Факультет

Студентам

Посетителям

Устойчивость вирусных включений к различным экстремальным факторам у насекомых

Энтомопатогенные вирусы, образующие в процессе репродукции белковые включения типа полиэдров и гранул, способны длительное время сохранять инфекционную активность в различных условиях хранения.

Известны факты, когда ядерные полиэдры тутового шелкопряда продолжали вызывать полиэдроз у гусениц после 20-летнего хранения при температуре 4° С, а включения, образующиеся при кишечной форме полиэдроза елового общественного пилильщика Diprion hercyniae Hart, инактивировались лишь после 12-летнего пребывания при 4,5° С. В противоположность этому элементарные вирусные частицы, находящиеся вне белкового матрикса тела-включения, довольно быстро теряют активность. Как показали работы О. И. Швецовой, проведенные на возбудителе ядерного полиэдроза тутового шелкопряда, разрушение включений приводит к быстрой потере ими инфекционных свойств.

Нами изучалось влияние различных внешних воздействий на целостность белковых включений Birdiavirus diprionis Shd. различного возраста с одновременным определением биологической активности полиэдров на ложногусеницах рыжего соснового пилильщика. Для разрушения включений использовали боратные буферные смеси (компоненты: кристаллическая бура, соляная кислота и едкий натрий) с различными значениями pH и 0,25%-ный раствор трипсина в кислой (рН = 4,5) и щелочной (рН = 9,5) средах при температуре 18 и 36° С. Использованные в опыте вирусные включения — полиэдры выделяли из больных ядерным полиэдрозом ложногусениц рыжего соснового пилильщика. Исследовали включения непосредственно из гемолимфы погибающих насекомых, а также после хранения в течение трех месяцев в сухом виде при комнатной температуре. Кроме того, в нашем распоряжении находился материал из Ленинградской обл., хранившийся при комнатной температуре в течение 9 лет.

Результаты исследований показали, что полиэдры Birdiavirus diprionis с течением времени резко меняют степень устойчивости к различным внешним воздействиям. Скорость растворения их в буферных системах зависит от величины pH и возраста включений. В процессе растворения можно выделить три этапа: набухание, фрагментацию и распад. Первый этап связан с увеличением размера полиэдров в 2—3 раза; при этом углы ребер исчезают и включения приобретают округлую форму. В дальнейшем на одной из сторон набухших включений появляются изъязвления и происходит фрагментация на 3—5 и более участков, которые первое время не распадаются, сохраняя вид бесформенных глыб или цепочек. И, наконец, на 3-м этапе фрагментированный полиэдр распадается на мелкие образования, лежащие на грани разрешения обычных световых микроскопов.

Свежевыделенные вирусные включения из рыжего соснового пилильщика фрагментируются и распадаются при рН = 12,37 через 25 мин. Включения 3-летней давности растворяются через 330 мин, т. е. процесс растворения замедляется в 13 раз. Более устойчивы полиэдренные тельца, выделенные из материала 6-летней давности. Они не проявляют никаких признаков распада после 24-часового пребывания в буфере с pH = 12,37. На морфологию таких включений не оказывает заметного влияния трипсин при различных показателях pH и температуре его оптимальной ферментативной активности. Происходящие процессы денатурации белка вирусных включений не приводят к столь быстрой потере ими вирулентных свойств.

Ядерные полиэдры из рыжего соснового пилильщика, хранившиеся при комнатной температуре в течение 4 лет, сохраняли высокие показатели вирулентности.

Активность вируса существенно изменяется при хранении в течение 9 лет. В случае скармливания ложногусеницам включений такого возраста развивается типичный полиэдроз, однако резко увеличивается инкубационный период болезни. Процент смертности снижается в 2 раза. Таким образом, полная инактивация вируса не происходит.

Возбудитель гранулеза хохлатки-отшельницы сохраняет вирулентные свойства в случае хранения в течение 5 лет при температуре 4°С в 50%-ном глицерине на фосфатном буфере.

