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    自然界中存在一類非常獨(dú)特的微生物，它們可能匿藏于田野、森林、河流、空氣，甚至混在我們的食物中，盡管我們?nèi)祟愐约按蠖鄶?shù)生物都可能無(wú)法感受到它們的存在，但是對(duì)于昆蟲或者害蟲來(lái)說，它們卻是無(wú)形的致命殺手，這就是備受科學(xué)家高度關(guān)注的昆蟲病毒。

    對(duì)“病毒”一詞，許多人聞而生畏。在人們的心目中，病毒總意味著疾病和災(zāi)難。的確，病毒是對(duì)人類健康威脅最大的致病因子之一。但是，在綜合防治害蟲的眾多方法中，昆蟲病毒作為一種殺蟲劑，卻是對(duì)人類很有益處的。

    昆蟲病毒就是以昆蟲作為宿主，并在宿主種群中發(fā)生流行病的病毒。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，1949年發(fā)現(xiàn)昆蟲病毒約100種；1960年增加到200種；1975年David列出昆蟲與蜻類的病毒為721種，1977年Martignoni和Iwai列出感染昆蟲和蟒類的病毒達(dá)1000種；1984年的記載，國(guó)內(nèi)外已從11個(gè)目900多種昆蟲中發(fā)現(xiàn)了1300余種病毒和病毒樣粒子。

    第一個(gè)關(guān)于昆蟲病毒病的記錄文獻(xiàn)是我國(guó)12世紀(jì)中葉的《農(nóng)書》中有關(guān)于家蠶“高節(jié)”“腳腫”病的記載。這就是我國(guó)養(yǎng)蠶農(nóng)民俗稱“膿病”的核型多角體病毒病。

    昆蟲病毒有一個(gè)重要的特點(diǎn)：寄主專一，一種病毒通常只感染一種昆蟲，對(duì)人、畜和其他動(dòng)物（包括天敵）都比較安全。病毒顆粒在宿主細(xì)胞內(nèi)常包埋在蛋白質(zhì)中，形成包涵體，根據(jù)包涵體的有無(wú)和位置可將昆蟲病毒分為四類，即細(xì)胞核型多角體病毒、細(xì)胞質(zhì)型多角體病毒、顆粒體病毒和無(wú)包涵體病毒。

    核型多角體病毒，也被稱為桿狀病毒，是一種大型昆蟲病毒，其形態(tài)結(jié)構(gòu)十分特殊，能形成大的多角體，多角體外被有多角體膜，包裹著具有晶格排列的蛋白基質(zhì)，在蛋白基質(zhì)中隨機(jī)地包埋著許多單個(gè)的病毒粒或由包膜包裹著多個(gè)核殼，這樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)是其他病毒所沒有的。基因結(jié)構(gòu)同地球上其他生物的沒有任何聯(lián)系，該種病毒可以占據(jù)受感染昆蟲體重干重的40%，病毒顆粒的形狀類似一根棒，病毒顆粒常出現(xiàn)在一種被稱為是多角體的蛋白質(zhì)晶體內(nèi)。

    核型多角體病毒主要由兩部分組成，大量的多角體蛋白聚在一起構(gòu)成實(shí)心的幾微米大小的多面體，叫做多角體，多角體的里面包藏著許多可以致病的病毒粒子。多角體蛋白在自然界中非常穩(wěn)定，可以保護(hù)脆弱的病毒粒子免受陽(yáng)光中紫外線的殺傷，這樣，病毒粒子在多角體這層防護(hù)殼的保護(hù)下，在自然界可以存活許多年。然而多角體蛋白還有另外一個(gè)特點(diǎn)，一旦遇到堿性的環(huán)境，非常容易溶解，而害蟲的消化液恰恰堿性非常強(qiáng)，這正是核型多角體病毒殺蟲的關(guān)鍵所在。當(dāng)害蟲將多角體連同食物吃進(jìn)腹中，多角體蛋白遇到強(qiáng)堿性的消化液立即溶解，將病毒粒子釋放出來(lái)，病毒粒子很快侵入害蟲的中腸細(xì)胞，在細(xì)胞核中大量復(fù)制。當(dāng)?shù)?輪復(fù)制完成后，呈數(shù)量級(jí)擴(kuò)增的新一代病毒從中腸細(xì)胞中釋放到害蟲的血液中，隨血液循環(huán)對(duì)害蟲進(jìn)行全身性感染，幾乎在害蟲所有細(xì)胞的細(xì)胞核中大量復(fù)制，這個(gè)過程將要進(jìn)行3~4天。

    開始人們并不能從罹病害蟲看出明顯的變化，但是到了感染的后期，害蟲的取食減少，體色變淡，不大愛動(dòng)，是病入膏肓的前兆。正是在這一時(shí)期，病毒繁衍后代的任務(wù)基本完成，下一步將是形成防護(hù)“外套”，以便進(jìn)入嚴(yán)酷的外界環(huán)境，等待感染另外的害蟲個(gè)體。于是大量的多角體蛋白被迅速合成，就像包包子一樣，由多角體蛋白做成的“皮”將病毒粒子做成的“餡”包成多角體“包子”。這時(shí)用顯微鏡觀察，幾乎害蟲身體的每一個(gè)細(xì)胞中都有成百個(gè)這樣的“包子”，此時(shí)可以看到害蟲還是活的。下面是“包子”出籠的時(shí)刻，是一個(gè)爆發(fā)式的事件，病毒的DNA使仍有功能的害蟲細(xì)胞開始合成能夠溶解細(xì)胞的蛋白質(zhì)酶和能夠溶解害蟲堅(jiān)硬表皮的幾丁質(zhì)酶，這些酶的合成將導(dǎo)致整個(gè)害蟲的徹底崩潰。一個(gè)輕微的震動(dòng)會(huì)使看似完好的蟲子在瞬間變?yōu)楹�有無(wú)數(shù)多角體病毒的液體。這是一種害蟲致命的液體，但是對(duì)于人類和人類生活的環(huán)境，包括牲畜、野生動(dòng)物、鳥類和魚類等都非常安全、友好。

