日本三株斜纹夜蛾核型多角体病毒的增殖特性及其多角体蛋白基因的序列分析

利用斜纹夜蛾Spodoptera litura培养细胞,对近年来在日本本州、九州和四国等地发现并筛选出的对斜纹夜蛾幼虫具有强烈杀虫活性的3株斜纹夜蛾核型多角体病毒(SpltMNPV)（K-3、G1-2和G10-3）进行了生物学活性和分子生物学的初步研究,克隆了多角体蛋白基因,并进行了序列分析和比较。结果表明:（1）SpltMNPV日本分离株K-3、G1-2和G10-3分别具有不同的特征性酶切图谱,分别属于3种基因型（A型、B型和C型）; （2）3个分离株的芽生型病毒（budded virus）产生能力和多角体产生能力有差异,免疫印迹分析表明,多角体蛋白的分子量也不同;（3）日本株SpltMNPV核型多角体蛋白结构基因由747个核苷酸编码序列（编码249个氨基酸）组成,其序列与中国株SpltMNPV的同源性为98.9%,与其他6种核型多角体病毒有较高的同源性（61.7%～74.2%）,但其5′端侧翼序列(nt-1～-100)与AcMNPV和BmNPV相比差异显著,在对该基因表达调控起决定性作用的8个高度保守核苷酸序列中（nt-44～-51）有2处发生自然突变。     

C型斜纹夜蛾核型多角体病毒X17病毒株部分基因的序列分析

斜纹夜蛾核型多角体病毒（Spodoptera litura multinucleocapsid nucleopolyhdrovirus, SpltMNPV）X₁₇株是采用活体克隆法自SpltMNPV日本小笠原株分离的病毒克隆。为了揭示X₁₇病毒株基因型, 根据已发表的SpltMNPVⅡ基因组全序列（GenBank登录号： NC_011616）设计引物, PCR扩增多角体蛋白基因（polh）, 并与SpltMNPV不同基因型及37种其他核型多角体病毒（NPV）作分子进化比较。系统发育树显示： SpltMNPV分为SpliNPV（A）型、 SpltMNPV（B）型和SeMNPV（C）型3种基因型, 此结果与前人利用基因组酶切图谱的研究结果一致。X₁₇与SpltMNPV-1和SpltMNPVⅡ处于一个分支, 属于SeMNPV（C）基因型, 与A型和B型相距较远。此外, 扩增了X₁₇病毒基因38.7kD,Lef-1,Lef-9,fp,p10和p74, 并与SpltMNPV, SpltMNPVⅡ, SeMNPV和SfNPV的同种基因进行同源性比较。结果表明, 基于这6个ORF, X₁₇与SpltMNPV同源性最低, 其中Lef 9的氨基酸序列一致性最高, 也仅为69%, 38.7kD的氨基酸序列一致性只为26%。多数基因X17与SpltMNPVⅡ和SeMNPV的同源性较高, 其中fp25K的氨基酸序列一致性最高, 分别达95%和96%; 但也有些基因同源性较低, 如38.7kD的氨基酸序列一致性均为64%。因此, X₁₇应是SpltMNPV C基因型的一种新毒株, 命名为SpltMNPVⅡ-1。该研究为X₁₇病毒株的进一步研究利用奠定基础。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒分子生物学研究进展

斜纹夜蛾核型多角体病毒(Spodoptera lituramulticapsid nucleopolyhedrovirus,SpltMNPV)属NPV科A亚群。近几年有关该病毒的序列测定、基因结构、功能和表达调控等系统的分子生物学研究工作进展迅速,特别是对一些重要基因的结构分析,有助于筛选毒力较强的杀虫毒株,并为这一病毒杀虫剂的改良和发展以及组建昆虫杆状病毒表达载体奠定基础。综述了与SpltMNPV相关的分子生物学领域的研究进展。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒BamHI—J片段序列分析

