1. Віруси у захисті рослин

Вірусні хвороби комах. Віруси, які розмножуються у клітинах комах і мають у своєму складі ДНК, належать до родин бакуловіруси (Baculoviridae), віруси віспи (Poxiviridae), іридовіруси (Iridoviridae) і парвовіруси (Parvoviridae), які мають РНК- пікорнавіруси (Picornaviridae) і реовіруси (Reoviridae).

Представники родини Baculoviridae розмножуються переважно у тілі комах. Залежно від морфології включень представників цієї родини ділять на три підгрупи: А- збудники поліедрозів, В - гранульозів і С - віруси, що не утворюють включень.

Підгрупа А характеризується тим, що віріони містяться у білкових включеннях типу поліедрів (рис. 1).

Рис. 1. Поліедрені тільця-включення, що утворилися в ядрі зараженої вірусом клітини.

Поліедри є кристалічними утвореннями завбільшки 1-10 мкм. Репродукція бакуловірусів, що викликають ядерні поліедрози комах з формуванням повноцінних вірусних включень, відбувається в клітинах тканин екто- і мезодермального походження. Поліедренні включення локалізуються насамперед у ядрах клітин жирового тіла, гіподерми, епітелію трахей, гемолімфі, додаткових залозах мальпігієвих судин. Хворіють личинки. Зовнішні ознаки - пожовтіння або побіління покривів. Уражують представників, що належать до трьох рядів (лускокрилих, перетинчастокрилих, двокрилих) та 24 родин.

Підгрупа В відрізняється від підгрупи А тим, що віріони по одному (рідше по два) розташовані в гранулі або капсулі овальної форми. Гранули за розміром менші за поліедри. Нині нараховується 34 види комах-хазяїв вірусів цієї підгрупи, які належать до восьми родин лускокрилих. Зовнішні ознаки гранульозу подібні до таких при захворюванні на ядерний поліедроз, в першу чергу уражується жирове тіло. Розвиток вірусу гранульозу починається в ядрі клітини, але після розриву мембрани ядра триває в цитоплазмі клітини.

Захворювання, спричинені бакуловірусами, що не утворюють включень тепер описані для окремих видів твердокрилих, лускокрилих та перетинчастокрилих комах. Віруси цієї групи морфологічно близькі до підгруп А і В, але на відміну від них не утворюють включень. Розмір віріонів - 120-220 нм. Захворювання розвивається як при інтралімфальному, так і пероральному введенні інфекційного матеріалу. Зовнішні ознаки проявляються через 15-17 діб після зараження.

До родина Poxiviridae належать найбільші з відомих вірусів. Для біологічного захисту рослин найбільше значення мають представники роду Entomopoxvirus. Представники цього роду спричиняють віспові хвороби приблизно у 30 видів комах із рядів твердокрилих, лускокрилих, перетинчастокрилих, двокрилих та прямокрилих. Типовий вірус віспи травневого хруща - Entomopoxvirus melolontha. В процесі репродукції вірусів у чутливих клітинах комах-господарів виявляються різні за формою включення: овоїдні, веретеноподібні і ромбічні. Розміри їх коливаються від 1-5 до 10-12 мкм. Кожне включення містить кілька десятків віріонів.

Райдужні віруси родини Iridoviridae таку назву набули за райдужне світіння - від жовто-блакитного до темно-фіолетового. Райдужні хвороби описано у представників рядів двокрилих, твердокрилих, напівтвердокрилих та перетинчастокрилих. Віріони вірусів мають форму ікосаедра розміром 125-210 нм, в процесі розвитку утворюють парактисталічні угруповання. Збудник знаходиться у різних частинах комах, але частіше хвороба розповсюджується з клітин жирового тіла. Ентомопатогенні віруси належать до роду Iridovirus. Типовий вид - райдужний вірус шкідливої або болотної довгоніжки - Iridovirus tipula.

Вірусні препарати для захисту рослин.

Вірусні препарати для захисту рослин виробляють в основному на основі бакуловірусів, а саме вірусів ядерного поліедрозу і вірусів гранульозу. Дія вірусів високоспецифічна і спрямована на комах певних видів. Вірусні препарати не шкідливі для довкілля і не порушують усталені біоценотичні звязки. Ентомопатогенні віруси безпечні для людини, сільськогосподарських тварин, корисних комах. Однак для більш широкого використання вірусних препаратів в сільському господарстві існує низка перепон. Однією з головних причин обмеженого використання вірусів є висока вартість вірусних препаратів, а також тривалий латентний період розвитку вірусної інфекції. Латентний період між початком інфекції і загибеллю шкідника визначається тривалістю процесу проникнення вірусу в організм хазяїна і наступного накопичення вірусних частинок. Зазвичай латентний період розвитку бакуловірусної інфекції 7-10 діб, за цей час шкідник може завдати значної шкоди рослинам і урожаю.

Вірусні препарати як правило спрямовані на захист рослин від комах-шкідників. Такі препарати прийнято називати віринами. Крім слова «вірин» до назви препарату включають індекс, що позначає назву віруса та комахи-хазяїна. Наприклад, препарат «вірин-ГЯП» - створено на основі вірусу гранульозу яблуневої плодожерки, препарат «вірин-АББ» - містить віруси гранульозу та поліедрозу американського білого метелика (бабочка).

Віруси здатні до розмноження лише у живих організмах, чим і визначаються способи їхнього масового розмноження при виробництві вірусних препаратів. Для отримання великої кількості вірусних часток (які згодом стануть основою біологічного препарату) використовується два підходи: вирощування в лабораторіях хазяїна вірусу, зараження його та отримання очищеного інфекційного матеріалу; культивування в лабораторних умовах окремих клітин, чутливих до вірусу, та їх зараження вірусом.

На сьогодні в промислових масштабах виготовлення вірусних препаратів здійснюють зараженням хазяїна вірусом, тому при виробництві вірусних препаратів для захисту рослин виникає першочергова потреба у масовому розмноженні та вирощуванні комах в лабораторних умовах. Виробництво більшості вірусних препаратів базується на вирощуванні комах-хазяїв на штучних поживних середовищах в лабораторних умовах. Якщо комах-хазяїв не можливо культивувати в штучних лабораторних умовах (наприклад, пильщиків), то здійснюють збір личинок цих комах в місцях їхнього масового розмноження, дорощування їх на природному кормі, зараження та отримання вірусного інфекційного матеріалу. Отримання в промислових умовах вірусних препаратів складається з трьох блоків рис.2.

Рис. 2. Схема отримання вірусних препаратів для захисту рослин