Вирусные включения теряют биологическую активность при воздействии ультрафиолетовых лучей. Лучи кварцевой лампы БУФ-30, полностью инактивировали включения возбудителя ядерного полиэдроза из тополевого волосатого пилильщика за 3,5 ч с расстояния 50 см от источника излучения. При этом облучению подвергали очищенные полиэдры; их наносили на кварцевые стекла и подвергали двусторонней экспозиции.

Для определения степени сохранения вирулентности вирусных включений в природных условиях были проведены специальные опыты. В сосновых насаждениях Болынинского лесничества Ростовской обл. кроны сосен были обработаны суспензиями вирусных включений Birdiavirus diprionis лабораторным пульверизатором с пневматическим насосом. Для обработки использовали водные суспензии чистых вирусных включений и включений, содержащих остатки тканей насекомого-хозяина. Титр полиэдренных телец в обоих вариантах составлял 5·106 в 1 мл. Через 30 суток после обработки насаждений на ветви были высажены колонии личинок V возраста рыжего соснового пилильщика. В каждом варианте опыта использовали 400 ложногусениц.

С 29 апреля по 29 мая, т. е. в период, когда вирус находился в кроне в течение 25—30 ч, шли моросящие дожди; остальной период времени стояла ясная погода. О влиянии месячной инсоляции на включения, распыленные в кронах деревьев, можно судить по результатам гибели ложногусениц от ядерного полиэдроза кишечного типа. Контролем служили вирусы, хранившиеся в обычных условиях. Контрольная группа насекомых полностью погибла. Незначительная часть их завила коконы, в которых эонимфы продолжали гибнуть. Во 2-м варианте, где использовали неочищенные вирусные включения, смертность ложногусениц к моменту завивки кокона составила 73%. От кишечного полиэдроза рыжий сосновый пилильщик продолжал гибнуть и в фазе эонимфы. Общая смертность была равна 82%. Заметно снизилась вирулентность инфекционного агента в 3-м варианте опыта, в котором были взяты полиэдренные тельца без примесей. Общая смертность в фазе личинки не превысила 50%. В последующие 6 суток в коконах погибло 18% эонимф. Таким образом, в природе, непосредственно в кронах деревьев, вирусные включения сохраняли активность, по крайней мере, в течение месяца. Высокоочищенный инфекционный агент инактивируется значительно быстрее, чем в случае нахождения совместно с остатками тканей насекомого-хозяина.

Вирулентность энтомопатогенных вирусов относится к числу наиболее лабильных признаков, так как определяется не только биологическими свойствами возбудителя болезни, но и состоянием насекомого-хозяина. Температура и влажность воздействуют на развитие болезни как через физиологические функции насекомого, так и непосредственно в период пребывания вируса во внешней среде.

Исследования, проведенные с вирусом ядерного полиэдроза рыжего соснового пилильщика, показывают тесную связь динамики инфекционного процесса с показателями температуры. Иные факторы внешней среды имеют в данном случае второстепенное значение. Даже такой мощный по биологическому действию агент, как УФ-лучи, не оказывает существенного влияния на развитие инфекционного процесса. В то же время вирус, находящийся вне организма насекомого-хозяина, под действием УФ-излучений резко снижает вирулентные свойства.

Как показывают результаты опытов, отклонения отдельных факторов внешней среды от средних уровней оказывают существенное влияние на покоящиеся формы вирусов, циркулирующих в среде обитания насекомого-хозяина, и на течение инфекционного процесса в организме. Однако представители рассматриваемой группы инфекционных агентов обладают довольно высокой устойчивостью по отношению к ряду внешних воздействий. Подобная устойчивость, возникшая в результате длительного эволюционного процесса, позволяет инклюзионным энтомопатогенным вирусам переживать резкие колебания природных факторов и способствует широкому распространению их в популяциях насекомых.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: