Вирус полиэдроза и гранулеза

Вирусы - ядерный полиэдроз

Вирусы ядерных полиэдрозов и гранулезов, по современной классификации объединенные в особую группу Baculovirus ( Wildy, 1971), перспективны для использования в качестве средств защиты растений. [1]

Среди полиэдральных вирусов насекомых можно выделить вирусы ядерных полиэдрозов , содержащие ДНК, и вирусы цито-гплазматических полиэдрозов, содержащие РНК. [2]

Многие исследователи на основании результатов полевых испытаний считают перспективным применять вирусы ядерного полиэдроза и гранулеза для борьбы с вредителями, не приводя, однако, экономических расчетов. Тем не менее часто исходные данные позволяют сделать такие расчеты. Учитывая расход жидкости на 1 га, титр вирусных суспензий и средний ЛЭ, можно рассчитать, что для обработки одного гектара плодовых деревьев потребуется около 100000 ЛЭ. Приведенные данные указывают на то, что использовать вирус для борьбы с плодожоркой вряд ли будет выгодно. [3]

Если в Восточной Азии из энтомопатогенных вирусов насекомых наибольшее применение находят вирусы ядерного полиэдроза ( например, против гусениц Heliothls armigera на хлопчатнике), то в Китае и Японии проведены не менее успешные полевые опыты с вирусом цитоплазматического полиэдроза против вредителя сосны Dendrolimus spectabilis. В Японии зарегистрирован промышленный препарат на основе этого вируса матсукемин. [4]

Это двухцепочечные ДНК-вирусы, среди которых биопестициды имеются в трех группах: вирусы ядерного полиэдроза ( ВЯП), вирусы гранулеза ( ВГ) и фильтрующиеся вирусы. [5]

Вирусы цитоплазменного полиэдроза в большинстве своем менее вирулентны и менее специфичны, чем вирусы ядерного полиэдроза и гранулеза. Последние две группы вирусов, по мнению многих ученых, наиболее перспективны для использования в биологической борьбе с вредными насекомыми. [6]

В будущем наибольшее практическое значение, вероятно, будут иметь вирусы, в частности вирусы ядерного полиэдроза . Они действуют очень избирательно, высоковирулентны и годами не теряют жизнеопособно-сти вследствие наличия инертной защитной оболочки. Из трупика пораженного насекомого вирусные частицы в огромном числе попадают в окружающую среду и заражают других насекомых. В ряде случаев вирусы очень успешно применялись в борьбе с вредителями, например с еловым пилильщиком в Канаде и сосновым шелкопрядом во Франции. Основное затруднение в использовании вирусных препаратов - это сложное их промышленное изготовление. Вирусы можно разводить только на живых насекомых, а это очень дорого, поскольку нужные насекомые доступны только на протяжении короткого периода времени, к тому же для их выкармливания требуется листва, наличие которой также ограничено. В последние годы достигнуты большие успехи в области круглогодичного массового разведения насекомых на искусственных средах, и использование вирусных препаратов для борьбы с насекомыми может стать практичным и экономичным. Выпущены экспериментальные препараты для применения против гусеииц хлопковой и табачной совок, капустной металловидки и волнянки. [7]

За некоторыми исключениями, возбудители цито-плазматического полиэдроза и вирусы оспы действуют менее активно, чем вирусы ядерного полиэдроза и гра-нулеза, но, возможно, способны к лучшей регуляции численности популяций хозяина. [8]

Экономичность применения вирусов зависит от восприимчивости насекомых, против которых направлен препарат, и от вирулентности вирусов. Многие вирусы ядерных полиэдрозов обладают недостаточно высокой вирулентностью в отношении жизнеспособных природных популяций насекомых при их низкой нарастающей численности. [9]

В микробиологической промышленности в качестве технологического сырья для получения применяют спорообразующие бактерии и токсины ( Вас. Pseudomonas и Salmonella, энтомопатогенные грибы Beauveria bassiana, Paecillomyces farinosus Brown et Smith, Trichoderma ligno-rum, Entomophthora traxteriana, вирусы ядерных полиэдрозов и гранулезов, объединение в группы Baculovirus, дрожжевые грибы и др. На основе этих микроорганизмов созданы ряд эффективных препаратов для борьбы с вредителями-насекомыми ( энтобактерин, дендробациллин, инсектин, БИП, турингин, изип-препарат, вирин ЭНШ, вирин ЭКС, боверин, пециломин, триходермин, текстериа-на), для уничтожения вредных мышевидных грызунов ( бактороденцид) и возбудителей болезней растений ( миколитин), а также бактериальные удобрения ( нитрагин и др.) и белково-витаминные концентраты. [10]

