Практическое использование вирусов насекомых. Влияние различных факторов на протекание вирусной инфекции

Вирусы чрезвычайно контагиозны и вирулентны, узко специфичны по действию, хорошо сохраняются в природе вне организма-хозяина. Эти препараты вследствие высочайшей специфичности практически полностью безопасны для человека и всей биоты. При изучении энтомопатогенных вирусов особое внимание было обращено на одну группу вирусов – бакуловирусы. В этой группе отсутствуют вирусы, патогенные для позвоночных. Однако другие группы – вирусы цитоплазматического полигедроза, энтомопатогенные вирусы и иридовирусы – содержат потенциальные биопестициды против насекомых, поэтому сейчас рассматриваются как перспективные биопестициды.

Энтомопатогенные вирусы меняют вирулентность под действием различных факторов внешней среды как в естественных условиях, так и в лаборатории. Свежевыделенные штаммы обладают наиболее высокими показателями вирулентности, которые с течением времени снижаются в зависимости от условий и длительности хранения.

Из числа основных факторов внешней среды наиболее показательно влияние температуры на инкубационный период болезни. Это объясняется тем, что температурный оптимум насекомого-фитофага идентичен или весьма близок к таковому энтомопатогенного вируса. Для гранулеза гусениц озимой совки I и II возрастов отмечает длительность инкубационного

периода, равную 9— 10 суткам при 16— 18° С и 4—5 суткам при 18—23° С. Относительная влажность воздуха также может влиять на начальные этапы инфекционного процесса. Обычно в естественных условиях континентального климата показатели относительной влажности и температуры воздуха находятся в тесной обратно пропорциональной зависимости. Высокая температура воздуха сопровождается низкой влажностью и наоборот. В опытах по экспериментальному заражению насекомых в условиях высокой относительной влажности воздуха не отмечается какого-либо закономерного изменения в длительности инкубационного периода. Однако при низкой влажности инкубационный период болезни значительно сокращается, так как на начальных этапах заболевания снижается интенсивность питания, что нарушает водный обмен.

Влияние инсоляции на ход инфекционного процесса и, в частности на длину инкубационного периода, видимо, ничтожно. Насекомые в местах естественного обитания всегда имеют возможность избежать избытка ультрафиолетовых излучений. Однако очищенные вирусные включения теряют биологическую активность при воздействии ультрафиолетовых лучей. Лучи кварцевой лампы БУФ-30, полностью инактивировали включения возбудителя ядерного полиэдроза из тополевого волосатого пилильщика за3,5 ч с расстояния 50 см от источника излучения.

Значение пищевого фактора в развитии инфекционного процесса наиболее обстоятельно изучено при полиэдрозе тутового шелкопряда, капустной совки и гранулезе озимой совки. Установлено, что наибольший выход вирусного материала получен в оптимальных условиях содержания личинок. При качественном недоедании вирусные заболевания у насекомых нередко осложняются септицемией. Это приводит к быстрой их гибели, с которой репродукция вируса прерывается.

Эффективность энтомопатогенных вирусов в значительной степени зависит от фазы развития насекомого. Наибольшей чувствительностью обладают личинки. Восприимчивость личинок меняется в зависимости от возраста; при этом чувствительность личинки в процессе развития снижается. Эта закономерность характерна для возбудителей всех типов вирусных болезней. Так, эффективная летальная доза вирусных включений, вызывающая 50%-ную смертность от ядерного полиэдроза кишечного типа рыжего соснового пилильщика, для ложногусениц I возраста составляет примерно 90 полиэдров на особь, а IV — 150.

. Производство вирусных препаратов. Наиболее известные вирусные препараты

Долгое. время основным препятствием для широкого применения вирусов являлось отсутствие доступных производству методов массового получения инфекционного материала. В настоящее время известны, по крайней мере, 3 принципиальные возможности культивирования энтомопатогенных вирусов: инфицирование нативными вирусами чувствительных насекомых, использование культур клеток, насекомых и заражение вирусными нуклеиновыми кислотами клеток, неродственных насекомым, но получение которых в массовых количествах не представляет оеобых трудностей.

Первый вирусный инсектицид был выпущен компанией «Сандоз» в 70-е годы. Препарат предназначен для борьбы с коробочным червем хлопчатника.

Производство большинства вирусных препаратов основано на массовом размножении насекомого-хозяина на искусственных средах. На определенной стадии развития насекомое заражают, добавляя суспензию вирусов в корм. Спустя 7–9 суток погибших гусениц собирают, высушивают и измельчают. Одна гусеница способна дать до 36 млрд. телец-включений, что составляет до 30 % ее массы.

