唐美君, 殷坤山, 郭華偉, 肖 強
(中國農業科學院茶葉研究所,杭州 310008)
茶刺蛾核型多角體病毒多角體的增殖動態與生產工藝
唐美君, 殷坤山, 郭華偉, 肖 強
(中國農業科學院茶葉研究所,杭州 310008)
為了解茶刺蛾核型多角體病毒(Iragoides fasciatanucleopolyhedrovirus IrfaNPV)的增殖特性、指導茶刺蛾病毒的生產,采用室內活體增殖法,測定了IrfaNPV多角體在茶刺蛾幼蟲體內的增殖動態,并設計了工藝流程,進行了大量繁殖生產試驗。結果顯示,IrfaNPV多角體在蟲體內的增殖動態符合Logistic曲線,飼毒后9~12 d為病毒快速增殖期。按設計的生產工藝進行病毒大量繁殖生產,蟲尸中病毒多角體平均可達8.3×108PIB/頭,繭中病毒多角體含量平均為6.4×108PIB/頭。該工藝可用于今后茶刺蛾病毒的大量生產。
茶刺蛾; 核型多角體病毒; 增殖動態; 生產工藝
茶刺蛾核型多角體病毒(Iragoides fasciatanucleopolyhedrovirus,簡稱IrfaNPV)是茶園主要害蟲茶奕刺蛾[Iragoides fasciata(Moore)](俗稱茶刺蛾)的優勢病原天敵[1-3]。該病毒在茶刺蛾種群中自然感染率一般為20%~30%,高時可達70%以上,是控制茶刺蛾種群數量的重要生物因子[1]。該病毒的人工大量增殖是其廣泛應用的基礎。因此,闡明該病毒多角體的增殖動態和大量繁殖的生產工藝,對于了解茶刺蛾病毒的增殖特性、指導茶刺蛾病毒的生產,進而促進其推廣應用具有重要意義。
前人的研究明確了該病毒的形態、致病力、毒性和田間應用效果[2-5],其人工大量增殖的最優條件也有報道[6],但該病毒多角體的增殖動態和生產工藝尚缺乏深入研究。為了更好地指導茶刺蛾病毒的生產,本文測定了IrfaNPV多角體在茶刺蛾幼蟲體內的增殖動態,設計了病毒生產工藝流程,進行了大量增殖試驗,現將相關結果報告如下。
1.1 材料
茶刺蛾核型多角體病毒采自浙江紹興,通過室內感染茶刺蛾幼蟲進行病毒大量增殖獲得蟲尸,經離心提純后,獲得病毒原液,置4℃冰箱中保存備用。
茶刺蛾幼蟲,通過室內連續大量飼養獲得。飼養方法同文獻[6]。
1.2 IrfaNPV多角體增殖動態
從田間采集新鮮茶樹葉片,在1×106PIB/mL病毒液中浸濕后晾干備用。挑取5齡幼蟲置于直徑15 cm的培養皿中,每培養皿30頭,共600頭。用上述病毒液浸漬過的葉片飼喂幼蟲。在恒溫箱中飼養,飼養條件:溫度(24±1)℃,濕度75%左右,光周期L∥D=12 h∥12 h。飼毒后,每隔24 h取樣1次,直至幼蟲死亡或化蛹。每次隨機挑取幼蟲40頭,放在250 mL廣口瓶中,置于-18℃保存,并觀察記錄茶刺蛾的病癥和取食情況。取樣結束后,統一進行病毒提純和顯微計數,方法同文獻[6]。
1.3 IrfaNPV大量繁殖
首先進行茶刺蛾的大量飼養,在幼蟲飼養至6齡時進行飼毒。從田間剪取新鮮茶枝,插在盛水的500 mL廣口瓶中。用小噴霧器將1×106PIB/mL的病毒液均勻噴在茶枝上,待藥液干后,將健康幼蟲轉移到茶枝上。室內溫度控制在24~26℃,RH 70%~80%,自然光照。飼毒3 d后,將帶蟲茶枝移至養蟲框(46 cm×32 cm×17 cm)中,用無病毒葉片繼續飼養。幼蟲開始死亡時進行病毒的收集,直至全部死亡或化蛹。每次試驗供試蟲600~1 000頭。
收獲的蟲尸或繭加水浸泡后首先用組織搗碎機搗碎、過濾,濾液先經自然沉淀取上清液后再離心,方法為:將濾液倒入500 mL量筒中進行自然沉淀,分層后立即吸取上層液。在沉淀中再加入水,分層后再吸取上層液,重復3~4次,棄去沉淀。上層液用3 000 r/min離心30 min,去上清液,病毒多角體沉淀加水攪勻后再離心一次,最后用蒸餾水洗出多角體沉淀,獲得病毒原液。采用血球板顯微計測法測定多角體的數量,計算原液的多角體含量,再根據供試蟲數,計算出病毒產量。
1.4 數據統計與分析
采用DPS統計軟件進行增殖動態曲線的擬合,在Excel中作圖。
2.1 IrfaNPV多角體的增殖動態
茶刺蛾核型多角體病毒增殖動態測定結果表明,飼毒后1~8 d IrfaNPV增殖緩慢,病毒多角體含量在1×108PIB/頭以下,第9天起病毒多角體含量開始快速上升,至第12天達最高峰(3.77×108PIB/頭)。病毒多角體增殖動態符合Logistic曲線(圖1)。

