一种用替代宿主生产的广谱杆状病毒杀虫剂

技术领域

本发明涉及生物杀虫制剂，特别是涉及一种用替代宿主生产的广谱杆状病毒杀虫悬浮剂，适用于小菜蛾、甜菜夜蛾、棉铃虫、烟青虫、棉红铃虫和甘蓝夜蛾等多种害虫的生物防治。

背景技术

杆状病毒包括核型多角体病毒和颗粒体病毒，是专一性感染昆虫和其它节肢动物的病毒。核型多角体病毒就像人类的艾滋病毒一样可以让感染的害虫罹患不治之症。当害虫将多角体病毒吃进腹中，多角体蛋白遇到昆虫中肠强碱性消化液立即溶解，将病毒粒子释放出来，很快侵入中肠细胞，在细胞核中呈数量级扩增。扩增的病毒粒子随血淋巴循环对害虫进行全身性感染，昆虫所有组织被病毒感染后都产生大量病毒粒子，病毒粒子由多角体蛋白包裹，形成多角体，昆虫全身都被病毒多角体占据。此时只要外界轻轻触动虫体，它就会在瞬间变为含有无数多角体病毒的液体。这种对害虫致命的液体，可以在害虫之间以及上下代之间进行传播，形成大面积的昆虫病毒病，但对人、家畜、家禽、鸟、鱼等都非常安全、友好。

杆状病毒杀虫剂，由于其对宿主害虫杀虫效果好，对人畜及其它高等动物无害，不污染环境，不伤害天敌，是防治目标害虫的主要生物制剂之一。国内外已进行了多种杆状病毒杀虫剂的研究和应用。但与化学农药相比，杆状病毒杀虫剂存在两个主要缺点，一是杀虫速度慢，田间施用4-7天才能看到明显效果；二是杀虫谱窄，一种杆状病毒只能感染一两种害虫，对同时发生的其它害虫无能为力。杆状病毒杀虫剂的这两个缺陷是制约昆虫病毒杀虫剂发展的主要因素。为了扩大杆状病毒的杀虫谱，现有的方法主要有三种，一是构建重组杆状病毒，用基因工程方法对杆状病毒基因组进行改造，试图获得杀虫谱较宽的杆状病毒，但这种方法没有成功的报道。第二种方法是将几种昆虫病毒混合，配制成广谱昆虫病毒杀虫剂，但这种方法要同时生产几种昆虫病毒，使病毒杀虫剂生产的难度和成本都大大增加；第三种方法是选择广谱昆虫病毒毒种进行生产，目前主要是利用苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)和芹菜夜蛾核型多角体病毒(AgMNPV)。

苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)是杆状病毒的代表种，能感染30多种昆虫的细胞，芹菜夜蛾核型多角体病毒(AgMNPV)是该种的一个型，也能感染多种昆虫。然而，AcMNPV虽然能感染多种昆虫，但对大多数重要农业害虫如棉铃虫、棉红铃虫、小菜蛾等的毒力并不强，仅对粉纹夜蛾和甜菜夜蛾有较强的毒力。AcMNPV和AgMNPV的生产目前只能用细胞培养增殖，或者是通过甜菜夜蛾幼虫活体增殖。用细胞培养增殖成本太高无法实现产业化，用甜菜夜蛾幼虫活体增殖由于其对甜菜夜蛾的毒力较SeMNPV低而病毒产量受到限制。

上世纪70-80年代，国内外都分离到甘蓝夜蛾核型多角体病毒(Mamestra brassicaenucleopolyhedrovirus，MbMNPV)，由于甘蓝夜蛾在我国蔬菜上危害并不严重，甘蓝夜蛾没有用合适的人工饲料饲养，该病毒的研究工作当时基本停止。后来发现，该病毒也是一种广谱杆状病毒，它虽然不如AcMNPV和AgMNPV的杀虫谱广，但对一些重要害虫如甜菜夜蛾、小菜蛾、棉红铃虫、棉铃虫有较高的杀虫活性，具有应用开发价值。然而，该病毒的原始宿主是甘蓝夜蛾，它没有合适的人工饲料饲养，不能通过虫体增殖的方法生产病毒，病毒也没有合适的细胞系进行增殖，该病毒只是进行了一些实验室研究，没有发展成病毒杀虫剂产品防治害虫。