Первые опыты с практическим использованием вирусов в большинстве случаев не предусматривали очистку включений от тканей; насекомого-хозяина. Параллельно применяли «пассивный» метод очистки материала: вирусосодержащие трупы насекомых помещают толстым сдоем в плотно закрывающиеся широкогорлые банки и оставляют при комнатной температуре на 4—5 недель. Ткани насекомых при этом полностью разлагаются, освобождая вирусные включения (полиэдры, гранулы), обладающие значительной устойчивостью, к гниению. Благодаря высокой удельной плотности они оседают на дно сосуда и образуют белый осадок вирусных телец-включений.

В других случаях высушенные трупы насекомых растирают, готовят суспензию в воде, которую фильтруют через несколько слоев марли и центрифугируют; осадок с вирусными включениями высушивают. Высокоочищенные вирусные включения получают с применением органических полярных растворителей. Препарат стандартизуют (титр 1 млрд. полиэдров/мл) и разливают во флаконы.

При получении сухого препарата вирусный материал смешивают с наполнителем - каолином; бентонитом или тальком. Из прилипателей известны 0,1%-ная метилцеллюлоза, коллоидал Х-77, тритон Х-100, твин-2. Введение в состав вирусных препаратов некоторых ингридиентов, в частности 1%-ного сухого снятого молока, обеспечивает хорошую защиту действующего начала от инактивации солнечными лучами.

Для получения масляной формы осадок смешивают с 50 % раствором глицерина до титра 2 млрд. полиэдров/г.

Среда, с которой находятся в контакте вирусные включения, может оказывать существенное влияние на их вирулентность при хранении и после применения. Как показали исследования, наиболее полно вирусы сохраняют вирулентные свойства в глицерине

Существует два метода применения вирусных препаратов: интродукция вирусов в плотные популяции насекомых на сравнительно небольших площадях и обработка зараженных участков путем опрыскивания или опыления на ранних стадиях развития личинок. Иногда очаги заболевания создают заражением кладок яиц, например, такой способ применяется для контроля численности непарного шелкопряда.

Видовое название энтомопатогенных вирусов состоит из группового названия и поражаемого хозяина (например, «полиэдроз непарного шелкопряда» или «полиэдроз американской бабочки»).

Вирин-ЭКС - жидкий препарат с титром 1 млрд полиэдров/мл вируса ядерного полиэдроза капустной совки. Используется против гусениц 1-2 возраста на капусте и других овощах в период вегетации, норма расхода 0,1-0,15 л/га, обработка двукратная с интервалом 8-10 дней.

Вирин-ЭНШ - жидкий препарат с титром 1 млрд полиэдров/мл вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда. Используется на плодовых культурах (0,2 мл/га), в лесополосах для опрыскивания 10-15 % деревьев в очагах размножения непарного шелкопряда при плотности до 2 яйцекладок на дерево и в норме 2 мл/га при плотности более 2 кладок на дерево.

Вирин-КШ - жидкий препарат с титром 1 млрд полиэдров/мл вируса ядерного полиэдроза кольчатого шелкопряда. Используется на плодовых культурах против 1-3 возраста кольчатого шелкопряда (0,2 мл/га).

Вирин-ОС, сухой порошок с титром не меньше 3 млрд гранул/г выруса гранулеза с примесью вируса полиэдроза озимой совки. Используется в период вегетации на овощных культурах и хлопчатнике против гусениц1-2 возраста озимой совки (0,2-0,3 кг/га).

Вирин-ХС, сухой порошек с титром не меньше 7 млрд полиэдров/г вируса ядерного полиэдроза хлопковой совки. Используется против гусениц хлопковой совки 1-2 возраста на хлопчатнике (0,3 кг/га), 1-2 обработки через5-7 дней против каждого поколения вредителя.

Вирин-ГЯП – на основе вируса гранулеза яблонной плодожерки (норма расхода препарата0,2-0,5 кг/га).

Вирин-АББ – на основе гранул и полиэдров вирусов американской белой бабочки.

Вирин-диприон – жидкий препарат на основе вируса ядерного полиэдроза рыжего соснового пилильщика. Используется против ложногусениц 1-3 возраста. Показана перспективность авиационной обработки препарата против рыжего соснового пилильщика на больших площадях. Вирусная эпизоотия в популяциях рыжего пилильщика возникает при опрыскивании суспензией в концентрации 4—200 млрд. полиэдров на 1 га. При этом достигается 95— 100%-ная смертность личинок младших возрастов.

Перед опрыскиванием к вирусным препаратами в качестве прилипателя в рабочую суспензию добавляют поверхностно-активное вещество ОП-7 из расчета 0,006—0,04%.

В США на основе вирусов-возбудителей ядерного полиэдроза производятся препараты биотрол VHZ, биотрол VТН, вирон Н2 и другие для контроля численности с хвое- и листогрызущими насекомыми.