报道了斜纹夜蛾核型多角体病毒（SpltMNPV)BamHI-J片段的序列结构。该片段定位于SpltMNPV基因组25.8-29.9图单位（msp unit）,包括4个完整的开放读码框,几丁质酶基因（chiA）的3′端部分序列和一个同源区（hr）的部分序列。4个完整的读码框包括lef-8基因,杆状病毒J结构域蛋白基因（baculovirus J domain protein gene,bjdp),ORF570和ORF165。序列分离表明：ORF570与毒蛾核型多角体病毒（Lymantria dispar MNPV）的解旋酶－2基因有31％的氨基酸同源性。ORF165为SpltMNPV特有。J结构域蛋白在其他杆状病毒基因组中尚未见报道,其氨基酸序列N端存在J结构域,推断该蛋白质具有与DnaJ蛋白类似特征。lef-8基因编码的氨基酸与已报道的杆状病毒基因组中的lef-8基因编码的氨基酸具有高的同源性,且其C端具有与其他杆状病毒LEF－8类似的保守序列CIKICGIHGQKG。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒p74基因的克隆和序列分析

用ＡｃＮＰＶｐ７４基因３’端的１．４ｋｂ片段,通过Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ将ＳｐｌｔＮＰＶ的ｐ７４基因定位于ＸｈｏＩ（４．９ｋｂ）、ＥｃｏＲＩ（４．４ｋｂ）、ＢａｍＨＩ（３．０ｋｂ）片段上。进一步用ＥｘｏⅢ和构建亚克隆测序法,对长２５４５ｂｐ的ｐ７４基因进行,其中１９７４ｂｐ的编码编码６５８个氨基酸,蛋白分子量约７５．８７ｋＤ,其编码蛋白与ＡｃＭＮＰＶ和ＣｆＭＮＰＶｐ７４蛋白的氨基酸序列同     

甜菜夜蛾核型多角体病毒中国分离株的分离鉴定及毒力测定

本文对分离自中国的甜菜夜蛾病毒进行提纯、鉴定.生物测定的结果表明其对二龄、三龄甜菜夜蛾的LC50分别为6.6× 104,2.6×105PIB/mL.     

三种核型多角体病毒核酸同源性的研究

用分子杂交技术研究了黑点银纹夜蛾(Arqyrogramma agnata Stgr,)单粒包埋型核型多角体病毒(简称A,A,SNPV),斜纹夜蛾(Prodenia litura)多粒包埋型核型多角体病毒(简称PL MNPV)以及用A,A,SNPV感染斜纹夜蛾幼虫所获得的多粒包埋型核型多角体病毒(暂称PoI MNPV)三种病毒核酸的同源性,用SDS-Tris酚法分别提取病毒核酸,用内切酶Eco RⅠ酶解,比较了病毒核酸的酶解图谱及分子量,用〔α-~(32)P〕dATP标记的三种病毒核酸Eco RⅠ酶解片段作探针,分别与各病毒核酸的Eco RI酶解片段杂交,结果表明PoI MNPV与PL MNPV的病毒核酸同源,而A,A,SNPV DNA不与PoI MNPV DNA、PL MNPV DNA杂交,无同源序列。     

甜菜夜蛾核型多角体病毒中国分离株的分离鉴定及毒力测定

本文对分离自中国的甜菜夜蛾病毒进行提纯、鉴定。生物测定的结果表明其对二龄、三龄甜菜夜蛾的LC50 分别为 6 .6× 10 4,2 .6× 10 5PIB/mL .     

斜纹夜蛾核型多角体病毒DNA诱导同源昆虫细胞的凋亡

发现野生型斜纹夜蛾核型多角体病毒（Spodoptera litura nuclear polyhedrosis virus,SpltNPV）DNA转染SL-1细胞能诱导细胞凋亡.SpltNPV-DNA转染其同源细胞系斜纹夜蛾核SL-1细胞6 h后,光镜下即可见细胞膜表面突出或形成小泡,细胞碎裂成凋亡小体,18 h后,细胞100%碎裂成凋亡小体.DAPI荧光染色显示感染细胞核渐呈半月形,直至碎裂被凋亡小体包裹.被转染的SL-1细胞DNA琼脂糖凝胶电泳呈典型梯形谱带.野生型SpltNPV病毒粒子感染的SL-1细胞既无多角体的出现,也无凋亡现象的发生.     

