多分DNA病毒及其在寄生蜂与寄主关系中的作用

分DNA病毒(PDV)在协调寄生蜂与寄主的相互关系中起重要作用。该文就PDV 的特征、PDV与寄生蜂的相互关系、PDV对鳞翅目寄主的免疫抑制及发育调节等方面进行综述。     

寄生蜂携带的多DNA病毒的起源及其特性

病毒在通常意义上都是有害的寄生生物,但是有一类特殊的多DNA病毒(PDV)却成为在数量庞大的寄生蜂的生活史中不可或缺的共生病毒.PDV随着寄生蜂的卵一起被注入到寄主的体内,调控寄主的免疫和发育生理,从而确保幼蜂在寄主体内生存发育.PDV的基因组整合在寄生蜂的基因组内,因此PDV病毒粒子的形成并非在寄主受到侵染的组织内,而是位于寄生蜂卵巢的特定细胞(卵萼细胞)中,其编码的蛋白质几乎没有病毒结构性蛋白,主要的表达产物都用于调控寄主的生理活动.PDV基因编码序列比对分析结果显示,茧蜂病毒(BV)与致病性的裸病毒nudivirus和杆状病毒baculovirus存在一定的亲缘关系,然而这些同源基因已高度分化,具有不同的生物学特性,同时也不能确定这些基因是否还具有原始的功能.在寄生蜂基因组中尚有许多与裸病毒和杆状病毒类似的基因,其中一部分基因能够编码BV病毒粒子的结构蛋白,其表达模式亦与PDV病毒粒子的形成有关.由于PDV使用了与这2种病毒类似的传播途径,才使得寄生蜂的PDV基因转入寄主体内发挥作用,虽然这不能说明PDV属于这2种病毒,至少存在PDV从这2种病毒发展而来的可能性.     

寄生蜂多分DNA病毒的基因表达产物及对寄主昆虫的生理作用

最近有关由多分DNA病毒介导的寄生蜂与寄主关系的研究主要集中在多分DNA病毒基因的表达和伴随寄主生理功能失常的分子机理上 ,本文介绍在寄生蜂作用于寄主时一些重要的PDV基因表达产物 ,包括CsPDV ,MdPDV ,CcPDV ,TrPDV ,HdPDV ,CrPDV和其它PDV的基因表达产物 ,并简叙这些基因表达产物对寄主的生理影响。     

多态DNA病毒对寄生蜂宿主生理功能的影响

多态DNA病毒(polydnavirus, PDV)由一组特异的病毒组成,其生活史与某些寄生蜂种类有着密不可分的联系.大量研究表明该种病毒是决定某些寄生蜂能否在寄主体内成功寄生的关键因子之一[1].本文将综述已有的研究报道,重点阐明PDV随寄生蜂产卵而传递到寄生蜂的寄主体内时所发挥的确切生理功能和作用方式.     

寄生蜂多分DNA病毒对寄主昆虫的免疫抑制作用

多分DNA病毒（PDV）是在膜翅目姬蜂科和茧蜂科寄生蜂体内的一类很独特的病毒,寄生蜂产卵时,PDV随同卵和萼液一起被注射入寄主体内,能干扰寄主的细胞免疫和体液免疫,该病毒直接侵染或间接作用于血细胞,主要是浆细胞和颗粒细胞,导致血细胞变圆或凋亡,PDV也能抑制血淋巴酚氧化酶活性,诱导抗菌因子的大量合成,最近有关研究主要集中在病毒基因的表达和伴随寄主血细胞功能失常的分子事件上,一些寄主蜂的PDV与其他因子,如卵巢蛋白,畸形细胞或蜂毒等协同发挥作用。     

二种寄生蜂寄生对不同虫龄小菜蛾精巢的影响

为探明寄生蜂引起寄主寄生性去势的机制,本文选取携带不同多分DNA病毒(Polydnavirus,PDV)的2种内寄生蜂与共同寄主小菜蛾Plutella xylostella(L.)为寄生体系,研究不同虫龄小菜蛾被寄生后雄性生精细胞、精子束形态和精巢发育体积变化,系统比较寄生性去势程度和分别拥有2类PDV的寄生蜂在寄主精子发生和形成过程中的作用。结果表明:携带Bracovirus PDV的菜蛾盘绒茧蜂Cotesiave stalis(Haliday)或拥有Ichvovirus PDV的半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellén寄生对不同虫龄小菜蛾的精子发生和形成过程均产生明显的抑制作用,表现为不能产生精子束或精子束数量减少,但抑制程度以寄生低龄寄主时最明显。2种蜂寄生均能抑制小菜蛾精巢体积的增长,但对低龄寄主的抑制程度明显强于高龄寄主,寄生性去势程度取决于寄生时寄主虫龄。相比而言,寄生不同虫龄小菜蛾时,茧蜂引起小菜蛾寄生性去势的程度均强于姬蜂。     