昆虫病毒杀虫剂的剂型，目前主要是可湿性性粉剂、油剂和悬浮剂。前两种剂型由于剂型落后，逐渐被淘汰。昆虫病毒悬浮剂目前有两个发明专利，中国专利“甜菜夜蛾核多角体病毒杀虫悬浮剂”(专利号ZL02115908.4CN)是本发明人申请的第一个授权的昆虫病毒悬浮剂专利，但其只能防治甜菜夜蛾，在应用中受到限制。中国专利“一种含有纳米材料的杆状病毒杀虫悬浮剂及其制备方法”(公开号CN1923007A)虽然在剂型中也加入纳米无机材料，但其使用的病毒原粉需要提纯，而越纯的病毒在环境中越容易失去活性；其中的分散剂甚至包括十二烷基硫酸钠(SDS)，而SDS可使昆虫病毒在短期内活性大大降低，缩短产品的货架寿命，影响田间防治效果；其中的增效剂罗列了多种昆虫生长调节物质，但并不是所有的昆虫生长调节物质都对病毒有增效作用。

要解决目前昆虫病毒杀虫剂存在的问题，就要发展能用活体昆虫大量增殖广谱杆状病毒的技术，就要发展组分更完善、光保护作用更强、杀虫效果更好的昆虫病毒杀虫剂型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用替代宿主甜菜夜蛾或棉铃虫生产广谱杆状病毒甘蓝夜蛾核型多角体病毒的方法，解决甘蓝夜蛾核型多角体病毒原始宿主不能人工饲养，不能通过原始宿主大量活体增殖的问题，从而提供一种能防治小菜蛾、甜菜夜蛾、棉铃虫、烟青虫、棉红铃虫和甘蓝夜蛾等多种重要害虫的广谱杆状病毒杀虫剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括病毒悬液、纳米级二氧化硅、精制荧光增白剂、芳香族氨基酸、木质素磺酸钠、甘油、灭幼脲类似物氟啶脲和无菌水。所述病毒悬液由甘蓝夜蛾核型多角体病毒感染替代宿主得到的，替代宿主为棉铃虫或甜菜夜蛾。所述广谱杆状病毒杀虫剂的组分及其重量配比是：200亿RIB/ml病毒悬液2.5-15％，60nm二氧化硅0.1-0.5％，芳香族氨基酸0.1-0.15％，精制荧光增白剂0.5-1％，木质素磺酸钠0.1-1％，氟啶脲0.01-0.1％，甘油1.0-2.0％，无菌水余量。

本发明的主要特点就是用替代宿主生产甘蓝夜蛾核型多角体病毒。经过多年的研究，我们发现用MbMNPV感染棉铃虫、甜菜夜蛾、小菜蛾等害虫，不仅对这些害虫都有感染性，且杀虫活性与它们的原始病毒棉铃虫核型多角体病毒、甜菜夜蛾核型多角体病毒及小菜蛾颗粒体病毒感染各自宿主的杀虫活性接近。由于已有成熟的棉铃虫病毒和甜菜夜蛾病毒杀虫剂生产技术，我们就开展了用替代宿主生产甘蓝夜蛾病毒杀虫剂的研究，试图解决甘蓝夜蛾核型多角体病毒难以通过原始宿主活体增殖生产的问题，使甘蓝夜蛾病毒能够大量生产，且生产成本较低，具有市场开发潜力。这种目的已经达到。