斜纹夜蛾核型多角体病毒ⅡORF146基因的克隆、表达与启动子活性分析

【目的】研究斜纹夜蛾核型多角体病毒II ORF146基因的结构与功能。【方法】根据SpltMNPV IIORF146基因序列设计引物,经PCR扩增克隆ORF146基因。在生物信息学分析基础上进行启动子活性分析和转录时相分析。构建ORF146片段的原核表达载体,表达并纯化融合蛋白后制备多克隆抗体。【结果】核苷酸序列分析表明,读码框含1383 bp,编码460个氨基酸的蛋白质,推定分子量为50.4 kDa。启动子活性分析和转录时相分析都表明该基因是个早、晚期都表达的基因,在病毒感染8 h和18 h有两个转录峰,24 h以后转录水平略有下降,但趋于稳定。pET-28a-ORF13原核表达的融合蛋白经纯化后制备的多克隆抗体特异性高,效价可达1∶3200以上。【结论】SpltMNPV II ORF146基因是一个早期和晚期都表达的病毒组成型结构蛋白基因。推测ORF146基因可能与SpltMNPV II病毒感染宿主细胞后病毒DNA复制有关。制备的多克隆抗体可用于深入研究该蛋白的生物学特性与功能。     

自然界斜纹夜蛾核型多角体病毒的基因型多态性

【目的】从基因组序列角度进一步揭示自然界斜纹夜蛾核型多角体病毒（Spodoptera litura nucleopolyhedrovirus, SpltNPV）的基因型多态性。【方法】病毒克隆A5, F1, X3 和 X15分别以活体克隆法分离自SpltNPV埃及株、 日本福冈株和日本小笠原株。根据SpltNPV基因组全序列（GenBank登录号: AF325155）和海灰翅夜蛾核型多角体病毒（S. littoralis NPV, SpliNPV）部分基因序列（GenBank登录号: X99377, X99376 和X98924）设计引物, PCR扩增获得A5, F1, X3 和 X15的多角体蛋白（polyhedrin, polh）基因和ORF18~ORF23序列。【结果】根据多角体蛋白基因序列, X3和X15属于SpltNPV型, 而A5和F1属于SpliNPV型。将A5, F1, X3 和 X15的ORF18~ORF23与SpltNPV和SpliNPV相应的基因序列进行同源性比较。结果发现, F1与SpliNPV以及X3与SpltNPV的核苷酸序列相似性高, 但X3的ORF20在172~558 nt处缺失387 bp。尽管依据多角体蛋白基因序列X15属于SpltNPV型, 但对于ORF18~ORF23序列, X15与SpliNPV的相似性高于与SpltNPV的相似性。同样, A5属于SpliNPV型, ORF18~ORF20与SpliNPV相应的核苷酸序列相似性高, 但ORF21与SpltNPV相应的核苷酸序列一致性为100%, 特别是ORF22, SpltNPV的特有序列出现在A5的基因组中, 而且与SpltNPV的ORF22一致性为100%; 反过来, ORF23又与SpliNPV相应的核苷酸序列相似性高。【结论】所有这些都表明, SpltNPV在自然界不仅存在基因型多态性, 而且即使属于同一基因型, 它们的基因组序列也有显著差异。可利用SpltNPV在自然界的这种异质性筛选适宜防治斜纹夜蛾幼虫的株系。     

Effect of nucleopolyhedrovirus infection of Spodoptera litura larvae on host discrimination by Microplitis pallidipes

The behaviour and oviposition of solitary endoparasitoid Microplitis pallidipes Szepligeti (Hymenoptera: Braconidae) were monitored to investigate the ability of the parasitoids to distinguish between nucleopolyhedrovirus (NPV)-infected and noninfected Spodoptera litura Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae) larvae. The results indicated that the parasitoid searching time and the time until the first parasitoid attack on infected larvae were greater than those recorded on noninfected larvae; the number of infected larvae attacked by parasitoids, the percent of first attacks and parasitism rate in infected larvae were lower than those on noninfected larvae; and these differences were all significant 3 to 5 days postexposure of the larvae to a dose of 1.6 × 10⁸ occlusion bodies (OB)· ml^?1 and significant 4 and 5 days postexposure of the larvae to a dose of 1.6 × 10⁷ OB·ml^?1. The lowest dosage (1.6 × 10⁶ OB·ml^?1) had no significant effect on the above index values. In a field cage experiment, we found that the percentage of infected larvae parasitized by M. pallidipes gradually decreased as the time after NPV inoculation (1.6 × 10⁸ OB·ml^?1) increased, and that M. pallidipes significantly preferred to oviposit in healthy larvae from day 3 to day 5 after virus inoculation. Our research concluded that this parasitoid's ability to discriminate between healthy and infected hosts increased as virus concentration increased and as the time between exposure of hosts to virus and subsequent exposure to parasitoids increased.     

