十年代，昆蟲病毒的分類，就是根據包涵體的有無、形態、生成部位等特點，而大體分成五類：

（1） 核型多角體病毒（Borrelinavirus屬），多角體於細胞核內形成；

（2） 質型多角體病毒（Smithiavirus 屬），多角體於細胞質內出現；

（3） 顆粒體病毒（Bergoldiavirus 屬），橢圓形顆粒狀包涵體存在於細胞核或細胞質內；

（4） 昆蟲痘病毒（Vagoiavirus 屬），橢圓形與紡錘形包涵體存在於細胞質內，但紡錘形包涵體是不包埋病毒粒子的；

（5） 非包涵體病毒（Moratorvirus 屬），不形成包涵體，病毒粒子遊離地存在於細胞質內或細胞核內。

　　這種分類法，是由於研究昆蟲病理學時，病毒隻作為病原體對待而曆史地形成的，即使現在，仍未失去其實際意義。然而，隨著昆蟲病毒的數量和種類的發現日益增加，對這種分類法進一步完善和逐漸成熟起來，最近（1999）根據“Virus taxanomy1999”，昆蟲病毒可分為7個科。

1、杆狀病毒科（Baculoviridae）

核型多角體病毒屬（Nucleopolyhedrovirus）

顆粒體病毒屬（Granulovirus）

2、呼腸孤病毒科（Reoviridae）

質型多角體病毒屬（Cypovirus）

3、痘病毒科（Poxviridae）

昆蟲痘病毒亞科（Entomopoxvirinae）

4、細小病毒科（Parvoviridae）

濃核病毒亞科（Densovirunae）

5、虹彩病毒科（Iridoviridae）

虹彩病毒屬（Iridovirus）

6、彈狀病毒科（Rhabdoviridae）

西格馬病毒屬（Sigmavirus）

7、微核糖核酸病毒科（Picornaviridae）

腸道病毒屬（Entervirus）

三、研究昆蟲病毒的實踐和理論意義

　　為什麽要研究昆蟲病毒？研究昆蟲病毒的直接目的，是為了保護有益昆蟲、殺滅農林害蟲和衛生昆蟲。這在發展農林生產、加強公共衛生以及人類環境保護方麵，都有重要意義。此外，昆蟲病毒的種類很多，在發展比較病毒學和分子生物學的基礎理論研究、加深對病毒乃至生命本質的認識方麵，也是很好的實驗模型。

（一）昆蟲病毒與蠶、蜂病害的防治

　　蠶和蜂，是有重要經濟價值的益蟲，遭受多種病毒的侵襲，往往造成生產上的巨大損失。由核型多角體病毒引起的膿病，任何養蠶的國家和地區都是常見的蠶病，有些年份或季節還能大流行，引起養蠶業上可觀的經濟損失。秋蠶發病嚴重的地區，膿病的損失占半數以上。膿病對柞蠶的危害更為普遍，據估計，我國有些地區柞蠶常年因膿病減產30%左右，嚴重地區達50%以上，甚至造成個別生產單位絕產。近年，由家蠶質質型多角體病毒引起的中腸型膿病，以及由非包涵體病毒（FV）引起的空頭性軟化病，已發展為目前國內外蠶業生產上危害最大的蠶病。因此，有效地防治各種病毒引起的蠶病，已為當前安定蠶作、增產蠶繭所急需解決的重要課題。已知為害蜜蜂的病毒至少有7種。

（二）昆蟲病毒作為控製害蟲的手段

事物總是一分為二的。昆蟲病毒的存在，能引起蠶、蜂等有益昆蟲的疾病，造成經濟上的損失，這是有害的一麵；但是昆蟲病毒又能殺滅害蟲，保護農林作物和人體健康，這是有利的方麵。昆蟲病毒作為農林害蟲和衛生昆蟲的控製手段，具有一些獨特的優點：

（1）宿主特異高，能殺滅害蟲，而不影響害蟲的天敵，因此，引起主要害蟲的再猖獗與次要害蟲上升等可能性較小；

（2）不會汙染環境，對人畜安全，昆蟲病毒是自然界本來存在的，特別杆狀病毒（核型多角體病毒與顆粒體病毒）對河蝦、牡蠣、蚌、蟹沒有致病性，對兩棲類、魚類、鳥類及哺乳動物亦無任何中毒性、致病性或異常變態反應；

（3）後效作用明顯，不僅病蟲本身就是病毒生產的“小工廠”，而且有些情況下，病毒還可經卵傳染，殺滅次代害蟲，這是任何化學農藥所辦

（4）同時昆蟲病毒製劑生產容易、使用方便、成本低廉、適於推廣。

　　近20年來，利用昆蟲病毒防治農作物害蟲已成為國內外生物防治的一個重要發展方向。HaSNPV是棉鈴蟲特異性病原病毒，由武漢病毒所分離，自70年代起被用於棉鈴蟲的防治。在武漢病毒所和兄弟單位的協助之下，該病毒在1993年被登記注冊為我國的第一個病毒殺蟲劑，目前年產200～400噸，年應用麵積達 200萬畝次，在國際上具有較大的影響。我國許多地方都開展了不同規模的田間治蟲試驗，其中麵積較大的有赤鬆毛蟲質型多角體病毒（CPV），棉鈴蟲和油桐尺蠖核型多角體病毒（NPV）和菜粉蝶顆粒體病毒（GV）等病毒殺蟲劑，而且取得了較好的防治效果。

（三）昆蟲病毒作為基礎研究的模型

　　病毒是生命有機體的原始形態，通過對病毒的研究，可使人們對生命本質的認識，有所啟發，對生命現象的一些基本問題加深理解。在這方麵昆蟲病毒作為實驗模型，也是非常合適的。

　　中國科學院武漢病毒研究所承擔的國家自然科學基金“中國棉鈴蟲核型多角體病毒基因組全序列的測定”項目在課題組人員與荷蘭Wageningen大學科學家的共同努力下，取得重要進展，已經完成了棉鈴蟲單核衣殼核型多角體病毒（HaSNPV）的全序列測定。研究表明HaSNPV全長131，403bp（GenBank 收錄號AF271059），編碼長度在50氨基酸以上的ORF 135個，其中115個為杆狀病毒的同源基因，20個ORF為HaSNPV的特有基因。該研究利用“基因對比排列圖”方法，首次揭示出杆狀病毒基因組排列的共同特征。這是世界上報道的首例單核衣殼核型多角體病毒的全序列，對杆狀病毒的基因組結構和分子進化研究具有重要的理論價值。

　　目前該項目組科研人員正全麵開展HaSNPV的功能基因組學及HaSNPV與宿主相互作用的分子機理的研究。