    任何病毒都不能離開宿主細(xì)胞而獨(dú)立進(jìn)行自我復(fù)制和增殖，必須依賴宿主細(xì)胞提供能量系統(tǒng)。然而病毒往往會(huì)反過來(lái)危害宿主。利用這個(gè)特點(diǎn)，科學(xué)家們開發(fā)出了昆蟲病毒殺蟲劑，利用昆蟲病毒殺死其特有的宿主——昆蟲。

    聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織于1973年推薦昆蟲桿狀病毒用于農(nóng)作物害蟲的生物防治。昆蟲病毒作為生物防治的重要手段之一，其優(yōu)點(diǎn)在于特異性強(qiáng)、毒力高、穩(wěn)定性好、安全無(wú)害，用后能引起害蟲群體病毒疾病的流行傳播，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可自然控制害蟲消長(zhǎng)，導(dǎo)致相繼世代持續(xù)帶毒，感染死亡。與其他化學(xué)農(nóng)藥和生物農(nóng)藥相比，昆蟲病毒殺蟲劑到目前未發(fā)現(xiàn)抗性問題，這為病毒殺蟲劑的發(fā)展帶來(lái)了良好的契機(jī)。目前廣泛用于生物防治的主要是桿狀病毒，尤其是核型多角體病毒。

    利用昆蟲病毒防治害蟲的研究早在19世紀(jì)末就已開展了，1892德國(guó)利用昆蟲核型多角體病毒防治模毒蛾。20世紀(jì)40年代，加拿大的松針黃葉蜂危害較嚴(yán)重，應(yīng)用人工防治效果不大。直到從歐洲隨天敵把該害蟲的核型多角體病毒引入，才使這個(gè)害蟲的為害基本得到控制。1961年，美國(guó)應(yīng)用棉鈴蟲核型多角體病毒防治棉花、玉米、高粱、大豆、番茄等多種作物的害蟲，取得較好的效果，并于1971年正式登記，是第一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的昆蟲病毒商品。自20世紀(jì)70年代以來(lái)我國(guó)在這方面陸續(xù)有大量相關(guān)的研究報(bào)道。現(xiàn)如今，已開發(fā)研制棉鈴蟲核型多角體病毒、斜紋夜蛾核型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒、銀紋夜蛾核型多角體病毒、舞毒蛾核型多角體病毒、茶尺蠖核型多角體病毒等多種昆蟲病毒殺蟲劑，并且已經(jīng)商業(yè)化，成為制約昆蟲種群的一個(gè)重要因子。

    昆蟲病毒殺蟲劑是通過對(duì)專一的昆蟲病毒進(jìn)行人工培植、收集、提純、加工而成的，它采用“以毒攻毒”的全新殺蟲概念，作用機(jī)理獨(dú)特，防治效果好，并且有一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)就是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境十分安全。

    核型多角體病毒制劑的特點(diǎn)有：

    專化性強(qiáng)。昆蟲病毒對(duì)寄主有專一性，不感染人、畜和天敵等，因此，使用比較安全。但殺蟲譜較窄，一種病毒只能防治一種害蟲。

    起效慢。病毒被害蟲取食后，需要一個(gè)較長(zhǎng)的致病過程，一般需7~10天后才能發(fā)揮藥效。

    持續(xù)控制作用強(qiáng)，持效長(zhǎng)。病毒釋放后，在環(huán)境中可存活數(shù)年，能較長(zhǎng)期地控制害蟲種群。對(duì)于有些害蟲，可達(dá)到一次施毒，多年有效、長(zhǎng)期控制的作用。

    易受紫外線的影響而失活。在田間使用時(shí)應(yīng)避開強(qiáng)烈陽(yáng)光，以在陰天使用為宜。

    據(jù)報(bào)道，我國(guó)對(duì)約20種昆蟲病毒進(jìn)行過或正在進(jìn)行大田試驗(yàn)，其中研究較多、應(yīng)用較廣的如棉鈴蟲核型多角體病毒。美國(guó)應(yīng)用棉鈴蟲核型多角體病毒制劑防治棉花、玉米、高粱、煙草等作物上的棉鈴蟲和煙草夜蛾等害蟲，效果相當(dāng)于常用的化學(xué)農(nóng)藥。此外，甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒殺蟲劑殺蟲譜很廣，對(duì)32種鱗翅目昆蟲有很好的防治效果，其中對(duì)二化螟、稻縱卷葉螟、小菜蛾、棉鈴蟲、甜菜夜蛾、甘藍(lán)夜蛾、煙青蟲、尺蠖、黃地老虎和粘蟲等危害比較大的蟲害有很高的殺蟲活性。利用昆蟲病毒類農(nóng)藥防治害蟲不僅可以起到微生物殺蟲劑的短期防治作用，而且使用后可以使病毒長(zhǎng)期存在于農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中，作為一類被引入的生態(tài)因子而起到調(diào)節(jié)害蟲種群密度的作用。所以說病毒生物農(nóng)藥是專一、持效、不易產(chǎn)生抗性、安全的純天然微生物殺蟲劑。