基于组学的寄生蜂与寄主免疫的相互作用

寄生蜂作为天敌昆虫,在害虫生物防治中起着极其重要的作用。现代分子生物学和第二代测序技术的迅速发展,为筛选寄生蜂与寄主免疫互作的关键分子,阐明寄生蜂逃避或抑制寄主免疫系统攻击的机理提供了新的机遇。昆虫的天然免疫可分为细胞免疫和体液免疫,寄生蜂在与寄主长期的协同进化过程中,依靠毒液(venom)、多分DNA病毒(PDV)、类病毒颗粒(VLP)、畸形细胞(teratocyte)等手段,一方面调控寄主血细胞的增殖和分化,抑制细胞包囊反应,从而破坏寄主的细胞免疫系统;另一方面,通过抑制酚氧化酶原激活干扰寄主的体液免疫,从而逃避黑化反应的攻击。寄生蜂在发育过程中也有相应的免疫防御机制。本文从细胞免疫、体液黑化反应以及免疫信号通路等方面,综述了近年来利用组学手段在寄生蜂调控寄主免疫方面取得的最新进展,以期为阐明天然免疫的分子机制、探索害虫防治新方法提供借鉴。     

寄生蜂调控寄主害虫免疫与发育机理的研究新进展

寄生蜂是重要且种类最为丰富的膜翅目昆虫类群之一,也是极具价值的害虫生物控制因子。寄生蜂携带有不同类型的活性因子,包括毒液、多分DNA病毒类病毒颗粒、卵巢蛋白、畸形细胞及幼虫分泌物等,用于调控寄主害虫的免疫反应、发育等重要生理过程,以确保成功寄生并确保其子代在寄主害虫体内(内寄生蜂)或体表(外寄生蜂)正常发育,最终可导致寄主害虫死亡,从而有效控制寄主害虫种群数量。目前已有诸多与寄生蜂调控寄主害虫内在机理相关的研究报道,该领域也已成为昆虫寄生学与生理学的研究热点之一。本文仅从寄生蜂寄生因子多样性、寄生蜂调控寄主害虫免疫及发育的机理等方面,对相关的最新研究进展作一概述。     

寄生性膜翅目昆虫毒素的生态机制及应用前景

膜翅目昆虫利用高效的毒素进行自身防卫、攻击猎物和调节寄主生长发育.从寄生性膜翅目昆虫毒素的产生、类别、组份、性质、毒素的生态功能以及毒素的作用机制等方面综述了寄生性膜翅目昆虫毒素的研究概况.膜翅目的泌毒器官起源于外胚层,由生殖系统的附腺演化而来.毒液由成熟雌蜂的毒腺或酸腺所分泌,并贮于毒囊中.昆虫毒素是成分复杂的混合物,已知膜翅目昆虫毒素中含有烃类、醇类、醛类、酮类、羧酸类、酯类、内酯类、酶类等多种化合物.寄生性膜翅目昆虫的毒素在提高自身适应能力方面的作用是巨大的,如通过麻痹寄主提高产卵成功的概率、通过抑制寄主的生长发育和免疫功能提高后代的存活率、通过干扰寄主的生理活动改善后代的营养需求等.体外寄生蜂毒素可造成寄主幼虫停止发育、永久性的麻痹甚至死亡,这类毒素常为抑性的、广谱的,一般作用于中枢神经系统或神经-肌肉连接点.而体内寄生蜂多为容性寄生,其毒液中含有多分DNA病毒（PDV）,PDV通过抑制寄主免疫系统而巧妙地调节寄主的生理活动和发育,影响寄主的正常变态,大多数种类直到寄主结茧或做好蛹室时才将其杀死在安全的场所,从而使寄生蜂后代能够顺利完成发育.容性寄生蜂毒素对PDV的功能具有显著的增效或协同作用,而不会使寄主产生永久性麻痹.PDV对寄生蜂本身是非致病性的,与寄生蜂是一种分子水平上的共生或依生关系.寄生性膜翅目昆虫毒素显示了良好的应用前景,特别是在开发人类医药和特异性生物杀虫剂方面.但分离和纯化毒液中各个活性成分是应用的前提,也是生化和毒理研究的需要.     

