Вирус мультикапсидного ядерного полиэдроза Lymantria dispar
Множественный нуклеополигедровирус Lymantria dispar | |
---|---|
Классификация вирусов ![]() | |
(без рейтинга): | Вирус |
Сорт: | Налдавирцетес |
Заказ: | Лефавирусы |
Семья: | Бакуловирусиды |
Род: | Альфабакуловирус |
Разновидность: | Множественный нуклеополигедровирус Lymantria dispar
|
Синонимы | |
|
Вирус мультикапсидного ядерного полиэдроза Lymantria dispar или LdMNPV — это вирусная инфекция губчатой моли ( Lymantria dispar ), которая вызывает инфицированных личинок гибель и распад . Зараженные личинки взбираются на верхушку дерева и погибают. Затем личинки тают или распадаются, падая на листву внизу, где они заражают еще больше личинок.
который часто называют «Гыпчек» Вирус, , имеет несколько названий. Гыпчек — это инсектицид, который использует вирус для борьбы с популяцией губчатой моли. Поскольку вирус заражает только L. dispar , он оказался безопасным для использования с другими насекомыми, включая муравьев, пчел и нецелевых видов чешуекрылых . Исследования его безопасности не выявили проблем с токсичностью или смертностью, хотя дозы, введенные кроликам в глаза, действительно вызывали некоторое раздражение.
Установлено, что геном, ответственным за поведение зараженных личинок, является egt (кодирует экдистероид УДФ-глюкозилтрансферазу), при этом протеинтирозинфосфатаза роль в инфицировании ткани головного мозга играет (ПТФ). Из-за воздействия вируса на инфицированных личинок различные сообщения о гусеницах-зомби популяризировали вирус во время открытия гена egt.
Имя вируса
[ редактировать ]С тех пор, как LdMNPV был впервые зарегистрирован, он использовался под многочисленными общими названиями, таксономическими названиями и аббревиатурами. Впервые о нем сообщили в 1891 году как Wipfelkrankheit , что в переводе с немецкого означает «болезнь верхушек деревьев». [ 1 ] : 97 [ 2 ] [ 3 ] Этот термин также используется в английском языке, [ 4 ] как и «болезнь увядания». [ 5 ] Термин « flacherie », название, которое относится к совершенно другому заболеванию, когда-то был идентифицирован как этот вирус. [ 5 ] Другой устаревший термин, «гусеничная холера», также использовался в начале 20 века. [ 5 ]
Вирус также называют борралинивирусом . [ 6 ]
Имеет множество современных названий, в том числе «вирус нуклеополиэдроза непарного шелкопряда», [ 7 ] Lymantria dispar MNPV, [ 8 ] Вирус мультинуклеокапсидного ядерного полиэдроза Lymantria dispar , [ 8 ] вирус ядерного полиэдроза Lymantria dispar , [ 8 ] Нуклеополигедровирус Lymantria dispar , [ 8 ] [ 9 ] и Lymantria рассеивают вирус ядерного полиэдроза, [ 8 ] с различными прикрепленными или не прикрепленными аббревиатурами, включая LdMNPV, [ 9 ] и ЛдНПВ. [ 8 ] [ 9 ]
В настоящее время согласно систематике вирусный вид известен как множественный нуклеополигедровирус Lymantria dispar . [ 10 ]
Передача и эффекты
[ редактировать ]Он передается оральным путем, когда личинки заглатывают зараженный вирусом материал. [ 7 ] Возбудитель 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 для заражения других людей. [ 7 ]
Влияние на население
[ редактировать ]Вирус называют «эпизоотией», вызывая низкую смертность в популяциях с низкой плотностью населения и высокую смертность в популяциях с высокой плотностью населения. [ 7 ] [ сомнительно – обсудить ] Когда его используют в качестве пестицида для борьбы со вспышками, его называют «Гыпчек». [ 7 ]
Изменения в поведении
