Lymantria dispar мультикапсидный вирус ядерного полиэдроза - Lymantria dispar multicapsid nuclear polyhedrosis virus

Lymantria dispar мультикапсид
вирус ядерного полиэдроза
Классификация вирусов
Группа:
Группа I (дцДНК )
Семья:
Baculoviridae
Род:
Alphabaculovirus
Разновидность:
Lymantria dispar мультикапсидный вирус ядерного полиэдроза
Синонимы
  • MNPV
  • Нуклеополиэдровирус Lymantria dispar
  • Lymantria dispar MNPV

Lymantria dispar мультикапсидный вирус ядерного полиэдроза или же LdMNPV это вирусная инфекция в цыганская моль (Lymantria dispar ), что вызывает заражение личинки умереть и распасться. Зараженные личинки забираются на верхушку дерева и погибают. Затем личинки тают или распадаются, падая на листву внизу, где они заражают больше личинок.

Часто упоминается как Гыпчек, у вируса несколько имен. Гипчек - инсектицид, который использует вирус для борьбы с популяцией непарного шелкопряда. Потому что вирус заражает только Lymantria dispar, он оказался безопасным для использования с другими насекомыми, включая муравьев, пчел и нецелевых чешуекрылые разновидность. Исследования его безопасности не выявили опасений по поводу токсичности или смертности, хотя глазные дозы, вводимые кроликам, действительно вызывали некоторое раздражение.

Было обнаружено, что геном, отвечающим за поведение инфицированных личинок, является egt (кодирует экдистероид UDP-глюкозилтрансферазу) с белком тирозинфосфатаза (PTP) играет роль в инфицировании ткани мозга. Из-за воздействия вируса на инфицированных личинок различные сообщения о гусеницах-зомби популяризировали вирус во время открытия гена egt.

Название вируса

С тех пор, как он был впервые зарегистрирован, LdMNPV использовался под многочисленными общими названиями, таксономическими названиями и сокращениями. Впервые о нем сообщили в 1891 году как Wipfelkrankheit, что в переводе с немецкого означает «болезнь верхушек дерева».[1]:97[2][3] Этот термин также используется в английском языке,[4] как и «болезнь увядания».[5] Период, термин "Flacherie ", название, которое относится к совершенно другому заболеванию, когда-то было идентифицировано как этот вирус.[5] Другой устаревший термин, «гусеничная холера», также использовался в начале 20 века.[5]

Вирус также упоминается как Borralinivirus reprimens.[6]

У него много современных названий, в том числе «вирус нуклеополигедроза непарного шелкопряда»,[7] Lymantria dispar МНПВ,[8] Lymantria dispar вирус многоядерного ядерного полиэдроза,[8] Lymantria dispar вирус ядерного полиэдроза,[8] Lymantria dispar нуклеополигедровирус,[8][9] и Лимантрия рассеивается вирус ядерного полиэдроза,[8] с разными акронимами, включая LdMNPV,[9] и LdNPV.[8][9]

В настоящее время по таксономии вирусные виды известен как Lymantria dispar вирус поликапсидного ядерного полиэдроза.[8]

Таксономия

  • Вирусы Superkingdom
  • Без классификации - вирусы дцДНК, без стадии РНК
  • Семья - Baculoviridae
  • Род - Alphabaculovirus
  • Разновидность - Lymantria dispar вирус поликапсидного ядерного полиэдроза[8]

Передача и эффекты

Он передается орально, когда личинки глотают материал, зараженный вирусом.[7] Патоген проникает через стенку кишечника.[7] Он размножается во внутренних тканях, вызывая распад внутренних органов и смерть в течение 10–14 дней.[7] Хозяин разрывается, распространяя вирусные окклюзионные тела в окружающую среду, чтобы заразить других людей.[7]

Влияние на население

Вирус называют «эпизоотическим», вызывающим низкую смертность в популяциях с низкой плотностью и высокую смертность в популяциях с высокой плотностью.[7] Когда он используется в качестве пестицида для борьбы со вспышками, его называют «Гипчек».[7]

Изменения в поведении

Непораженные личинки питаются ночью и прячутся днем.[10] Вместо этого вирус загоняет личинку в крону дерева и умирает.[10][11] Личинка разжижает и высвобождает миллионы вирусных частиц для распространения и заражения других личинок моли.[10] Даже если он не достигнет верхушки дерева, инфицированная личинка будет мигрировать на открытые части растения.[1]:97 Зараженные личинки также бледнее из-за того, что тело заполнено вирусными закупорками.[1]:97 Хищники, такие как птицы, являются источником распространения вируса. Инфицированные личинки съедаются, и вирус становится жизнеспособным после прохождения через кал, что способствует его распространению.[1]:97