中国寄生蜂研究及其在害虫生物防治中的应用

寄生蜂是一类重要的寄生性天敌昆虫,种类繁多、习性复杂,在害虫生物防治和综合治理中发挥着极其重要的作用。在产卵时,寄生蜂携带的毒液、多DNA病毒等寄生因子就会随之进入寄主体内,发挥调控寄主生长、发育、免疫、代谢、行为的作用,从而保障了寄生蜂后代的发育。本文主要针对我国寄生蜂的系统分类、资源普查、生物学、生态学、寄主调控、人工繁殖、释放应用、田间保护和助增等方面的基础研究和应用进行了概述和整理。     

菜蛾盘绒茧蜂多分DNA病毒的特性及其对小菜蛾幼虫的生理效应

对菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae多分DNA病毒的特性及其对寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫的生理效应进行了研究。结果表明：菜蛾盘绒茧蜂雌蜂输卵管萼中含有大量的多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）;一个PDV内含多个核衣壳,最多可达16个;核衣壳长40～168 nm,直径39～40 nm;PDV仅在输卵管萼细胞内复制;雌蜂产卵时,随蜂卵将PDV注入寄主血腔,并扩散到寄主的许多组织中;PDV可能先通过脱膜再侵染寄主组织。雌蜂经Co⁶⁰辐射处理后再寄生（即假寄生）小菜蛾2龄、3龄和4龄初期的幼虫,被寄生后的寄主幼虫几乎全部不能化蛹,但末龄（即4龄）幼虫期显著延长,并在寄生后期,幼虫胸部有褐色的短翅芽出现;即将化蛹的4龄末小菜蛾幼虫被假寄生后,即使每头寄主被过寄生9次,依然能正常化蛹,但不能羽化。假寄生与正常寄生后寄主的脂肪体数量和形态结构有明显的不同,推测在正常寄生的情况下蜂卵孵化时释放的畸形细胞及随后的幼蜂可能对脂肪体的结构产生了作用。     

菜蛾盘绒茧蜂卵携带的免疫抑制因子

抑制寄主昆虫的免疫反应是内寄生蜂存活的关键。菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis（Haliday）寄生小菜蛾Plutella xylostella （L.）幼虫后,蜂卵如何逃避和抑制寄主的免疫攻击,尚未得到全面揭示。本文采用电镜技术系统观察了菜蛾盘绒茧蜂卵表面的超微结构。结果显示：蜂卵表面覆盖有纤维层和絮状的类病毒样纤丝（VLFs）,同时携带了含多分DNA病毒粒子（PDV）的萼液。在寄生初期,包裹在蜂卵表面的纤维层和VLFs首先起到保护蜂卵不被小菜蛾血细胞包囊的被动防御作用。随后,PDV发挥主动的免疫抑制作用。通过假寄生手段,证明了菜蛾盘绒茧蜂PDV (CvBV) 具有较持久的克服寄主免疫攻击的能力,是主要的免疫抑制因子。在假寄生后连续8 d的观察时间内,菜蛾盘绒茧蜂的蜂卵均未被包囊。结果提示,在菜蛾盘绒茧蜂-小菜蛾寄生体系中,菜蛾盘绒茧蜂采取被动防御和主动攻击两种方式应对寄主小菜蛾的免疫攻击。     