Как правило, экскременты зараженных насекомых могут содержать энтомопатогенные организмы, способные выживать некоторое время. Это относится, в частности, к патогенным организмам, которые заражают кишечник, мальпигиевы сосуды и шелкоотделительные железы. Показано, что вирусы ядерного полиэдроза пилильщиков и некоторых чешуекрылых и вирусы цитоплазменного полиэдроза заражают клетки средней кишки. По мере того как эти вирусы уничтожают клетки средней кишки, они выделяются в просвет и удаляются с экскрементами. При некоторых бактериальных инфекциях ( например, при европейском гнильце и бактериальной инфекции саранчовых) загрязнение экскрементов имеет большое значение для распространения возбудителя, но при других, например, таких как Pseudomonas aeruginosa, бактерии не могут сохраняться в кишечнике в больших количествах и экскременты зараженных насекомых часто не содержат бактерий. [11]

Для этого типа выживания находят все больше и больше примеров, и в некоторых случаях он может иметь большее значение, чем устойчивость возбудителей в местообитании хозяина. Так, Берд [193, 194] установил, что вирусы ядерного полиэдроза елового общественного и рыжего соснового пилильщиков не могут перезимовывать на растениях-хозяевах и поэтому основную роль в распространении инфекции играет выживание части зараженной популяции. Выживание зараженных хозяев может быть особенно важным для тех патогенных организмов, хозяин которых обитает на однолетних или теряющих листья растениях, и ежегодное поколение хозяина поселяется на новых растениях-хозяевах или на их новых частях. Эта важная сторона эпизоотологии будет подробно рассмотрена в разделах о скрытой инфекции, способности к распространению и передаче возбудителей. [13]

Вирусы насекомых, как и все другие вирусы, могут развиваться только в клетках живых организмов, поражая ядро или цитоплазму. В соответствии с этим различают ядерные и цитоплаз-менные вирусы. Наибольший интерес для биологического метода борьбы представляют вирусы ядерного полиэдроза и вирусы фанулеза. [14]

Конец XIX века принес научному миру открытия вирусов. Это открытие сделал в 1892 году профессор ботаники Петербургского университета - Д.И. Ивановский. Он первым доказал, что вирусы способны к самовоспроизводству, обладают четко выраженными инфекционными и болезнетворными свойствами. Ученый несколько лет подряд изучал мозаичную болезнь, поразившую обширные плантации табака в Крыму. Исследования показали, что сок больных растений заразен, но его инфекционность теряется после кипячения. Возбудителя мозаичной болезни табака было невозможно рассмотреть в оптический микроскоп, но он мог проходить через мелкопористые бактериальные фильтры, задерживающие бактерии. С появлением электронного микроскопа вирусы стали доступны для зрения. Первые описания симптомов вирусных болезней насекомых на примере больных гусениц тутового шелкопряда относятся к середине XIX в. Однако еще в течение десятилетий вирусные заболевания смешивали с бактериальными, протозойными и др. Сейчас вирусы выделяют в самостоятельное царство Vira. Развитие биологического метода защиты обусловило расширение исследований вирусов насекомых, сейчас известно свыше 1200 возбудителей вирусных заболеваний различных видов [49].

Вирусы насекомых, или энтомопатогенные вирусы, это узкоспециализированная группа клеточных паразитов, приспособленных только к насекомым и обладающих рядом свойств, которые отличают их от остальных групп вирусов. Они безопасны для человека и сельскохозяйственных животных, не загрязняют окружающую среду.