Гыпчек

Gypchek - это зарегистрированное название LdMNPV, производимого Лесной службой США.[12] Производится in vivo у личинок непарного шелкопряда, выращенных в контролируемых условиях.[9] Он был зарегистрирован в апреле 1978 года в Агентстве по охране окружающей среды США как инсектицид для использования в воздухе и на земле.[13] Он был перерегистрирован в 1996 году после удовлетворения требований EPA. Он используется для борьбы с очень высокой плотностью населения, то есть вспышками.[12] Гыпчек наносится самолетом или вертолетом.[12]

Лесная служба США изучила LdMNPV на предмет его потенциального использования в качестве микробного инсектицида по ряду причин.[14] LdMNPV встречается в природе и был вовлечен в спад популяции.[14] Вирус экологически безопасен и нацелен на непарного шелкопряда. Он также способен распространять инфекцию и сохраняться.[14] Его использование в качестве агента прямого контроля было доказано на практике.[14] Эффективность Гипчека была неустойчивой в ранних формулировках, но была улучшена.[14]

Производство

LdMNPV не может производиться серийно.[14] Чтобы произвести Гипчек, выращивают лабораторный штамм непарного шелкопряда и заражают его вирусом.[13] После гибели личинок их собирают и перерабатывают в мелкий порошок.[13] Чтобы произвести достаточно гипчека для обработки одного акра, требуется от 500 до 1000 личинок.[13]

Использовать

Использование ограничено программами борьбы с вредителями государственными учреждениями.[13] Наносится с земли или с воздуха.[13] Гипчек не является контактным пестицидом, личинки должны поглотить вирус, чтобы заразиться.[13] С 1995 по 2003 год под Гыпчек было внесено 53 034 акра земли.[15]

Безопасность

Полиэдрические составы вируса составляют 12% Гипчека, а остальные 88% составляют части тела личинок и другие инертные твердые вещества.[16] Токсикологические и патогенные испытания Гипчека не выявили воздействия на лабораторных животных, диких млекопитающих, птиц и рыб в полевых условиях.[13] Хотя он не токсичен для теплокровных животных, примеси могут вызывать раздражение глаз.[16] Внешний вид обозначен как «высушенные части тела насекомых и многогранные вирусы» и имеет затхлый запах.[16] Для манипуляторов и миксеров рекомендуется обычная одежда, медицинская маска для лица и защитные очки.[16] В случае попадания на кожу промыть водой с мылом.[16] При попадании в глаза промыть водой.[16] Если раздражение не проходит, обратитесь за медицинской помощью.[16]

Токсичность

LdMNPV прошел многочисленные тесты на токсичность и смертность, все из которых не показали побочных эффектов, за исключением различного раздражения при введении глазных доз в глаза кроликов. Было обнаружено, что LdMNPV не заражает других членов отряда Lepidoptera, или Перепончатокрылые -отряд насекомых, таких как муравьи и пчелы.

У крыс

Было показано, что дозы NPV непарного шелкопряда не вызывают гибели или токсичности у крыс.[15]:52 Четыре исследования не показали токсичности или смертности при различных дозах и процессах.[15]:52–53 В одном исследовании (Terrell et al., 1976c), в котором отмечалось снижение веса, было отмечено, что крысы, использованные в тесте, страдали от явных физических и поведенческих изменений, включая контроль.[15]:52 Смертность в этом исследовании составила 3 ​​человека, получавших LdNPV, и 8 человек в контрольной группе.[15]:52 Одно исследование (Shope et al. 1975), которое не показало токсичности, имело антигенный ответ у обработанных мышей.[15]:53 Это подтвердили и длительные испытания.[15]:55 Исследование раздражения глаз у крыс не обнаружило раздражения после наблюдения за животными в течение 21 дня.[15]:57 Три ингаляционных теста не выявили смертности или токсичности.[15]:61 Исследование ингаляции на умерщвленных животных показало, что NPV составляет 95,96% на 1 день, 68,0% на 7 день и 8,09% на 14 день.[15]:62 Одно внутрибрюшинное исследование не выявило летальных исходов или побочных эффектов.[15]:62 Исследование, проведенное Shope et al. В 1975 г., проведенный путем инокуляции, был обнаружен бактериальный абсцесс на месте инокуляции, но результаты у мышей с подавленным иммунитетом и иммунокомпетентных мышей не различались.[15]:63

