葛迎春,王英爽,盧洪斌,韓冰,關(guān)懷海
(1.黑龍江省平山林業(yè)制藥廠,黑龍江 哈爾濱150324;2.南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京211188)
昆蟲病毒是以昆蟲作為宿主,并在宿主種群中流行傳播的一類病毒,屬純天然生物農(nóng)藥。昆蟲病毒的種類繁多,至今發(fā)現(xiàn)的昆蟲病毒已超過1 700余株,涉及11個(gè)目的1 100多種昆蟲,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的昆蟲病毒有240余株。近20年來,利用昆蟲病毒防治農(nóng)林植物害蟲已成為國內(nèi)外生物防治的一個(gè)重要發(fā)展方向。HaSNPV是棉鈴蟲特異性病原病毒,自20世紀(jì)70年代起被用于棉鈴蟲的防治。該病毒在1993年被登記注冊為我國第一個(gè)昆蟲病毒殺蟲劑,目前年產(chǎn)200~400t,年應(yīng)用面積達(dá)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(guī)模的病毒治蟲試驗(yàn),其中面積較大的有赤松毛蟲質(zhì)型多角體病毒(CPV)、油桐尺蠖核型多角體病毒(NPV)和美國白蛾核型多角體病毒(NPV)等病毒殺蟲劑,而且取得了較好的防治效果。生物農(nóng)藥是無公害的產(chǎn)品,符合我國當(dāng)前發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、改善生態(tài)與食品安全、可持續(xù)發(fā)展和建立和諧社會(huì)的要求。每推廣應(yīng)用1萬hm2生物農(nóng)藥就可直接減少15t左右化學(xué)農(nóng)藥向環(huán)境的釋放,發(fā)展和使用生物農(nóng)藥具有顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。
根據(jù)最新的國際病毒分類委員會(huì)報(bào)告,感染昆蟲的病毒分別被歸屬于17個(gè)科。其中目前生物防治應(yīng)用最多的有2類:一是桿狀病毒科的核型多角體病毒NPV、顆粒體病毒GV;二是呼腸病毒科的質(zhì)型多角體病毒CPV。
20世紀(jì)初,云杉葉蜂的桿狀病毒有效控制歐洲云杉葉蜂的蟲口密度,從而挽救了北美大片云杉林,使人們看到了病毒防治害蟲的優(yōu)點(diǎn)及潛力。引進(jìn)病毒防治害蟲早期最成功的試驗(yàn)是在加拿大,1939年用核型多角體病毒防治歐洲云杉鋸角葉蜂。當(dāng)時(shí)僅用病毒的懸浮液噴灑了7棵樹,所產(chǎn)生的病毒流行病很快布滿了面積1 000hm2的整個(gè)蟲害基地,而且連續(xù)4年流行傳播,使害蟲種群密度處于很低水平。椰蛀犀金龜是南太平洋和東南亞椰子及其他棕櫚植物的主要害蟲,1967年至1975年間,將一種非包涵體桿狀病毒引進(jìn)釋放到南太平洋的許多島上,防治效果非常明顯,害蟲種群得到控制。此外,用核型多角體病毒(NPV)防治舞毒蛾、顆粒體病毒防治蘋果小卷葉蛾都取得了很好的防治效果。
迄今國外正式注冊商品化的桿狀病毒殺蟲劑已近20種,我國最早注冊生產(chǎn)的病毒殺蟲劑是棉鈴蟲NPV殺蟲劑,隨后有數(shù)種NPV殺蟲劑注冊并用于生產(chǎn),如在林業(yè)上成功應(yīng)用的春尺蠖NPV,已經(jīng)由中國林業(yè)科學(xué)研究院張永安研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研發(fā)出病毒制劑并成功應(yīng)用推廣,以8.2×105PIB·mL-1的病毒噴灑防治春尺蠖3齡幼蟲,10d死亡率可達(dá)84.4%,以1.6×106PIB·mL-1的藥液噴霧防治3齡幼蟲,9d死亡率可達(dá)92.3%。特別是在新疆、西藏等地區(qū),氣候干旱,真菌等微生物難以施用,應(yīng)用春尺蠖NPV進(jìn)行防治,均取得了很好的防治效果。在施藥手段上,由于林業(yè)的地貌特殊性,利用飛機(jī)噴灑NPV病毒進(jìn)行飛防是現(xiàn)代生物防治的重要手段,東北林業(yè)大學(xué)早在20世紀(jì)80年代已經(jīng)利用飛機(jī)噴灑舞毒蛾NPV進(jìn)行生物防治,取得很好的防治效果。