Одно из важнейших свойств большинства вирусов насекомых – способность в процессе развития образовывать инклюзии (тельца-включения) в виде различной формы: полиэдры (многогранники), гранулы, сферические образования. Внутри инклюзий заключены сами вирусы, конечной стадией развития которых являются вирионы – носители инфекционного начала. Вирионы содержат генетический материал в виде нуклеиновых кислот ДНК или РНК и передают при размножении генетическую информацию новому поколению вирусов. Вирионы могут быть палочковидной, сферической, изометрической или прямоугольной формы, они окружены одной или двумя белковыми оболочками – капсидами. Форма вириона – один из критериев, который используется в классификации вирусов. Полиэдры и гранулы, в которых заключены вирионы, надежно защищают их от неблагоприятных факторов внешней среды и способствуют длительному сохранению и распространению вирусов. Местом локализации вирусов служат различные органы и ткани насекомого. В зависимости от типа нуклеиновой кислоты вириона царство Vira делят на два подцарства: Deoxyvira, вирусы которого содержат. ДНК, и Ribovira – содержат РНК. В современной классификации энтомопатогенных вирусов выделено 12 семейств, включающих 22 рода [50]. Наибольший интерес для биологического способа борьбы имеют три группы вирусов: вирусы ядерного и цитоплазменного полиэдрозов и вирусы гранулеза. Остановимся на них подробнее [40].

Полиэдрозы делятся на две группы. Если вирусом поражаются ядра клеток многих органов и тканей (жировая ткань, гиподерма, нервные узлы и др.), болезнь называется ядерным полиэдрозом общего типа. Ею поражаются гусеницы чешуекрылых. Если вирус развивается в ядрах клеток эпителия средней кишки, болезнь называется ядерным полиэдрозом кишечного типа.

Болезни ядерного полиэдроза известны примерно у 170 видов насекомых. Среди них наиболее хорошо изучены полиэдрозы тутового шелкопряда (желтуха), монашенки, непарного шелкопряда и елового общественного пилильщика. В начальный период пораженные личинки больных насекомых мало отличаются от здоровых. Инкубационный период болезней типа желтухи у разных насекомых длится от 5 до 20 дней, обычно около недели. По мере развития заболевания личинки становятся вялыми, теряют аппетит и стараются подниматься вверх по растению. Тело их слегка вздувается и изменяет окраску. Незадолго до гибели гусеницы прикрепляются задними (ложными) ножками к веткам и повисают вниз головой. Вследствие разжижения тканей тело гусениц превращается в мутную жидкость, которая вытекает из легко разрывающихся покровов. Эта жидкость не имеет неприятного запаха, характерного при гнилостном разложении бактериями. Инфекционная жидкость является источником дальнейшего распространения болезни среди здоровых насекомых. При микроскопическом исследовании в трупной жидкости и гемолимфе больных насекомых обнаруживается масса полиэдров. Многие ядерные полиэдренные вирусы узкоспецифичны, но известны и такие, которые способны вызывать заболевания у двух и более видов насекомых. Цитоплазменные полиэдрозы обнаружены примерно у 30 видов насекомых. Они не носят столь острого и быстротечного характера, как ядерные полиэдрозы. Известные цитоплазменные полиэдрозы характеризуются тем, что вызывают местные патологические изменения, обычно эпителия средней кишки. Гранулезы развиваются у гусениц чешуекрылых, поражая жировую ткань, трахеи. Заражение происходит при заглатывании гусеницами полиэдров или гранул вместе с кормом. В кишечнике полиэдры растворяются, а высвободившиеся вирионы внедряются в клетки соответствующих органов и тканей, размножаются и формируют новые инклюзии. Вирусы гранулеза зарегистрированы примерно у 30 видов насекомых [18]. Наблюдаются только у чешуекрылых. Период от заражения до гибели насекомого длится от 6 до 20 дней. Вирусами поражаются в основном жировая ткань, часто трахеи и клетки крови. Больные гусеницы менее активны, чем здоровые, а цвет их тела беловатый или желтовато-белый, что особенно заметно с брюшной стороны.

Мы выяснили, что собой представляют вирусы, и теперь нам предстоит разобраться, какими же путями они распространяются и поражают вредителей. Вирусы насекомых распространяются в природе как естественным, так и искусственным путем, то есть при участии человека. Основная роль в распространении вирусов отводится миграциям самих хозяев-насекомых. Энтомопатогенные полиэдрические вирусы могут распространяться хищными насекомыми и мясными мухами, которые питаются гусеницами, погибшими от инфекции. Также большинство вирусов ядерного полиэдроза и гранулеза разжижают тело личинок хозяина, освобождая полиэдры, распространяющиеся по растению и попадающие в почву. Вирусы насекомых распространяются двумя путями: горизонтальным, когда насекомое приобретает вирус, питаясь загрязненными субстратами и вертикальным путем – от родителей к потомству [19].