核型多角体病毒与侧沟茧蜂对斜纹夜蛾幼虫的协同作用

研究了斜纹夜蛾幼虫体内的斜纹夜蛾侧沟茧蜂存活率、发育历期、寄主感染病毒时间、病毒浓度之间的关系,并测定了斜纹夜蛾侧沟茧蜂的传毒效率．结果表明,病毒对寄主体内寄生蜂历期无明显影响,寄生在幼虫体内的寄生蜂能在寄主病死前完成发育,存活比例因寄主感染病毒的时间和浓度而异．斜纹夜蛾被寄生后接种病毒(SINPV),距离寄生时间越长,饲毒浓度越低,寄生蜂完成发育的比例越大,但饲毒时间是主要影响因素．从感病幼虫体内发育成的侧沟茧蜂或曾经在感病寄主上产过卵的寄生蜂,以及通过人工方式使产卵器被病毒污染的寄生蜂,均能携带一定数量的病毒．通过产卵活动,侧沟茧蜂成蜂能在寄主幼虫个体间传递病毒．当寄生蜂在感病的寄主幼虫上产卵带毒后,平均可传递病毒给2．14头幼虫;发育于感病幼虫体内的寄生蜂,平均可传递病毒给2．45头幼虫．通过用病毒液浸茧或用混有病毒的蜂蜜饲喂成蜂等方式使产卵器污染病毒的寄生蜂,传毒效率随饲毒浓度增加而提高,平均可传递病毒1．45头和0．94头幼虫     

中红侧沟茧蜂多分DNA病毒基本特征研究

本文首次报道中红侧沟茧蜂 (Microplitismediator)雌蜂卵巢中存在多分DNA病毒 (MicroplitismediatorPlolyd navirus,MmPDV) ,初步研究了MmPDV形态和基本生理生化特征。利用蔗糖密度梯度超速离心分离纯化了MmPDV粒子 ,电镜负染显示PDV粒子分三段 ,带有一明显的尾部结构 ,大小约为 130× 35nm ;SDS PAGE电泳条带较多 ,至少可以分辨出 2 6个电泳条带 ,表明病毒粒子衣壳蛋白复杂 ;琼脂糖凝胶电泳显示MmPDV基因组至少由大小不同、丰度不等的 14个DNA分子组成 ,用 6种内切酶 (EcoRI,HindIII,BssHII,PstI,BamHI,BglI)酶切MmPDV基因组后 ,估算出MmPDV基因组大小约为 10 8kb。用雌蜂输卵管萼液注射小地老虎幼虫 ,注射后的小地老虎体重和龄期发育动态表明 ,MmPDV具有抑制寄主生长发育的生理功能     

菜蛾盘绒茧蜂主要寄生因子导致的寄主小菜蛾幼虫脂肪体结构的变化

在不同的寄生状态下,菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae不同的寄生因子可引起寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫脂肪体结构发生相应的改变。显微和亚显微形态结构显示： 假寄生后多分DNA病毒和毒液对脂肪体结构的完整性没有显著影响,但细胞内脂质体变得小而密集,线粒体和内质网丰富,并有糖原积累; 正常寄生后,脂肪体结构被破坏,多数线粒体内嵴紊乱,脂质体也变得不规则,特别是当幼蜂完成在寄主体内发育时,寄主体内几乎无完整脂肪体存在。与此同时,同批未被寄生的小菜蛾幼虫发育到4龄末期时,体内脂肪体细胞发育正常,已开始向蛹期细胞形态转化,细胞内脂质体很大,细胞器数量较多、糖原积累丰富, 而且部分细胞已成为游离态细胞。由此证明,寄生蜂携带的寄生因子,如多分DNA病毒、毒液、畸形细胞和幼蜂等,均对寄主脂肪体结构的改变产生影响,但程度明显不同。     

中红侧茧蜂多分DNA病毒基本特征研究

本文首次报道中红侧沟茧蜂(Microplitis mediator)雌蜂卵巢中存在多分DNA病毒(Microplitis mediator Plolydnavirus,MmPDV),初步研究了MmPDV形态和基本生理生化特征。利用蔗糖密度梯度超速离心分离纯化了MmPDv粒子,电镜负染显示PDV粒子分三段,带有－明显的尾部结构,大小约为130×35nm;SDS-PAGE电泳条带较多,至少可以分辨出26个电泳条带,表明病毒粒子衣壳蛋白复杂;琼脂糖凝胶电泳显示MmPDV基因组至少由大小不同、丰度不等的14个DNA分子组成,用6种内切酶(EcoRI,HindⅢ,BssHⅡ,Pst I,BamH I,Bgl I)酶切MmPDV基因组后,估算出MmPDV基因组大小约为l08kb。用雌蜂输卵管萼液注射小地老虎幼虫,注射后的小地老虎体重和龄期发育动态表明,MmPDV具有抑制寄主生长发育的生理功能。     