[ редактировать ]Непораженные личинки питаются ночью, а днем прячутся. [ 11 ] Вместо этого вирус гонит личинку к кроне дерева и умирает. [ 11 ] [ 12 ] Точный механизм того, как вирус заставляет личинку подняться на высокую точку обзора перед смертью, связан с геном вируса, который заставляет инфицированные клетки вырабатывать фермент, который инактивирует гормон, вызывающий линьку. Гормон линьки заставляет гусеницу переставать есть, особенно при подготовке к линьке, а инактивация этого гормона, смягчающего поведение, заставляет гусеницу продолжать подниматься к кроне, где она будет питаться, прежде чем вирус разрушит внутренние органы гусеницы. [ 13 ] Личинка разжижается и выделяет миллионы вирусных частиц, которые распространяются и заражают других личинок моли. [ 11 ] Даже если она не достигнет верхушки дерева, зараженная личинка мигрирует на открытые части растения. [ 1 ] : 97 Зараженные личинки также бледнее из-за того, что тело заполнено вирусными окклюзиями. [ 1 ] : 97 Хищники, такие как птицы, являются источником распространения вируса. Зараженные личинки потребляются, и вирус становится жизнеспособным после прохождения в виде фекалий, что способствует его распространению. [ 1 ] : 97
Гыпчек
[ редактировать ]Гыпчек — зарегистрированное название LdMNPV, производимое Лесной службой США. [ 14 ] Он производится in vivo в личинках губчатой моли, выращенных в контролируемых условиях. [ 9 ] Он был зарегистрирован в апреле 1978 года Агентством по охране окружающей среды США как инсектицид для воздушного и наземного применения. [ 15 ] Он был перерегистрирован в 1996 году после выполнения требований EPA. Он используется для борьбы с очень высокой плотностью населения, т.е. для борьбы со вспышками заболеваний. [ 14 ] Гыпчек наносится самолетом или вертолетом. [ 14 ]
Лесная служба США изучала LdMNPV на предмет его потенциального использования в качестве микробного инсектицида по ряду причин. [ 16 ] LdMNPV встречается в природе и был причастен к коллапсу населения. [ 16 ] Вирус экологически безопасен и поражает губчатую моль. Он также способен распространять инфекцию и сохраняться. [ 16 ] Его использование в качестве агента прямого контроля было доказано в полевых условиях. [ 16 ] В ранних формулировках эффективность Гыпчека была нестабильной, но была усовершенствована. [ 16 ]
Производство
[ редактировать ]LdMNPV не может производиться массово. [ 16 ] Для производства Гыпчека выращивают лабораторный штамм губчатой моли и заражают вирусом. [ 15 ] После гибели личинок их собирают и перерабатывают в мелкий порошок. [ 15 ] Для производства достаточного количества гыпчека для обработки одного акра требуется от 500 до 1000 личинок (1200–2500/га). [ 15 ]
Использовать
[ редактировать ]Использование ограничено программами борьбы с вредителями, проводимыми государственными учреждениями. [ 15 ] Применяется с земли или воздуха. [ 15 ] Гыпчек не является контактным пестицидом, для заражения личинки должны поглотить вирус. [ 15 ] В период с 1995 по 2003 год Гыпчек был обработан в общей сложности на 53 034 акрах (21 462 га). [ 17 ]
Безопасность
[ редактировать ]Полиэдры вируса составляют 12% гыпчека, а части тела личинок и другие инертные твердые вещества составляют оставшиеся 88%. [ 18 ] Токсикологические и патогенные испытания Гыпчека не выявили воздействия полевых доз на лабораторных животных, диких млекопитающих, птиц и рыб. [ 15 ] Хотя он нетоксичен для теплокровных животных, примеси могут вызвать раздражение глаз. [ 18 ] Внешний вид указан как «высушенные части тела насекомых и многогранники вируса» и имеет затхлый запах. [ 18 ] Обработчикам и миксерам рекомендуется носить обычную одежду, медицинскую маску и очки. [ 18 ] При попадании на кожу промыть водой с мылом. [ 18 ] При попадании в глаза промойте водой. [ 18 ] Если раздражение не проходит, обратитесь за медицинской помощью. [ 18 ]
Токсичность
[ редактировать ]LdMNPV прошел многочисленные испытания на токсичность и смертность, все из которых не выявили побочных эффектов, за исключением различного раздражения глаз при введении доз в глаза кроликам. Было обнаружено, что LdMNPV не заражает других представителей отряда Lepidoptera или насекомых отряда перепончатокрылых, таких как муравьи и пчелы.