Как было уже сказано в начале, вирусные болезни играют значимую роль в снижении численности вредных насекомых или даже полностью устраняют их вредоносную деятельность. Однако массовая гибель насекомых от вирусных болезней происходит не всегда. Обычно заболевания быстро распространяются лишь при большой численности вредных насекомых. Поэтому возникла мысль использовать вирусы для борьбы с вредными насекомыми путем активного внесения инфекционного начала в популяции вредителей. Опыты, проведенные в различных странах, показали, что искусственное заражение насекомых вирусами в природных условиях может быть весьма эффективным методом борьбы. Для заражения насекомых обычно обрабатывают корм ранее полученным препаратом вируса. Приготовление препарата включает измельчение трупов насекомых и последующую фильтрацию жидкости, а иногда и центрифугирование. Фильтрация и центрифугирование позволяют получить более чистый и концентрированный препарат. Внесение вирусов в места размножения вредителей обычно осуществляется способом опрыскивания или опыливания растений. Иногда очаги заболевания создают заражением яйцекладок. Последний способ был предложен для заражения яйцекладок непарного шелкопряда. Вирусные инфекции против вредных насекомых применяются в зарубежных странах (США, Канада, Франция и др.), но для широкого практического использования этого метода требуются дальнейшие исследования. Большие перспективы открывают успехи, достигнутые в области массового разведения насекомых на искусственных питательных средах, а следовательно, и вирусов в лабораторно-заводских условиях в течение круглого года. Но для проведений опытов необходимо знать, как на них влияют внешние факторы окружающей среды и каковы особенности их специфичности [45].

Вирусные частицы весьма чувствительны к внешним воздействиям и не могут долго сохраняться вне клетки. Однако, будучи заключенными в защитную белковую оболочку (полиэдр или гранулу), вирусы способны сохранять свою активность в природных условиях на протяжении многих лет.Температура воздуха может влиять на развитие вирусного заболевания: замедлять или ускорять его. Как правило, пониженные положительные температуры удлиняют инкубационный период заболевания, а оптимальные, наоборот – укорачивают. Развитие вирусной инфекции ускоряется при обработке зараженных личинок насекомых низкими дозами гамма-лучей (100 - 500 Дж/кг). Прямые солнечные лучи инактивируют вирусные частицы препарата, нанесенные на растения. Несколько по-иному сказывается влияние некоторых факторов среды на латентную (скрытую) инфекцию. Если оптимальный уровень температуры среды для развития вирусной инфекции близок к оптимальным условиям развития хозяина или совпадает с ними, то вирус ничем себя не проявляет. При стрессовых ситуациях, например, в случае понижения или повышения температуры по сравнению с оптимальной, установившееся равновесие между хозяином и паразитом может нарушиться, и латентная форма переходит в открытую, вызывая заболевание насекомого. Такое же влияние оказывают повышенная плотность популяции хозяина, несвойственная пища, воздействие различными химическими веществами и прочее.

Специфичность вирусных болезней заключается в развитии вирусов только в определенных тканях насекомых одного вида и возраста и инфицировании определенных видов. Вирусы ядерного полиэдроза и гранулеза чешуекрылых могут развиваться, помимо гиподермы и оболочки трахей, в кишечнике насекомых, но не проходят полного цикла развития и не заключаются в полиэдры или гранулы. Вирусы цитоплазматического и ядерного полиэдрозов пилильщиков локализуются и проходят полный цикл развития в клетках эпителия средней кишки насекомых. В отношении возрастной специфичности насекомых известно, что личинки младших возрастов более чувствительны к инфицированию вирусами различных групп, чем старших. Видовая специфичность разных групп вирусов насекомых различна. Наиболее специфичны вирусы гранулезов. Так, гранулез озимой совки поражает другие близкие виды подгрызающих совок, но оказывается неинфекционным для непарного шелкопряда. Менее специфичны вирусы ядерных полиэдрозов. Родство между вирусами этой группы было установлено с помощью серологической реакции для капустной белянки, боярышницы, непарного шелкопряда и монашенки, относящихся к различным, удаленным в систематическом отношении друг от друга семействам чешуекрылых [46]. Еще меньшей видовой специфичностью, но в пределах одного отряда чешуекрылых, обладают вирусы цитоплазматического полиэдроза. В одном из опытов вирус цитоплазматического полиэдроза зимней пяденицы оказался инфекционным еще для десяти видов чешуекрылых из семейств нимфалид, шелкопрядов и коконопрядов, тогда как изучаемые представители семейств листоверток, волнянок, а также медведиц из чешуекрылых и двух видов пилильщиков от отряда перепончатокрылых оказались невосприимчивыми к этому вирусу.

