
图:浙江黑松叶蜂核型多角体病毒NezhNPV林间生防效果、病毒形态学和基因组结构特征
松叶蜂类害虫是全球松林的重要害虫之一,广泛分布于欧洲、北美、日本及中国等地。在中国,浙江黑松叶蜂(Nesodiprion zhejiangensis)危害多种松属植物,常周期性暴发,虫口密度可高达上万头/株,幼虫以针叶为食,可导致整株树木光秃如同火烧,严重影响松树的正常生长发育。虽然化学农药可迅速降低虫口密度,但其带来的环境污染和健康风险日益凸显,因此开发新的生物防治手段成为亟需解决的问题。
研究团队从浙江黑松叶蜂的幼虫尸体中分离出一种核型多角体病毒(NezhNPV)。为了验证NezhNPV作为生防杀虫剂的有效性,研究人员在乔松林中进行了林间试验,同时通过电子显微镜和病毒基因组测序对NezhNPV进行了形态学和基因组学上的表征。结果表明,NezhNPV在控制浙江黑松叶蜂种群方面表现出优良的生物防治效果。NezhNPV病毒由不规则的多面体组成,每个多面体中包裹着不同数量的杆状病毒粒子,每个病毒粒子含有一个单一的核衣壳。NezhNPV病毒基因组长度为80,637 bp,包含90个开放阅读框(ORF),其中包括38个核心基因、8个鳞翅目病毒基因、34个膜翅目病毒基因和10个特有的病毒基因,且其基因组是已知最小的昆虫病毒基因组。通过系统发育分析、K2P核酸遗传距离以及生物学特性的综合分析,确定NezhNPV是一种新型γ膜翅目昆虫病毒,并暂定命名为Gammabaculovirus nezhejiangensis。与其他膜翅目昆虫病毒相比,NezhNPV的基因组展示了高度共线性,但在orf3与orf35之间存在基因反转和重排,具有独特的基因组特征。
本研究成果表明NezhNPV病毒可作为一种新型生物防治杀虫剂,为浙江黑松叶蜂的生物防治提供新手段,具有广泛的应用前景。研究成果以“NezhNPV, a new biocontrol agent forNesodiprion zhejiangensisZhou & Xiao (Hymenoptera: Diprionidae), an emerging forest pest”为题,于2024年11月在线发表在SCI一区期刊《Pest Management Science》上。森环森保所王青华副研究员为第一作者,并与美国伊利诺伊大学厄巴钠香槟分校周序国教授为共同通讯作者。该研究得到了中国林业科学研究院基本科研业务费专项(CAFYBB2023MB011和CAFYBB2018QB005)的资助。