У крыс
[ редактировать ]Было показано, что дозы NPV губчатой моли не вызывают смертности или токсичности у крыс. [ 17 ] : 52 Четыре исследования не выявили токсичности или смертности при различных дозах и процессах. [ 17 ] : 52–53 Одно исследование (Террелл и др. 1976c), которые отметили снижение веса, отметили, что крысы, использованные в тесте, страдали от явных физических и поведенческих изменений, включая контрольную группу. [ 17 ] : 52 Смертность в этом исследовании составила 3 человека, получавших LdNPV, и 8 человек в контрольной группе. [ 17 ] : 52 Одно исследование (Shope et al. 1975), которое не выявило указанной токсичности, имело антигенный ответ у обработанных мышей. [ 17 ] : 53 Это подтвердили и долгосрочные испытания. [ 17 ] : 55 Исследование раздражения глаз у крыс не выявило раздражения после наблюдения за животными в течение 21 дня. [ 17 ] : 57 Три ингаляционных теста не выявили смертности или токсичности. [ 17 ] : 61 Исследование ингаляции на умерщвленных животных выявило сохранение NPV 95,96% в 1-й день, 68,0% в 7-й день и 8,09% в 14-й день. [ 17 ] : 62 Одно внутрибрюшинное исследование не выявило смертности или побочных эффектов. [ 17 ] : 62 Исследование, проведенное Shope et al. 1975 г., сделанный путем инокуляции, имел бактериальный абсцесс в месте инокуляции, но результаты не различались между мышами с иммуносупрессией и иммунокомпетентными мышами. [ 17 ] : 63
Другие млекопитающие
[ редактировать ]Исследование, проведенное на мышах, землеройках и двух опоссумах, не выявило токсичности, побочных эффектов или отклонений, а животных умерщвляли через двенадцать дней после последнего воздействия. [ 17 ] : 54 Исследование, проведенное на чистокровных гончих, показало отсутствие токсичности после воздействия в течение 90 дней дозами примерно 0,2, 1,6 и 17 мг/кг/день, исходя из конечной массы тела в каждой дозовой группе. [ 17 ] : 54 Исследование, проведенное на морских свинках-альбиносах, не выявило токсичности, смертности или раздражения после кожного нанесения LdNPV. [ 17 ] : 55 Одно проведенное исследование выявило «положительную» реакцию, но никаких выводов о причине реакции сделано не было. [ 17 ] : 55
Три исследования на кроликах не выявили раздражения, токсичности или смертности при кожном применении. [ 17 ] : 55 Три исследования с применением препарата в глаза не выявили значительного раздражения. [ 17 ] : 57–60 В двух исследованиях при офтальмологических тестах были обнаружены признаки раздражения. [ 17 ] : 57–60 В третьем исследовании было обнаружено, что порошок LdMNPV в дозе 50 мг вызывает умеренное раздражение глаз; подопытный кролик умер во время этого исследования, но было установлено, что его смерть не была вызвана LdMNPV, в результатах отмечалось наличие диареи. [ 17 ] : 58 О раздражении сообщалось в исследовании с использованием «высушенного на воздухе образца ЛДП 53», продолжавшегося от 4 до 14 дней; Анализ выявил наличие Staph epidermidis , Corynebacterium xerosis , Bacillus cereus и Bacilius subtillis , но это не было отмечено как значимое. [ 17 ] : 60
Птицы
[ редактировать ]Во многих тестах на различных видах птиц не было выявлено токсичности или смертности от LdMNPV. Два пероральных исследования, одно на утках-кряквах, а другое на черношапочных синицах и домашних воробьях, не выявили побочных эффектов. [ 17 ] : 64 Два полевых исследования не выявили существенных различий между популяциями певчих птиц и перепелов в клетках через один-два месяца после применения. [ 17 ] : 65