Мы посмотрели краткую историю возникновения вирусологии, узнали общие сведения о вирусах, их специфичность и пути заражения. И, подводя итог, можно с уверенностью сказать, что вирусы, вызывающие инфекционные заболевания играют, большую роль в динамике численности насекомых. Помимо этого, энтомопатогены не оказывают негативного воздействия как на самого человека, так и на растения и животных, которых он содержит. Все это делает их эффективным средством борьбы с вредителями. Но не стоит забывать, что они поражают как вредных, так и полезных насекомых, поэтому не стоит упускать это из внимания и быть осторожным при искусственном распространении вирусов. Дальнейшие микробиологические исследования в популяциях насекомых позволят существенно расширить представление о круге хозяев энтомопатогенных вирусов; не исключена возможность обнаружения новых типов возбудителей вирусной природы, пригодных для использования в биологическом регулировании численности насекомых-фитофагов. Продолжим изучение бактериального метода и рассмотрим бактериальные болезни насекомых.

Вирусы насекомых - класс пестицидов, содержащих в качестве действующего вещества вирусы, вызывающие болезни насекомых. Вирусы являются простейшими неклеточными формами жизни, которые паразитируют в клетках хозяина на молекулярно-генетическом аппарате.

Введение

Вирусы насекомых высокоспецифичны и безопасны для человека и сельскохозяйственных животных, не загрязняют среды обитания. Их характеризует более низкая норма применения, по сравнению с другими биологическими средствами защиты растений.

Вирусы насекомых, как и другие вирусы, могут развиваться только в клетках живых организмов, поражая их цитоплазму или ядро. В соответствии с этим различают ядерные и цитоплазменные вирусы. Наибольший интерес для биологического способа борьбы имеют три группы вирусов: вирусы ядерного и цитоплазменного полиэдрозов и вирусы гранулеза.

Бакуловирусы могут быть использованы в качестве биоинсектицидов против значительного количества вредных видов благодаря их высокой вирулентности, специфичности и пролонгированной активности за счет эпизоотий. [4] [8]

Также можно ставить задачу не полного уничтожения вредителя, а только уменьшения его численности до экономически неопасного уровня. Достаточно при этом одной вирусной обработки, поскольку в популяции вредителя устанавливается равновесие между насекомым и вирусом, которое может сохраняться очень продолжительное время (несколько лет). [7]

История

Первые описания вирусных болезней насекомых (гусениц тутового шелкопряда) появились в литературе в середине девятнадцатого столетия. Однако еще в течение многих последующих десятилетий вирусные заболевания смешивали с бактериальными, протозойными и другими инфекционными болезнями, так как в то время не было ничего известно даже о самом существовании вирусов.

Вирусы были открыты русским ученым Д. И. Ивановским в 1892 году при изучении мозаичной болезни табака. [8]

Сознательное использование вирусов началось в 40-х годах ХХ века, когда Э.Штейнхауз (1945г.) впервые применил полиэдроз против люцерновой желтушки. Такая обработка показала высокую эффективность. [7]

В Калифорнии начались широкие испытания вирусных гранулезов и ядерных полиэдрозов против листовертки, люцерновой желтушки, репной белянки и прочих вредителей.

В России О.И.Швецова в 1954 году одна из первых обратила внимание на необходимость применения вирусов. Несколько позднее с помощью обработки яйцекладок вредителя вирусной суспензией ядерного полиэдроза были проведены успешные работы в лесах по снижению численности непарного шелкопряда. На Международном энтомологическом конгрессе в Москве в 1968 году два доклада сообщали об удачном применении гранул капустной белянки в Прибалтике и гранул озимой совки в Узбекистане. Использование вирусов в сельском хозяйстве в дальнейшем стало расширяться. Из описания свойств бакуловирусов насекомых становится ясным, почему из многочисленных представителей существующих в природе вирусов насекомых были взяты на вооружение именно эти вирусы: они безвредны для человека, полезных насекомых, растений и теплокровных животных, накапливаются в теле насекомого (до 20% от сухого веса), обладают достаточной специфичностью и являются естественными членами биоценозов. [8]

В настоящее время человечеству известны многие вирусы, которые вызывают заболевания различных растений, животных и человека. К 70 годам прошлого столетия для насекомых наибольшее количество вирусных болезней (примерно 200) было известно среди чешуекрылых. Заболевания, вызываемые этими мельчайшими возбудителями, обнаружены также у 20 видов перепончатокрылых, у 7 видов двукрылых и 1 вида жесткокрылых. [8]

Ультратонкий срез через полиэдр Непарного шелкопряда. Х 37 000. Видны палочковидные вирусные частицы.

