甘薯夜蛾新型α杆状病毒(AeleNPV-FZ)的鉴定与基因组特征及其生物防治潜力

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Invertebrate Pathology 3.6

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  本研究针对甘薯夜蛾(Aedia leucomelas)严重危害甘薯生产的现状,从中国福州采集感染样本中分离出一种新型α杆状病毒AeleNPV-FZ。通过基因组测序(135,409 bp)和系统发育分析,证实其为Alphabaculovirus新成员,实验室证实其对棉铃虫(Helicoverpa armigera)和甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)具有交叉感染性,为夜蛾科害虫的生物防治提供了新型候选病毒制剂。

  

甘薯作为全球重要的粮食与生物质能源作物,在中国农业生产中占据重要地位。然而甘薯夜蛾(Aedia leucomelas)的猖獗危害导致叶片严重受损,传统化学农药虽能短期控制虫害,却带来环境污染与抗药性风险。虽然早期报道提及该害虫存在杆状病毒(Baculovirus)感染现象,但缺乏系统的病毒鉴定与基因组研究。针对这一空白,中国科学院武汉病毒研究所联合江西省科学院的研究团队,从江西福州田间采集典型病症幼虫,开展了一项兼具基础研究与应用价值的病原体探索。

研究团队运用透射电镜(TEM)与扫描电镜(SEM)确认病毒形态特征,通过二代测序技术完成全基因组组装(135,409 bp),鉴定出146个开放阅读框(ORF)和12个同源区(hrs)。采用Kimura双参数模型计算遗传距离,结合核心基因串联构建系统发育树,最终将分离株命名为Aedia leucomelas nucleopolyhedrovirus (AeleNPV-FZ),并确定其属于杆状病毒科(Baculoviridae)的α杆状病毒属(Alphabaculovirus)。

Insect collection and virus isolation and purification
通过形态学鉴定采集具有典型"树顶病"症状的染病幼虫,病毒纯化后观察到直径约300 nm的多角体包涵体,电镜显示杆状病毒典型形态特征。

Isolation and identification of AeleNPV-FZ
宿主范围实验证实AeleNPV-FZ可感染棉铃虫和甜菜夜蛾,死亡率分别达82%和76%,表明其具有跨物种感染潜力。基因组比较发现其与HycuNPV相似度最高(67.3%),但核心基因ac109、ac142等存在显著差异。

Discussion
研究首次解析了甘薯夜蛾源杆状病毒的全基因组特征,发现其hrs区域含有独特的重复序列结构,推测可能与宿主适应性进化相关。不同于多数α杆状病毒,AeleNPV-FZ的pif-2基因存在移码突变,这可能是其宿主范围扩展的分子基础。

Conclusions
该研究不仅丰富了杆状病毒资源库,为害虫生物防治提供了新型候选制剂,其独特的基因组特征更为杆状病毒宿主特异性机制研究提供了新视角。研究成果发表于《Journal of Invertebrate Pathology》,对推动农业害虫绿色防控具有重要意义。

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