Патогенные вирусы

Вирусы - наиболее интересная и многообещающая группа патогенных микроорганизмов. К настоящему времени описано более 450 вирусов, выявленных примерно у 500 видов членистоногих. Все вирусы насекомых разделены на шесть групп на основании таких особенностей вириона (вирусной частицы), как форма, очертания, симметрия, тип, процентное содержание, число цепей и молекулярная масса нуклеиновой кислоты, места репликации вируса, его чувствительности к химическим препаратам, а также на основании серологии и вызываемых ими симптомов болезней. К наиболее изученным относятся вирусы ядерного полиэдроза и гранулеза. Обе группы весьма перспективны в качестве агентов, подавляющих жизнедеятельность вредных насекомых. Вирусы ядерного полиэдроза развиваются в ядрах клеток хозяина, а их вирионы поодиночке или группами заключены в полиэдрические тельца-включения. Диаметр полиэдрических телец-включений колеблется от 0,2 до 15 мкм. Палочковидные вирионы содержат двухцепочечную ДНК и имеют длину 230-420 нм.

Вирусы гранулеза развиваются в ядре или цитоплазме жировых, трахейных и эпидермальных клеток хозяина. Каждый вирион (редко - пару) окружает так называемая капсула, в результате чего образуется тельце-включение. Палочковидные вирионы содержат ДНК и сходны с вирионами вируса ядерного полиэдроза. Размер овальных телец-включений примерно 200х400 нм.

Вирусы насекомых проявляют свою активность только при проглатывании их хозяевами. Процесс поражения насекомого вирусом ядерного полиэдроза протекает следующим образом. Поглощенные насекомым тельца-включения растворяются в кишечнике хозяина при щелочной реакции среды. Заключенные в тельца-включения вирионы освобождаются. Затем они проникают через стенку кишки в восприимчивые клетки, в ядрах которых происходит репликация вирусов. Эти вирусы, высвобождаясь, заражают другие клетки, и личинки погибают.

Многие вирусы насекомых высокоспецифичны по отношению к хозяину и поражают обычно не более одного вида в комплексе вредителей. С одной стороны, это преимущество, но с другой - недостаток. Этот недостаток можно преодолеть, сочетая действие вируса с другими средствами борьбы.

Основными преимуществами вирусных препаратов перед химическими и бактериальными являются ярко выраженная видоспецифичность и вытекающая отсюда безвредность для насекомых, птиц, млекопитающих и человека, сохранение вируса в течение длительного времени вне насекомых (до 10-15 лет), устойчивость к температурным воздействиям окружающей среды, колебаниям влажности в почве и т. п.

Вирусы размножаются только в живой ткани, и это создает определенные трудности.

Производство вирусных препаратов основано на размножении вирусов на насекомых-хозяевах. Затем мертвых и отмирающих насекомых измельчают, выделяют вирус часто с последующей очисткой.

В Советском Союзе получены и проходят государственные испытания три вирусных препарата: вирин-ЭКС (против капустной совки), вирин-ЭНШ (против непарного шелкопряда) и АББ (против американской белой бабочки).

Производство вирусных препаратов начинается с массового разведения насекомого-хозяина на искусственных средах. На определенной стадии развития насекомых заражают, добавляя вирусную суспензию к корму. Инокулят для начала производства получают от нескольких больных личинок. Через 7-9 сут собирают погибших гусениц и подсушивают их при температуре 33-35 °С. После измельчения к полученной массе добавляют физиологический раствор или дистиллированную воду из расчета не более 1 мл на гусеницу. Взвесь измельченных тканей фильтруют. При получении вирин-ЭКС полиэдры осаждают из фильтрата центрифугированием. Осадок суспендируют в небольшом количестве физиологического раствора и заливают глицерином. После проверки титра разводят до содержания 1 млрд. полиэдров в 1 мл. Разливают во флаконы в количествах, соответствующих одной или нескольким га-нормам.

Описанная технология позволяет получать в 5-10 тыс. раз больше вируса, чем было израсходовано для заражения. Одна зрелая гусеница дает около 36 млрд. телец-включений, что составляет примерно 30% ее сухой массы.

Вирусные препараты могут быть приготовлены в форме дустов, суспензий и масляных форм.

При производстве вирин-ЭНШ в фильтрат добавляют лактозу, а после перемешивания - ацетон в соотношении 4:1 к объему суспензии. После отстаивания надосадочную жидкость сливают, а осадок подсушивают до полного испарения ацетона.

При получении дуста высушенный осадок смешивают с каолином до получения титра 1 млрд. полиэдров в 1 г.

Для получения масляной формы препарата осадок смешивают с 50%-ным глицерином и доводят титр до 2 млрд. в 1 мл, после чего смешивают с равным объемом солярового масла и после перемешивания разливают во флаконы. Масло и глицерин должны быть предварительно простерилизованы.

В настоящее время предлагается два метода использования вирусных препаратов:

интродукция вируса в плотные популяции насекомых на ограниченном пространстве. При этом достаточно однократного внесения небольших количеств вируса в популяцию для возникновения эпизоотии (вспышка болезни, при которой наблюдается множество случаев заболевания). Эффект наблюдается в том случае, если энтомопатогенный вирус не встречается в популяции насекомого;

обработка зараженных участков путем опрыскивания или опыления в период отрождения личинок или на ранних фазах их развития. Эффект при этом наблюдается при массированном покрытии защищаемых растений или в результате повторных обработок.