Общие сведения

Вирусы насекомых или энтомопатогенные вирусы – узкоспециализированная группа клеточных паразитов. Они приспособлены только к насекомым и имеют свойства, отличающие их от других групп вирусов. Главное свойство большинства вирусов насекомых – это способность образования в процессе развития телец-включений (инклюзий) в виде белкового матрикса, где заключены зрелые вирионы – носители инфекции. Вирион является конечной стадией развития вируса, главной вирусной субстанцией. Он содержит генетический материал в виде нуклеиновых кислот – однонитчатой РНК и двуспиральной ДНК и передает новому вирусному поколению генетическую информацию.

Вирионы могут быть прямоугольной, сферической, изометрической или палочковидной формы, они окружены капсидами – 1 или 2-мя белковыми оболочками. Форма вириона – один из критериев, которые используются в классификации вирусов. [5]

Инклюзии – белковые тельца-включения. Они могут иметь форму полиэдров – многогранников или гранул – овальную форму. Отдельные виды вирусов инклюзий не образуют. [5]

Цитоплазма или ядра клеток в организме хозяина могут быть местом репликации вируса, различные ткани и органы – местом локализации. Тканевый тропизм и форма инклюзий тоже являются критериями, по которым классифицируют вирусы и диагностируют вирусные болезни. [5]

Гранулы и полиэдры, где заключены вирионы, надежно защищают последних от внешних неблагоприятных факторов и способствуют распространению и длительному сохранению вирусов. В полиэдрах вирионы расположены одиночно или пучками; в гранулах, обычно, вирион только один. Сами гранулы и полиэдры устойчивы к механическим, температурным воздействиям, в воде не растворяются, находясь вне организма хозяина, сохраняют долгое время свои физико-химические свойства. [5]

В зависимости от локализации инклюзий и их формы вирусные болезни называют гранулезами или полиэдрозами. Если развитие вируса происходит в ядрах клеток различных тканей и органов насекомого – заболевание называется ядерным полиэдрозом общего типа. При развитии вируса в ядрах клеток эпителия средней кишки возникает ядерный полиэдроз кишечного типа, при репликации в цитоплазме клеток хозяина – цитоплазматический полиэдроз. Названия прочих вирусных болезней основываются на других признаках. К примеру радужные болезни характеризуются тем, что в процессе развития вирионов образуются паракристаллические скопления. Тут возникает дифракция видимого света, которая дает эффект радужного свечения пораженных тканей насекомого. [5]

Вирусы полиэдрозов в покоящемся состоянии заключены в особые белковые образования, внутриклеточные многогранные включения – полиэдры. Число граней и размеры полиэдров различны. Бывают полиэдры, имеющие форму тетраэдров, гексаэдров, ромбододекаэдров и др. Размеры полиэдров достаточно велики (0,5-15 мкм), поэтому их можно рассмотреть с помощью светового микроскопа. Полиэдры могут быть различной формы у близких видов насекомых и одинаковыми у отдаленных видов.

Многочисленные вирусные частицы, заключенные в полиэдрах, имеют палочковидную форму у возбудителей ядерного полиэдроза и округленно-овальную – у возбудителей цитоплазменного полиэдроза.

Вирусы цитоплазменного полиэдроза в большинстве своем менее вирулентны и менее специфичны, чем вирусы ядерного полиэдроза и гранулеза.

