核型多角體病毒殺蟲劑專利技術綜述

朱青

摘 要：核型多角體病毒殺蟲劑是昆蟲病毒殺蟲劑中最重要的一大類，具有高度的寄主專一性，對非靶標昆蟲、高等動物和環境安全，且極易在靶標昆蟲種群內流行。因此，昆蟲病毒在農林害蟲的生物防治中具有巨大發展潛力。對核型多角體病毒殺蟲劑的專利申請趨勢、主要來源國家或地區申請量、主要技術主題、重要申請人進行了統計分析和整理。

關鍵詞：核型多角體;NPV;殺蟲;專利

文章編號：1004-7026（2019）20-0086-02 ? ? ? ? 中國圖書分類號：S482.39? ? ? ?文獻標志碼：A

昆蟲病毒是指以昆蟲為宿主并對昆蟲具有致病性的病毒[1]。病毒的生理結構決定其必須利用宿主細胞進行復制，同時病毒往往會反過來影響宿主，利用這一特點可將昆蟲病毒開發為殺蟲劑。中國的病毒制劑產量僅占農藥生產總量的0.2%[2]。我國地域遼闊，有十分豐富的昆蟲病毒資源，為我國昆蟲病毒殺蟲劑產業的發展提供了十分有利的條件。針對昆蟲病毒特別是最常見的核型多角體病毒的研究，可以滿足化學農藥殺蟲劑市場更新換代的需要，還可逐步在該領域形成中國特色產品并走向國際市場。采用的專利文獻數據來自外文數據庫VEN以及中國專利文摘數據庫CNABS，利用中英文關鍵詞結合分類號進行檢索，獲取初步檢索結果后進行人工去噪，檢索日期截至2018年4月11日。

1全球專利申請趨勢分析

全球范圍內已公開的涉及核型多角體病毒作為殺蟲劑應用的專利申請量為197件，其中國內申請為116件，國外申請為81件。圖1顯示了全球范圍內涉及核型多角體病毒殺蟲劑的專利申請量年代分布。從圖中可以看出，全球申請量、中國申請量、外國申請量整體均分為上升階段、有所下降、再次迅速上升3個階段。

產生這一變化的原因如下。在初始階段，由于受實驗儀器的限制，對核型多角體病毒的研究還處于實驗摸索和經驗積累的階段，申請量表現為增長。在第二階段，由于核型多角體病毒殺蟲譜窄、見效慢、易受紫外線的影響而失活，難以大規模生產，其殺蟲效率、使用范圍遠低于化學殺蟲劑，因而針對核型多角體病毒的研究和使用受到了一定的限制，申請量有所下降。近年來，隨著科技的發展，人們對昆蟲病毒殺蟲機理的研究更加深入，同時發現了多種昆蟲病毒增效的途徑，因而申請量又快速上升。

2主要來源國家或地區的專利申請量

在世界范圍內，涉及核型多角體病毒殺蟲劑專利申請最多的國家或地區為中國，占全球申請總量的59%。美國和歐洲的專利申請量較為相近，分別占全球申請總量的14%和13%。日本和韓國的申請量分別占全球申請總量的5%和1%，其他國家或地區的專利申請量占8%。

雖然中國在專利申請數量上占據絕對優勢，但是需要注意的是，中國的核型多角體病毒殺蟲劑相關專利多在產品復配、組合物、劑型等方面，授權率并不高。而美國、歐洲的相關申請多利用基因重組等分子生物學手段來增強其殺蟲效果。因此，我國相關專利的申請質量有待提高。

3核型多角體病毒殺蟲劑專利主要技術主題分析

從圖2可以看出，在世界范圍內，核型多角體病毒殺蟲劑相關專利涉及的主要技術主題中，與復配相關的專利所占的比例最大，其次是通過分子生物學的手段對病毒的核酸或者病毒結構進行改造，對病毒的生產方法和應用也有所涉及。此外，還包括核型多角體病毒殺蟲劑種類的新發現、應用和病毒檢測方法等方面（若同一個申請中涉及多個技術主題，則分別歸入相應的技術主題分類）。

對于不同的技術主題，國內申請和國外申請的分布也有所不同。國內申請大部分涉及核型多角體病毒與其他殺蟲成分或增效劑組合使用的組合物，而國外申請中病毒改造和復配這兩個技術主題的申請量較為接近。病毒改造和復配是常見的兩種提高病毒毒力和殺蟲譜的方法，但是前者的研究難度更大，后者相對簡單。

生產方法主要包括用幼蟲宿主進行培養及用昆蟲細胞系進行培養兩種方法，此外還包括飼喂幼蟲的飼料、昆蟲細胞系的改進等。在制劑方面，國內申請主要涉及常規劑型，例如懸浮劑、水乳劑、種子處理劑等，國外申請主要對核型多角體病毒進行包膜，以防止紫外線對其造成傷害。