Насекомые
[ редактировать ]Исследования, проведенные на 46 видах нецелевых видов Lepidoptera , взрослых мух Cyrtophleba coquilletti и пчелах Megachile rotundata , не выявили ни инфекции, ни значительной смертности по сравнению с контролем. [ 17 ] : 66 Дополнительные исследования на медоносных пчелах не выявили никаких вредных последствий. [ 17 ] : 66 Исследования 17 родов и 31 вида муравьев показали, что лечение Гипчеком не оказывает отрицательного воздействия. [ 17 ] : 66
Водные беспозвоночные
[ редактировать ]Тесты на дафниях , пловцах, мошках и лодочниках не выявили существенного влияния на выживаемость. [ 17 ] : 67–68 Другой тест показал, что уровень смертности личинок губчатой моли дафний, которых кормили в обработанной вирусом воде, был аналогичен таковому в воде, свободной от вирусов, 2,2% против 3,1%. [ 17 ] : 68
Идентификация гена
[ редактировать ]В 2011 году был идентифицирован ген, отвечающий за такое поведение. [ 19 ] Ген бакуловируса экдистероид УДФ-глюкозилтрансфераза (egt) инактивирует гормон линьки 20-гидроксиэкдизон (20-Е). [ 19 ] В частности, EGT работает путем переноса сахарного фрагмента от нуклеотидного донора сахара к гидроксильной группе на 20-E. [ 19 ] Изменив вирус, egt стал рассматриваться как ген, ответственный за управление поведением личинок. [ 19 ] Это первый пример расширенного фенотипа вируса. [ 19 ]
В другом исследовании было обнаружено, что протеинтирозинфосфатаза (ПТР) играет решающую роль в заражении вирусом ткани головного мозга, но не отвечает за повышенную двигательную активность, связанную с восхождением на вершину дерева, чтобы умереть. [ 20 ] ПТП усиливает бакуловирусную инфекцию головного мозга. [ 20 ] Исследователи отмечают, что это пример захваченного гена-хозяина, который эволюционировал иначе, чем его предковый хозяин. [ 20 ]
Гусеницы-зомби в СМИ
[ редактировать ]« Зомби » гусеницы — популярное описание поведения Л. д. подвид dispar, инфицированный LdMNPV. National Geographic описал ужасный эффект LdMNPV; «Вирус заставляет гусениц-зомби лазить по деревьям, где захватчик в конечном итоге превращает тела своих хозяев в текучую слизь». [ 21 ] Многие источники новостей также сообщили о зомби-подобной природе зараженной гусеницы, что связано со способностью вируса изменять свое поведение и превращать его в жидкость для распространения инфекции. [ 4 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] В этих же историях открытие EGT часто упоминалось как движущая сила поведения инфицированных личинок. [ 22 ] Тег «зомби» также использовался для обозначения гусениц, на которых паразитировала оса. [ 25 ] [ 26 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Патология насекомых, Фернандо Э. Вега, Гарри К. Кайя, 2012 г.
- ^ «Випфелькранхейт: модификация поведения хозяина во время бакуловирусной инфекции» (PDF) . Дэйв Гулсон . Архивировано из оригинала (PDF) 12 января 2012 года . Проверено 16 сентября 2012 г.
- ^ Лам, Магделина. «Очень голодная гусеница-зомби» . Австралазийская наука . Проверено 16 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Уилкинсон, Элли (12 сентября 2011 г.). «Как вирус, манипулирующий мозгом, превращает гусениц в зомби» . Арс Техника . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Сейфф, Уильям (1911). «Болезнь вилта», или «флешерия», непарного шелкопряда . Бостон, типография Wright & Potter, государственные типографии . Проверено 16 сентября 2012 г.