Действие на вредные организмы

В зависимости от времени пребывания вируса в организме насекомого и популяции их взаимодействие может быть двух типов:

• вирус недолго находится в организме, вызывая, как правило, острый инфекционный процесс с коротким инкубационным периодом. Насекомое погибает. Из погибших особей вирус попадает в окружающую среду, распространяется в популяции хозяина и заражает других восприимчивых особей. Надежно защищенный полиэдрами или гранулами, вирус может сохраняться в биотопе месяцами или годами, пока снова не попадет в организм насекомого; [5]
• долгое пребывание в организме и в популяции (персистенция). Вирус неактивен, находится в так называемой латентной форме, в популяции передается от родителей к потомству. Механизм передачи относительно сложный. [5]

Латентный вирус может долго циркулировать в популяции насекомых до тех пор пока не будет активирован стрессовыми для хозяина факторами (аномальная погода, чаще всего засуха, питание неподходящим кормом, голод, другие инфекции, борьба за пространство и пр.). Тогда латентная форма вируса, которая существовала в клетках хозяина в виде субвирусных структур, становится активной, развивается эпизоотия, насекомые массово погибают, затем вспышка инфекции затухает. [5]

По этой схеме чаще всего у насекомых развиваются ядерные полиэдрозы кишечного и общего типов. Болезнью поражаются личиночные фазы развития. При попадании вируса в кишечник гусениц вместе с кормом происходит заражение. Контактным способом инфекция не передается. Вирус попадает в окружающую среду при разложении погибших в результате болезни особей. Последующему распространению вируса способствуют абиотические факторы (ветер, дождь, миграция зараженных насекомых и разнос инфекции энтомофагами (тахинами, саркофагидами, наездниками), грызунами и птицами, поедающими больных гусениц. Вне организма вирус активен даже при неблагоприятных внешних условиях – сухость, влажность, низкие температуры не оказывают на них воздействия. Однако высокие температуры и ультрафиолетовое солнечное излучение солнца инактивируют вирус. [5]

Применение

В настоящее время на территории РФ разрешены для применения следующие вирусы насекомых:

Токсикологические характеристики

биологических препаратов на основе вирусов" />

биологических препаратов на основе вирусов

биологических препаратов на основе вирусов

биологических препаратов на основе вирусов" />

Получение

Применение вирусных инфекций, как и других патогенов, связано с необходимостью накопления возбудителя. Как уже указывалось, вирусы могут жить и развиваться только в клетках живых организмов.

В настоящее время известны вирусы, существующие в виде многокомпонентных систем, в которых две или более различных частицы взаимодействуют при репликации вируса. Модификации вирусных частиц, не снижающие их инфекционности, могут иметь место в определенном хозяине или возникать в процессе выделения вируса. Очищенные вирусные препараты в большинстве случаев представляют собой смесь мутантов, даже если родительский штамм преобладает в препарате, или могут содержать неполные частицы, которые не обладают инфекционностью.

Описанное положение существенно облегчает работу, направленную на выявление новых видов энтомопатогенных вирусов, так как насекомые, погибшие от множественной инфекции, могут длительное время храниться в коллекции и впоследствии быть источником выделения вирусных штаммов, обладающих различными свойствами и патогенностью, в том числе, и для других видов насекомых. [2]

Для вирусов насекомых, используемых в качестве биологических инсектицидов, должны быть известны следующие основные характеристики вирионов (вирусных частиц):

1. природа нуклеиновой кислоты (однонитчатая и двунитчатая) и ее молекулярный вес,
2. симметрия капсида,
3. наличие оболочки у нуклеокапсида или ее отсутствие, размеры нуклеокапсида,
4. число капсомеров,
5. погружены ли вирионы в кристаллический белковый матрикс и его характеристика,
6. обладают ли вирионы антигенными свойствами,
7. чувствительность к температуре,
8. устойчивость.

Должно быть известно, как происходит репликация вируса: повреждаемые клетки и природа этих повреждений, место вирусной репликации (цитоплазма или ядро), верхние и нижние температуры развития. Должны быть описаны симптомы и диагноз болезни, специфичность вируса. [7]

Размножить вирусы на искусственных средах пока не удается. В связи с этим приходится собирать в природных условиях трупы погибших больных насекомых и в лабораторных условиях заражать здоровых насекомых. Иногда заражение производится в природе в местах их естественного размножения, а затем специалисты собирают больных особей и трупы. Для заражения насекомых обычно обрабатывают корм ранее полученным препаратом вируса. Приготовление препарата включает измельчение (растирание) трупов насекомых и последующую фильтрацию жидкости, а иногда и центрифугирование. Фильтрация и центрифугирование позволяют получить более чистый и концентрированный препарат.

При изготовлении суспензий для предварительных испытаний обычно ограничиваются измельчением погибших насекомых. Препараты, полученные указанными методами, используют для приготовления водных суспензий или дустов с каким-либо инертным наполнителем. [8]

Основные этапы производства биопрепаратов на основе вирусов представлены на схеме (Изображение). [5]