Другие млекопитающие

Исследование, проведенное на мышах, землероках и двух опоссумах, не показало токсичности, побочных эффектов или аномалий, и животные были умерщвлены через двенадцать дней после последнего воздействия.[15]:54 Исследование, проведенное на чистокровных гончих, не показало токсичности после воздействия в течение 90 дней с дозами примерно 0,2, 1,6 и 17 мг / кг / день, исходя из конечной массы тела в каждой дозовой группе.[15]:54 Исследование, проведенное на морских свинках-альбиносах, не обнаружило токсичности, смертности или раздражения после нанесения LdNPV на кожу.[15]:55 Одно проведенное исследование показало «положительную» реакцию, но не было сделано никаких выводов относительно причины реакции.[15]:55

Три исследования на кроликах не обнаружили раздражения, токсичности или смертности при кожном применении.[15]:55 Три исследования с применением на глаза не обнаружили значительного раздражения.[15]:57–60 В двух исследованиях были обнаружены признаки раздражения в глазных тестах.[15]:57–60 В третьем исследовании с использованием порошка LdMNPV в дозе 50 мг было обнаружено умеренное раздражение глаз; Подопытный кролик умер во время этого исследования, но было установлено, что его смерть не связана с LdMNPV, результаты отметили наличие диареи.[15]:58 О раздражении сообщили в исследовании с использованием «высушенного воздухом образца LDP 53» продолжительностью от 4 до 14 дней; анализ выявил наличие Эпидермальный стафилококк, Коринебактерии ксероз, Bacillus cereus, и Bacillius subtillis, но это не было отмечено как значимое.[15]:60

Птицы

Во многих тестах на разных видах птицы не показали токсичности или смертности в отношении LdMNPV. Два устных исследования, одно на утках кряквы, а другое - на черношапочных синих и домашних воробьях, не дали побочных эффектов.[15]:64 Два полевых испытания не выявили значительных различий в популяциях певчих птиц и перепелов, содержащихся в клетках, через один-два месяца после применения.[15]:65

Насекомые

Исследования выполнены на 46 видах нецелевых Чешуекрылые виды, взрослые Cyrtophleba coquilletti мухи и Megachile rotundata пчелы не обнаружили инфекции или значительной смертности по сравнению с контрольной группой.[15]:66 Дополнительные исследования на медоносных пчелах не выявили вредных воздействий.[15]:66 Исследования 17 родов и 31 вида муравьев показали, что лечение Гипчеком не оказывает неблагоприятного воздействия.[15]:66

Водные беспозвоночные

Тесты на Дафияпловцы, мошки и лодочники не обнаружили существенного влияния на выживаемость.[15]:67–68 Другой тест показал, что уровень смертности Дафния кормление личинок непарной моли в воде, обработанной вирусами, было таким же, как и в воде, свободной от вирусов, 2,2% против 3,1%.[15]:68

Идентификация гена

В 2011 году был выявлен ген, ответственный за поведение.[17] Ген бакуловируса (egt) экдистероид UDP-глюкозилтрансфераза инактивирует гормон линьки (20-гидроксиэкдизон (20E)).[17] В частности, EGT работает путем переноса сахарного фрагмента от нуклеотидного донора сахара к гидроксильной группе на 20E.[17] Изменяя вирус, egt рассматривали как ген, отвечающий за управление поведением личинок.[17] Это первый пример расширенного фенотипа вируса.[17]

В другом исследовании было обнаружено, что протеинтирозинфосфатаза (PTP) играет решающую роль в инфицировании вирусом ткани мозга, но не отвечает за усиление двигательной активности, связанной с восхождением на вершину деревьев, чтобы умереть.[18] ПТП усиливает бакуловирусную инфекцию мозга.[18] Исследователи отмечают, что это пример захваченного гена-хозяина, который эволюционировал иначе, чем его предковый хозяин.[18]