4專利申請人分析

核型多角體病毒殺蟲劑專利的申請人大部分為研究所、高校和規模較大的公司，個人申請所占比例非常小，同時個人申請所涉及的技術方案也是較為簡單的組合物。

這可能是由于對昆蟲病毒的研究和生產需要專業的設施和技術人員，而小型企業和個人難以承擔較高的投入，也不具備專業的知識和能力。

5核型多角體昆蟲病毒的主要技術主題研究現狀

5.1 新核型多角體昆蟲病毒品種的發現

武漢普洛森生物制劑有限公司公開發了一種甜菜夜蛾核多角體病毒及其生物殺蟲劑，是一種從前未分離和鑒定過的昆蟲致病性病毒毒株，能有效防治甜菜夜蛾、苜蓿丫紋夜蛾等害蟲，并具有專一性強、不產生抗性和不污染環境的特點（CN1346886A）。

5.2生產方法

中山大學利用保幼激素類似物ZR-515（Methoprene）處理甜菜夜蛾幼蟲，同時進行病毒感染。昆蟲保幼激素類似物能有效提高病毒的感染死亡率和顯著促進昆蟲桿狀病毒在蟲體內的增殖，提高病毒產量，是實現低成本、高效增殖昆蟲桿狀病毒以用作殺蟲劑的新途徑（CN 1403573A）。河南大學發現飼喂棉鈴蟲C型凝集素dsRNA（Ha-lectin1dsRNA）可以增強核型多角體病毒防治棉鈴蟲的效果。此方法殺蟲效率高，用量少，可大大降低核型多角體病毒的使用量，與現有單純使用核型多角體病毒防治棉鈴蟲相比具有較為顯著的改進（CN103814950A）。

5.3制劑

中國科學院武漢病毒研究所發明了一種殺蟲劑及制備方法，包括200億PIB/g美國白蛾核型多角體病毒母藥、昆蟲源氨基酸、酪氨酸、色氨酸、熒光增白粉、木質素磺酸鈉、滅幼脲、黃原膠、油菜籽油、烷基多糖苷和水。昆蟲源氨基酸和短肽作為昆蟲病毒保護劑加入昆蟲病毒殺蟲劑制劑中，可提高病毒的光保護能力，解決昆蟲病毒對紫外光敏感的問題，使病毒制劑貨架壽命達到2年（CN107711894A）。

5.4增效復配

NPV與蘇云金桿菌都是經口感染的昆蟲病原微生物，中腸是兩者作用的共同靶位[3]，因此NPV與蘇云金桿菌混用通常具有明顯的增效作用。武漢武大綠洲生物技術有限公司發明了一種茶尺蠖核型多角體病毒蘇云金桿菌殺蟲懸浮劑，對環境生物、人畜無害，無環境污染，無殘留，能有效控制茶尺蠖的發生和危害，適合在茶樹上大量施用。這種藥劑可加快病毒殺蟲速度，使病毒殺蟲劑的殺蟲時間縮短到3～5 d（CN101366395A）。

江蘇省農業科學院將蛇床子素作為昆蟲病毒增效劑，蛇床子素單獨使用時對斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、甘藍夜蛾等夜蛾類害蟲無殺蟲活性，但作為昆蟲病毒的增效劑，與昆蟲核型多角體病毒（AcNPV、SlNPV、MbNPV等）聯合使用，可顯著提高昆蟲病毒對害蟲的侵染毒力，兼有安全、高效、經濟等突出優點，具有廣闊的應用前景（CN1212766A）。

6總結與展望

昆蟲核型多角體病毒殺蟲劑作為生物殺蟲劑，除了具有對天敵安全、不污染環境和不易產生抗藥性等生物農藥普遍存在的優點外，更因其能在害蟲種群中形成流行病而長期控制蟲口這一明顯優于其他殺蟲劑的特點，受到人們的廣泛關注[4]。

我國的相關研究在國際上處于比較先進的水平，但核型多角體病毒殺蟲劑相關研究的深度和廣度還遠遠不夠，創新性和原創性的研究太少。如何使核型多角體病毒殺蟲劑擴展作用譜、增強毒力具有十分重要的研究價值，采用病毒增效因子和基因工程技術改造病毒是主要技術手段。

參考文獻：

[1]馮陽.微生物學辭典[M].呼和浩特：遠方出版社，2006.

[2]Sun X L.History and current status of development and use of viral insecticide in China[J].Viruses，2015（7）：306-319.

[3]李海濤.Bt殺蟲晶體蛋白的研究概述[J].黑龍江農業科學，2004（5）：37-39.

[4]張金平.害蟲的無形殺手——核型多角體病毒[J].農藥市場信息，2017（28）：71-72.