- ^ Непарный шелкопряд: исследования в области комплексной борьбы с вредителями, Министерство сельского хозяйства США, 1981.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г «Вирус нуклеополиэдроза непарного шелкопряда» . Лесная служба США . Проверено 15 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Таксономия Юнипрот
- ^ Jump up to: а б с д «ЛдНПВ» . Лесной сборник. Архивировано из оригинала 14 апреля 2013 года . Проверено 16 сентября 2012 г.
- ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2020 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 5 июля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с «Ученые идентифицировали вирусный ген, заставляющий больных гусениц непарного шелкопряда подниматься высоко и умирать». Еженедельник наук о жизни. НовостиRX. 2011. Архивировано 26 марта 2016 года в Wayback Machine.
- ^ «Ученые идентифицировали вирусный ген, который заставляет больных гусениц непарного шелкопряда подниматься высоко и умирать» . Наука ежедневно . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ Гувер, К.; Гроув, М.; Гарднер, М.; Хьюз, ДП; Макнил, Дж.; Славичек, Дж. (9 сентября 2011 г.). «Ген расширенного фенотипа» . Наука . 333 (6048): 1401. Бибкод : 2011Sci...333.1401H . дои : 10.1126/science.1209199 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 21903803 . S2CID 20400126 .
- ^ Jump up to: а б с «Растениеводство – Секция защиты растений» . Министерство сельского хозяйства и потребительских услуг Северной Каролины . Проверено 16 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час «Гычек» (PDF) . Проверено 19 сентября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Вирус многооболочечного ядерного полиэдроза Lymantria dispar (LdMNVP)» . Среднезападный институт биологического контроля . Проверено 16 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб «Средства контроля/уничтожения непарного шелкопряда — оценка риска для здоровья человека и экологии гыпчека — вируса ядерного полиэдроза (NPV) ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба по охране здоровья лесов. 16 июня 2004 года . Проверено 19 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г «Паспорт безопасности материала для Гипчека» (PDF) . Проверено 17 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Келли Гувер, Майкл Гроув, Мэттью Гарднер, Дэвид П. Хьюз, Джеймс МакНил, Джеймс Славичек. «Ген расширенного фенотипа» (PDF) . Наука . Проверено 14 сентября 2012 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с «Бакуловирус использует захваченную фосфатазу хозяина, чтобы вызвать повышенную двигательную активность гусениц-хозяев» . Сегодняшние исследования . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ Хандверк, Брайан (10 сентября 2011 г.). «Как вирус «зомби» разжижает гусениц-хозяев» . Нэшнл Географик. Архивировано из оригинала 5 октября 2011 года . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Уэлш, Дженнифер (8 сентября 2011 г.). «Гусеницы-зомби сыплют дождь смерти с верхушек деревьев» . Живая наука . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ Преториус, декан (14 сентября 2011 г.). «Гусеницы-зомби: вирус разжижает насекомых (ФОТО)» . Хаффингтон Пост . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ Хан, Амина (9 сентября 2011 г.). «Кажется, один-единственный ген превращает гусениц в зомби» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 14 сентября 2012 г.
- ^ «Гусеница-зомби: необычная реакция умирающей гусеницы на хищного жука» . Смитсоновский журнал . Проверено 17 сентября 2012 г.
- ^ Гросман, А.Х.; Янссен, А.; Де Брито, EF; КОРДЕЙРО, Э.Г.; КОЛАРЕС, Ф.; ФОНСЕКА, ДЖО; ЛИМА, ЕР; ПАЛЛИН, А.; Сабелис, М.В. (2008). Рейн, Найджел Э. (ред.). «Паразитоид увеличивает выживаемость своих куколок, побуждая хозяев сражаться с хищниками» . ПЛОС ОДИН . 3 (6): е2276. Бибкод : 2008PLoSO...3.2276G . дои : 10.1371/journal.pone.0002276 . ПМК 2386968 . ПМИД 18523578 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]Данные, относящиеся к вирусу мультикапсидного ядерного полиэдроза Lymantria dispar, на Wikispecies