异律寄生蜂的寄主关系及其进化

异律寄生蜂（Heteronomous parasitoids）是指雌蜂、雄蜂卵及幼期分别对应不同的寄主关系和发育方式的寄生蜂。依据雌蜂、雄蜂卵及幼期所寄生的位置、所利用寄主种类和寄生方式的差异,异律寄生蜂可划分为异位初寄生蜂、异主初寄生蜂和异律复寄生蜂。本文重点关注蚜小蜂Coccophaginae亚科的异律寄生蜂,依据其雌蜂、雄蜂卵及幼期所对应的寄主关系、寄主种类和发育方式进行梳理与归类,总结了异律寄生蜂的生殖方式和异律发育模式,结合其生活史特性探讨了异律寄生蜂的寄主选择和适应性进化,并辨析了异律寄生蜂在生物防治中的利弊与应用。     

二种寄生蜂寄生抑制小菜蛾精巢生长和精子束形成的比较研究

我们曾发现菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis和半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum寄生严重阻碍小菜蛾Plutella xylostella幼虫的精子发生。本研究着重比较2种蜂寄生对小菜蛾精巢生长和精子束形成的影响, 以探明寄生因子对昆虫生殖调控的作用途径。 采取过寄生和假寄生方法, 对2种蜂各自寄生后的小菜蛾精巢生长体积, 精子发生和形成过程中生精细胞、精子束的显微形态变化进行了比较。 结果表明: 茧蜂和姬蜂寄生均明显降低小菜蛾精子束的数量, 严重阻碍了寄主幼虫的精子发生和精子形成. 姬蜂寄生造成小菜蛾精巢畸形, 而茧蜂则造成小菜蛾精子束畸形, 且茧蜂对小菜蛾精巢生长的抑制程度明显强于姬蜂。过寄生造成寄主寄生性去势程度加剧, 茧蜂和姬蜂过寄生后的小菜蛾精巢体积分别为0.005 mm³和0.008 mm³, 仅为各自只寄生1次后精巢体积的33.1%和36.3%。假寄生后, 发现只有寄生蜂母代物质存在的前提下, 对小菜蛾精巢生长的抑制程度基本模拟了正常寄生时的状态, 说明多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）和毒液发挥了主要作用。 由此推断分属姬蜂属PDV和茧蜂属PDV的2类PDV功能基因对小菜蛾精巢生长发育的调控机制可能存在较大差异。     

寄生蜂对寄主生长发育的调控

寄生蜂在产卵时,常将一些特殊因子注射进寄主体内,从而对寄主的生长发育产生一定的调控作用.本文综述这几年的研究进展,着重从寄生蜂与寄主发育同步性的调控、寄生蜂对寄主代谢的调控及寄生蜂对寄主激素的调控三个方面概述了寄生蜂对寄主生长发育的调控.     

半闭弯尾姬蜂寄生及其毒液对小菜蛾幼虫血细胞吞噬作用的影响

半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum是小菜蛾Plutella xylostella的优势内寄生蜂, 拥有毒液、多分DNA病毒（PDV）等寄生因子,能有效调控寄主幼虫的营养生理和免疫系统, 但其毒液在这过程中的功能不明。本文利用SDS-PAGE方法分析了半闭弯尾姬蜂毒液的蛋白组分,利用寄主幼虫血细胞体外原代培养的方法,研究了小菜蛾幼虫血细胞噬菌能力在半闭弯尾姬蜂寄生后的变化情况。结果表明：半闭弯尾姬蜂毒液蛋白分子量主要集中在35~220 kDa之间,少数小于15 kDa,但分子量处于35~70 kDa之间的蛋白含量较高,与其他寄生蜂毒液蛋白相似。半闭弯尾姬蜂毒液单独对寄主小菜蛾幼虫功能血细胞（浆血细胞和颗粒血细胞）的延展能力和吞噬功能不产生破坏作用。但半闭弯尾姬蜂寄生后短时间内,寄主功能血细胞的延展受到抑制,然而功能血细胞仍然能识别外源异物, 却无法进一步吞噬外源物; 寄生后24 h,功能血细胞的延展力恢复,颗粒血细胞的吞噬作用可顺利完成。本研究证明了半闭弯尾姬蜂寄生能暂时性地抑制颗粒血细胞的延展性从而影响其噬菌过程。