圖1 茶刺蛾核型多角體病毒的增殖動態Fig.1 The dynamic of propagation of IrfaNPV
飼養觀察發現,飼毒后1~5 d內,茶刺蛾幼蟲均正常取食,外表看沒有異常;6~8 d時,幼蟲開始不停爬動,爬行十分迅速,顯得煩躁,并且取食較少;9 d后幼蟲爬行減少;10 d后基本不動,并出現典型的病毒蟲尸。幼蟲感染病毒后癥狀表現與體內病毒多角體增殖動態基本吻合。
2.2 IrfaNPV大量繁殖生產工藝
以病毒多角體增殖動態的試驗結果和大量繁殖的最優條件[6]為主要技術參數,參照昆蟲病毒生產的一般規律[7-8],設計了IrfaNPV生產工藝流程(圖2)。整個生產工藝分為三個部分,首先是茶刺蛾幼蟲的大量飼養,其中95%的飼養幼蟲用于病毒繁殖,剩下的5%用于保種,繁殖下一代。第二步是IrfaNPV的大量增殖,主要技術參數為:在6齡中期飼毒,飼毒濃度1×106PIB/m L,持續飼毒時間3 d,飼養溫度24℃。最后是IrfaNPV的收集與提純,病死幼蟲和繭均需收集,在常規的離心提取之前采用自然沉淀法先去除一些較大的雜質。
按照該工藝進行病毒多角體大量繁殖生產試驗,幼蟲蟲尸的病毒產量為5.9×108~10.4×108PIB/頭,平均8.3×108PIB/頭(表1)。此外,部分幼蟲會結繭化蛹,繭內大多數為死亡的預蛹。繭中病毒含量高低不等,最低為2.1×108PIB/頭,最高則有10.2×108PIB/頭,平均為6.4×108PIB/頭。

圖2 IrfaNPV生產工藝流程Fig.2 The production process of IrfaNPV

表1 茶刺蛾核型多角體病毒的大量繁殖生產Table 1 The trial of the mass production of IrfaNPV
本文根據IrfaNPV的增殖特性,設計了其生產工藝。應用該工藝流程進行茶刺蛾病毒多角體的大量繁殖,死亡幼蟲病毒產量高(平均8.3×108PIB/頭),繭(蛹)中也含大量病毒(平均6.4×108PIB/頭)。該工藝可用于茶刺蛾病毒的大量生產。
本工藝流程為病毒多角體原藥的生產流程,生產獲得的病毒多角體原藥不需添加保護劑。后續加工可根據實際生產的劑型添加相應的助劑,如生產純病毒水劑可添加保護劑、增稠劑等,生產病毒Bt混劑則需將病毒多角體原藥添加至Bt產品中。由于病毒制劑多用于有機茶園,因此制劑中最好不添加人工合成的保護劑。病毒多角體原藥通常低溫冷藏(4℃左右)放置,一般可保存多年。如果加工成制劑(純病毒水劑或病毒Bt混劑),則通常為常溫放置,貨架壽命為1~2年。病毒制劑的田間應用效果在88%以上[4-5]。
IrfaNPV的增殖動態符合Logistic曲線,這與一般昆蟲病毒的增殖動態[8]相一致。飼毒后9~12 d為該病毒快速增殖期,此時幼蟲已不大活動,取食很少,幾乎停食。在病毒大量增殖過程中可否利用這一時期進行蟲尸的一次性收集,以提高病毒生產的工效有待進一步研究。
一般來說,昆蟲感染病毒后在末齡幼蟲的中后期死亡時病毒產量最高,太早死亡或在預蛹或蛹期死亡則產量低[9]。因此過去的病毒生產中均比較注重收集蟲尸,而忽略蛹的收集。本文研究結果顯示,茶刺蛾繭(蛹)中也含有大量病毒多角體,這可能與茶刺蛾幼蟲歷期較長、在繭中以預蛹態死亡有關。因此在茶刺蛾病毒生產中除收集幼蟲蟲尸外也應注重繭(蛹)內病毒的收集提純。
通常茶刺蛾健康幼蟲的飼養可全年進行,病毒多角體的生產則集中在幼蟲發生期內(5-11月)完成。病毒多角體的產量取決于健康幼蟲的飼養總量和單頭蟲的病毒繁殖量。按本文提出的工藝生產,單頭幼蟲蟲尸或繭(蛹)的病毒多角體含量分別為8.3×108、6.4×108PIB。健康幼蟲的飼養總量可根據實際需要來確定。如預計來年約3 333 hm2茶園需采用病毒防治,則每批次需飼養1萬頭幼蟲進行病毒增殖,病毒多角體總量為6.5×1012~8.5×1012PIB,全年按4個批次計算,則可生產病毒多角體原藥2.6×1013~3.4×1013PIB。一般每667 m2茶園病毒多角體用量為5×108PIB,因此這些病毒多角體的量可供3 467~4 533 hm2茶園應用。
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The propagation dynamics and production process of the nucleopolyhedroviruses of the tea slug mothIragoides fasciata
Tang Meijun, Yin Kunshan, Guo Huawei, Xiao Qiang
(Tea Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou310008,China)
To guide the production ofIragoidesfasciatanucleopolyhedrovirus(IrfaNPV),the propagation dynamic of IrfaNPV was investigated in laboratory.Meanwhile,the production process was developed and the mass production of the virus was conducted according to the process.The results showed the propagation dynamic of IrfaNPV in the larval body accorded with logistic curve.The average yield of IrfaNPV reached 8.3×108PIB/larva and 6.4×108PIB/cocoon,respectively.The process is expected to be applied in mass production of IrfaNPV in the future.
Iragoides fasciata; nucleopolyhedroviruses; propagation dynamic; production process
S 432.41
A
10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.036
2014 01 21
2014 04 16
國家科技基礎性工作專項(2013FY113200);浙江省茶產業科技創新團隊項目(2011R50024)
*通信作者 E-mail:tmjtea@163.com