斜纹夜蛾（Spodoptera litura）的胚胎发育

本文利用实验胚胎学方法详细研究了斜纹夜蛾胚胎发育的全过程。结果表明：在２４±１℃的恒温条件下,仅需８７小时即可孵化出幼虫,同时证明了马氏管起源于外胚层。     

草地贪夜蛾与斜纹夜蛾解毒相关基因的比较分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda近期在中国为害猖獗,由于繁殖速度快,迁飞能力强,在本土呈现爆发趋势,严重为害了我国农作物。与本地近缘物种斜纹夜蛾Spodoptera litura相比,草地贪夜蛾更偏好玉米、水稻、小麦等禾本科农作物,且对多种化学杀虫剂及转基因Bt玉米产生抗性。寄主适应性以及杀虫剂抗性与解毒代谢相关蛋白密切相关。因此,本研究对这两种夜蛾科害虫的解毒代谢相关蛋白——细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶(GST)及ABC转运蛋白进行了全基因组水平系统的搜集和数目比较,构建系统发育树并对P450和GST部分基因扩张分支进行氨基酸差异位点分析。结果显示,在草地贪夜蛾中共鉴定出213个P450基因、58个GST基因、102个ABC基因,其中P450基因与GST基因数目远远多于斜纹夜蛾(116,37),而ABC基因数目与斜纹夜蛾(99)接近。系统发育树分析表明,草地贪夜蛾P450在CYP6、CYP9以及CYP4功能簇,GST在部分进化分支上都发生了显著基因扩张,发生显著扩张的基因中有数个氨基酸突变,其中一些突变被预测可能影响蛋白质功能。但出乎意料的是,ABC亚家族B和E在斜纹夜蛾聚集成簇并发生了显著的基因扩张现象。以上结果暗示入侵种草地贪夜蛾和本地近缘物种斜纹夜蛾在抗性方面可能发展出各自独特的应对机制。本研究为解析草地贪夜蛾解毒抗性特征机制提供基因数据,为草地贪夜蛾的生物防治及抗性研究提供参考依据。     

Biological and genetic characterization of a Pakistani isolate of Spodoptera litura nucleopolyhedrovirus

Spodoptera litura is an emerging insect pest in a wide range of crops worldwide. The insect is difficult to control because of resistance development to synthetic insecticides and emerging resistance to Bacillus thuringiensis toxins. Therefore, there is a need to develop biological control agents, preferably from an indigenous source to avoid risks associated with the importation of exotic natural antagonists. A Pakistani isolate of S. litura nucleopolyhedrovirus (SpltNPV, Baculoviridae), SpltNPV-Pak-BNG, was obtained from the field and characterized biologically and genetically, and compared to a SpltNPV reference isolate, SpltNPV-G1, thought to be of Chinese origin. The dose–mortality response (LD₅₀) of SpltNPV-Pak-BNG was not significantly different from that of the reference isolate SpltNPV-G1, but the time-to-death (LT₅₀) was significantly shorter for SpltNPV-Pak-BNG than for SpltNPV-G1. DNA restriction enzyme profiling indicated that SpltNPV-Pak-BNG and SpltNPV-G1 are different viruses. Sequence analysis of ‘ORF24’, specific for SpltNPV (and S. littoralis NPV as ORF21), and the conserved baculovirus core genes polyhedrin, DNApol, pif-2 and lef-8 confirmed that this was indeed the case and that SpltNPV-Pak-BNG is a genuine SpltNPV variant, whereas the SpltNPV-G1 isolate we used is, in fact, a SpliNPV variant, renamed to SpliNPV-G1. The newly isolated SpltNPV-Pak-BNG has the potential for development as a biocontrol agent of S. litura in Pakistan.