Гусеницы-зомби в СМИ

'Зомби гусеницы - популярное описание поведения Lymantria dispar dispar инфицированы LdMNPV. National Geographic описал ужасный эффект LdMNPV; «Вирус заставляет гусениц« зомби »лазить по деревьям, где захватчик в конечном итоге превращает тела хозяев в жидкую слизь». [19] Многие источники новостей также сообщают о зомби-подобной природе зараженной гусеницы, что объясняется способностью вируса изменять свое поведение и превращать ее в жидкость для распространения инфекции.[4][20][21][22] В этих же историях часто упоминается открытие EGT как движущей силы поведения инфицированных личинок.[20] Тег «зомби» также использовался для гусениц, паразитирующих на осе.[23][24]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Патология насекомых, Фернандо Э. Вега, Гарри К. Кайя, 2012 г.
  2. ^ «Wipfelkrankheit: изменение поведения хозяина во время бакуловирусной инфекции» (PDF). Дэйв Гоулсон. Архивировано из оригинал (PDF) 12 января 2012 г.. Получено 16 сентября, 2012.
  3. ^ Лум, Магделина. "Очень голодный зомби-гусеница". Австралийская наука. Получено 16 сентября, 2012.
  4. ^ а б Уилкинсон, Элли. «Как вирус, управляющий мозгом, превращает гусениц в зомби». Ars Technica. Получено 14 сентября, 2012.
  5. ^ а б c Зейфф, Уильям (1911). "Болезнь увядания" или "flacherie" непарного шелкопряда ". Бостон, полиграфическая компания Wright & Potter, государственные типографии. Получено 16 сентября, 2012.
  6. ^ Цыганка: исследования в области комплексной борьбы с вредителями, Министерство сельского хозяйства США, 1981 г.
  7. ^ а б c d е ж грамм "Вирус нуклеополиэдроза непарного шелкопряда". Лесная служба США. Получено 15 сентября, 2012.
  8. ^ а б c d е ж грамм час Таксономия Uniprot
  9. ^ а б c d «ЛдНПВ». Компендиум по лесному хозяйству. Архивировано из оригинал 14 апреля 2013 г.. Получено 16 сентября, 2012.
  10. ^ а б c «Ученые определили вирусный ген, заставляющий больных гусениц непарного шелкопряда забираться высоко и умирать». Еженедельник наук о жизни. NewsRX. 2011. Получено 14 сентября 2012 г. из HighBeam Research: http://www.highbeam.com/doc/1G1-268512136.html В архиве 26 марта 2016 г. Wayback Machine
  11. ^ «Ученые определили, что вирусный ген заставляет больных гусениц цыганского мотылька взбираться высоко и умирать». Наука ежедневно. Получено 14 сентября, 2012.
  12. ^ а б c «Растениеводство - Секция защиты растений». Министерство сельского хозяйства и бытового обслуживания Северной Каролины. Получено 16 сентября, 2012.
  13. ^ а б c d е ж грамм час "Гычек" (PDF). Получено 19 сентября, 2013.
  14. ^ а б c d е ж «Вирус многооболочечного ядерного полиэдроза Lymantria dispar (LdMNVP)». Среднезападный институт биологического контроля. Получено 16 сентября, 2012.
  15. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab «Средства контроля / искоренения непарного шелкопряда - Оценка экологического риска и здоровья человека для Гипчек - вируса ядерного полиэдроза (NPV). ИТОГОВЫЙ ОТЧЕТ» (PDF). USDA, Лесная служба охраны здоровья лесов. 16 июня 2004 г.. Получено 19 сентября, 2012.
  16. ^ а б c d е ж грамм «Паспорт безопасности материала Гыпчек» (PDF). Получено 17 сентября, 2012.
  17. ^ а б c d е Келли Гувер, 1 * † Майкл Гроув, Мэтью Гарднер, Дэвид П. Хьюз, Джеймс Макнил, Джеймс Славичек. «Ген расширенного фенотипа» (PDF). Наука. Получено 14 сентября, 2012.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  18. ^ а б c «Бакуловирус использует захваченную фосфатазу хозяина, чтобы вызвать усиленную двигательную активность у гусениц хозяина». Todai Research. Получено 14 сентября, 2012.
  19. ^ Хандверк, Брайан (10 сентября 2011 г.). "Как вирус" зомби "разжижает хозяев Caterpillar". Национальная география. Получено 14 сентября, 2012.
  20. ^ а б Валлийский, Дженнифер. "Зомби-гусеницы дождем смерти с верхушек деревьев". Живая наука. Получено 14 сентября, 2012.
  21. ^ Преториус, декан (14 сентября 2011 г.). "Гусеницы-зомби: вирус разжижает насекомых (ФОТО)". Huffington Post. Получено 14 сентября, 2012.
  22. ^ Хан, Амина (9 сентября 2011 г.). «Кажется, единственный ген превращает гусениц в зомби». Лос-Анджелес Таймс. Получено 14 сентября, 2012.
  23. ^ «Зомби-гусеница. Необычная реакция умирающей гусеницы на хищного жука». Смитсоновский журнал. Получено 17 сентября, 2012.
  24. ^ Grosman, A.H .; Janssen, A .; De Brito, E. F .; Cordeiro, E. G .; Colares, F .; Fonseca, J.O .; Lima, E. R .; Pallini, A .; Сабелис, М. В. (2008). Рейн, Найджел Э (ред.). «Паразитоид увеличивает выживаемость своих куколок, побуждая хозяев бороться с хищниками». PLOS ONE. 3 (6): e2276. Bibcode:2008PLoSO ... 3.2276G. Дои:10.1371 / journal.pone.0002276. ЧВК  2386968. PMID  18523578.

внешняя ссылка