我國對昆蟲質(zhì)型多角體病毒的研究從家蠶病毒病的研究開始,現(xiàn)已從30種昆蟲中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)型多角體病毒,如馬尾松毛蟲CPV、茶毛蟲CPV、文山松毛蟲CPV等。
松毛蟲病毒已發(fā)現(xiàn)有12種以上,以質(zhì)型多角體病毒應(yīng)用最廣。四川應(yīng)用德昌松毛蟲質(zhì)型多角體病毒防治松毛蟲,持續(xù)效果明顯,病毒能通過帶毒成蟲經(jīng)卵傳給子代,造成子代幼蟲大量感病死亡,能控制處理區(qū)5年有蟲不成災(zāi),郁閉度大的林分,持續(xù)效果已達(dá)12年。云南省從1984—1994年推廣應(yīng)用文山松毛蟲質(zhì)型多角體病毒防治文山松毛蟲、云南松毛蟲及思茅松毛蟲4 282.3hm2,當(dāng)年防效70.0%~92.8%,持續(xù)感染明顯。文山松毛蟲質(zhì)型多角體病毒致病力強(qiáng),毒力穩(wěn)定,并有繼代感染作用,一次防治能造成持續(xù)感染、擴(kuò)散與流行,可控制松毛蟲3~5年不成災(zāi),成本低于煙霧劑,而且對人畜安全、不污染環(huán)境。
中國科學(xué)院武漢病毒所彭輝銀研究員等人研究成功“生物導(dǎo)彈”新技術(shù),防治松毛蟲獲得成功。生物導(dǎo)彈技術(shù)是利用卵寄生赤眼蜂特有的行為特點(diǎn),結(jié)合昆蟲病毒流行病學(xué)規(guī)律,通過卵寄生蜂將病毒制劑傳遞到靶害蟲卵表面,使初孵幼蟲罹病死亡,達(dá)到控制害蟲之目的?!吧飳?dǎo)彈”是以卵寄生蜂為媒介傳遞病毒防治害蟲的一項(xiàng)新技術(shù),它選用柞蠶卵來繁殖赤眼蜂,并將研制的適應(yīng)赤眼蜂攜帶的病毒劑型均勻地霧化噴灑在柞蠶卵表面。當(dāng)赤眼蜂咬破殼從蠶殼爬出來時(shí),每個(gè)蜂身上可粘上50~200個(gè)病毒多角體。赤眼蜂能迅速準(zhǔn)確地找到害蟲卵作為寄生卵,接觸害蟲卵殼的同時(shí)將病毒黏附到卵殼上,使害蟲種群發(fā)生病毒性流行病,從而大規(guī)模殺死害蟲。
我國地域遼闊、生態(tài)類型復(fù)雜、昆蟲種類繁多,有十分豐富的昆蟲病毒資源。利用昆蟲病毒資源,通過多種高新生物技術(shù),發(fā)展我國昆蟲病毒殺蟲劑產(chǎn)業(yè)具有十分有利的條件。不僅可以滿足化學(xué)農(nóng)藥殺蟲劑市場更新?lián)Q代需要,還可以逐步在本領(lǐng)域形成中國特色產(chǎn)品并走向國際市場。目前病毒的飛機(jī)防治已經(jīng)為國內(nèi)外廣泛采用,盡管病毒防治費(fèi)用較高,但這些成功的實(shí)例仍然展現(xiàn)了應(yīng)用病毒進(jìn)行森林害蟲生物防治的廣闊前景。
[1]紀(jì)昌艷.馬尾松毛蟲質(zhì)型多角體病毒的流行病學(xué)研究[D].武漢:中國科學(xué)院研究生院(武漢病毒研究所),2007
[2]李堅(jiān),王敦.生物防治桿狀病毒基因工程研究進(jìn)展.[J].生物技術(shù)通訊,2009(4):140-146
[3]呂鴻聲.昆蟲病毒與昆蟲病毒?。跰].北京:科學(xué)出版社,1982
[4]王志英,岳書奎,賈春生,等.落葉松毛蟲的質(zhì)型多角體病毒[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996(4):27-31
[5]謝天恩,彭輝銀,增云添,等.油桐尺蠖核型多角體病毒殺蟲劑生產(chǎn)的新工藝[J].中國病毒學(xué),1992(3):66-72
[6]岳書奎,侯愛菊,王志英,等.飛機(jī)噴撒舞毒蛾核多角體病毒(NPV)防治舞毒蛾的試驗(yàn)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1984(2):21-26