因此，本发明提供的杀虫剂与现有技术相比具有以下的主要优点：

其一.实现了利用替代宿主生产病毒的方法，且成本较低廉。

甘蓝夜蛾核型多角体病毒(MbMNPV)虽是一种广谱杆状病毒，但其原始宿主不能人工饲养，不能在活体上大量增殖，细胞培养增殖既困难成本也十分高昂。我们用人工大量饲养的甜菜夜蛾或棉铃虫幼虫活体增殖生产，在保持病毒杀虫活性和广谱杀虫特性的同时，使该病毒生产方便，生产效率高。在以前的昆虫病毒杀虫剂研究和应用中，我们已有成熟的甜菜夜蛾和棉铃虫人工饲料和人工饲养技术，有提高杆状病毒产量的方法。棉铃虫用人工饲料饲养，幼虫历期12天，甘蓝夜蛾核型多角体病毒感染后，幼虫历期15天，单虫幼虫病毒产量达100亿PIB。甜菜夜蛾用人工饲料饲养，幼虫历期11天，病毒感染后幼虫历期为13天，单头幼虫病毒产量达20亿PIB。利用替代宿主生产广谱杆状病毒，技术成熟、方法简便，单虫平均病毒产量高，生产成本低，市场竞争力强，将促进广谱杆状病毒杀虫剂的发展。

其二.杀虫谱宽，并对多种重要害虫有很好的防效。

以前开发的昆虫杆状病毒杀虫剂，要么是杀虫谱窄，只对一两种害虫有控制作用；要么虽杀虫谱很宽，但对许多重要害虫杀虫活性很低，没有应用价值。例如，甜菜夜蛾核型多角体病毒杀虫剂只能防治甜菜夜蛾，，棉铃虫核型多角体病毒只能防治棉铃虫和烟青虫。而苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)杀虫剂虽然广谱，但对重要害虫棉铃虫、棉红铃虫、小菜蛾等都不能防治，应用价值很低。为了解决田间几种害虫同时发生与杆状病毒杀虫谱窄的矛盾，国内还有一种做法是分别生产几种昆虫病毒配成多价体昆虫病毒杀虫剂(中国专利：多价体昆虫病毒杀虫剂，公开号CN1102054A；申请号：93119673.6)。由于需要同时人工饲养多种昆虫，分别感染各自的病毒生产不同的昆虫病毒，这大大增加了病毒杀虫剂的成本，在市场上也没有竞争能力。本发明提供用替代宿主生产的广谱杆状病毒杀虫剂，不仅生产方便，而且能同时有效地控制小菜蛾、甜菜夜蛾、甘蓝夜蛾、棉铃虫、烟青虫和棉红铃虫等害虫的发生和危害。本杀虫剂既保持了病毒杀虫剂的生物杀虫剂特性，对人畜和高等动物无害，适于在蔬菜上大量施用，又克服了杆状病毒杀虫谱窄的缺陷，扩大了昆虫病毒杀虫剂的杀虫谱。一种剂型含一种杆状病毒就可同时防治多种重要害虫，有很好的杀虫效果，对棉铃虫、甜菜夜蛾、小菜蛾等重要害虫的杀虫活性分别接近各自病毒(如棉铃虫核型多角体病毒、甜菜夜蛾核型多角体病毒或小菜蛾颗粒体病毒)对其原始宿主的杀虫活性，具有很好的应用前景和市场开发前景。

其三.增加剂型中的光保护成分，剂型组分更完善。

杆状病毒作为生物杀虫剂的另一个缺陷是病毒对紫外光有一定的敏感性，长期在阳光下暴晒易丧失活性。为了弥补这一缺陷，需要在病毒杀虫剂中添加光保护剂。病毒杀虫可湿性粉剂和其它剂型中添加的光保护剂主要是活性炭及刚果红等染料，这些光保护剂使剂型的外观色泽差，光保护效果也不理想。在以前的昆虫病毒杀虫悬浮剂(中国专利“甜菜夜蛾核多角体病毒杀虫悬浮剂，专利号ZL02115908.4；中国专利“一种含有纳米材料的杆状病毒杀虫悬浮剂及其制备方法”，公开号CN1923007A)中，分别加入了精制荧光增白剂、芳香族氨基酸和纳米无机材料作为病毒的光保护剂，但由于光保护剂品种单一，用量较少，在环境中的保护作用还需加强。本发明提供的广谱杆状病毒杀虫剂中，同时添加微量无机纳米材料、芳香族族氨基酸和少量精制荧光增白剂，增加了剂型中的光保护物质组分，增加了光保护剂物质的用量，使昆虫病毒杀虫剂的组分更完善，悬浮性更好，货架寿命更长，田间应用时对紫外光有较好的防护作用，病毒持续作用时间延长，防治效果提高。