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生物農藥：引發昆蟲流感的病毒–核多角體病毒

94/07/06 6585

靳子蓉｜行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所

昆蟲核多角體病毒

昆蟲核多角體病毒（Nucleopolyhedrovirus, NPV）是一種桿狀病毒，桿狀顆粒大小大約是（40～60）×（200～400）微米，其遺傳物質核酸是雙股超螺旋環狀的DNA，分子量約50～100百萬道爾頓，僅在無脊椎動物體內繁殖。核多角體病毒感染寄主後，會啟動多角體蛋白基因，產生大量的多角體蛋白，以至於寄主細胞中的細胞核內出現明顯的包涵體或稱多角體，也因此而得名。

一般認為這一類病毒的寄主範圍狹窄，專一性高，只會在少數的昆蟲（主要是鱗翅目）體內生長繁殖，不會造成人類和植物的傷害。這項生物特性不但造就了NPV在微生物殺蟲劑研究開發上的潛力，也奠定了NPV在生物防治研究領域上的重要地位，目前巳有32種商品化的NPV殺蟲劑上市。在1973年世界食品安全衛生組織會議中，認可核多角體病毒是具有安全性的微生物製劑，所以核多角體病毒已被許可應用在殺蟲劑上，而且是最常使用的病毒殺蟲劑。

目前在世界各地，核多角體病毒已成功地用來防治許多農業及森林害蟲，包括蘋果蛀心蟲、花旗松毒蛾、甜菜夜蛾、松小眼夜蛾、秋粘蟲、甘藍夜蛾等。其中甘藍夜蛾核多角體病毒於1993年在法國註冊上市後，除了用來防治甘藍的甘藍夜蛾外，還可用來防治非洲地區棉花和番茄的害蟲，防治效果相當良好。

核多角體病毒在田間使用時，有極良好的防治效果。除了對害蟲有專一的感染效果外，其所含有的大量多角體蛋白，可稍微抵抗陽光、高溫及乾燥等氣候因子的衝擊，而使病毒得以繼續存活於田間，持續發揮防治害蟲的功能。

讓害蟲生病

核多角體病毒的致病機制，主要是被昆蟲食入後，在蟲體內的中腸鹼性環境下溶解，釋出其中包含的病毒粒子。這些病毒粒子的外膜會與中腸上皮細胞微絨毛融合，使病毒核酸被送至細胞核，進行核酸複製產生新的子代病毒。

當多角體蛋白量增加後，可包住留在細胞核內的病毒粒子，而形成包埋體病毒，待細胞裂解後釋出蟲體外，這種釋放至外界環境中的包埋體病毒，可再感染其他昆蟲而誘發昆蟲間的流行病，而達到實際有效控制農業害蟲的目的。此病毒的感染方式除可藉由上述水平式的感染，由昆蟲食入外界的病毒，以及經由碰撞、抓傷已受感染的昆蟲而被感染外，也可經由母代傳給子代，造成垂直性的感染。

由於核多角體病毒使害蟲死亡所需的時間較長，一般需3～6天或更久，且只對特定的害蟲有效，所以無法做為廣效性的生物防治製劑。因此，利用基因工程改造核多角體病毒，是最佳的改善策略。目前桿狀病毒專家們，紛紛把研究聚焦在病毒的分子生物學及遺傳學層次上，希望能藉由分子生物技術，增強病毒的殺蟲活性和擴增殺蟲範圍。

目前利用基因重組技術，依其目的的不同，可選用不同來源的基因插入病毒基因組中。例如昆蟲有專一性的酵素、激素或毒素等基因，病毒本身經基因的修飾及異源病毒的重組，即可改變病毒的殺蟲範圍或促進殺蟲的效果。例如北美毒蠍，會分泌神經毒素把昆蟲麻痺再進行取食，該分泌毒素基因已被選殖出來，目前已把這些毒素基因剪接到桿狀病毒上，使病毒具有表現神經毒素的能力，可快速麻痺受感染的昆蟲，以減少取食，進而縮短昆蟲致死的時間和減少農作物受損的面積。

此外，也有把類的神經毒素基因轉殖入桿狀病毒，這種神經毒素也可麻痺昆蟲並加速昆蟲的死亡，經田間試驗，證明具有良好、快速的殺蟲效果，可減少農作物受害的面積。

目前農委會農業藥物毒物試驗所與中原大學生物科技研究所合作，進行核多角體病毒表現載體–重組螢光病毒的生物活性檢測實驗，實驗結果證實，含水母綠螢光及珊瑚紅螢光病毒，能高效率感染擬尺蠖幼蟲，可做為感染的標誌（研究結果正申請專利中）。

因此水母綠螢光及珊瑚紅螢光可成為有效的病毒追蹤標誌，有助於蒐集重組病毒在田間的感染率、傳播率、殘留率等生態流行病資料。對於日後進行重組病毒運用在田間的追蹤及風險評估，將扮演相當重要的角色。

由於核多角體病毒是無脊椎動物的病原，不會傷及天敵與哺乳動物，對環境和人類皆無傷害，因此，開發核多角體病毒殺蟲劑是目前全球生物農藥市場發展的重要趨勢，我國在這方面的研究與應用，自也不能落於人後！

資料來源

《科學發展》2005年7月，391期，14 ~ 17頁

農藥(30) 殺蟲劑(14) 核多角病毒(2) 科發月刊(5210)

生物農藥：引發昆蟲流感的病毒–核多角體病毒

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