从棉铃虫（Alabama argillacea）中分离出的一种Anticarsia gemmatalis多核多聚hedrovirus的基因组特征分析：该病毒具有跨物种感染潜力，可用于害虫管理

《Virology》：Genomic characterization of an Anticarsia gemmatalis multiple nucleopolyhedrovirus isolate from the cotton leafworm, Alabama argillacea with cross-species infectivity potential for pest management

棉叶蛾核型多角体病毒AlarNPV-94的基因组分析显示其与AgMNPV高度相似（>96.9%序列一致性），但存在pe38和he65基因等位变异及宿主特异性适应特征。生物测定表明该病毒对棉铃虫致病性更强，混合使用可产生协同效应，为可持续生物防治提供新资源。

　　这篇研究聚焦于一种名为 *Alabama argillacea* 的棉叶夜蛾，这是一种在南美洲对棉花作物造成严重危害的害虫。由于其对农业生产的威胁，传统的控制手段依赖于化学杀虫剂，然而这种方式不仅增加了环境负担，还可能导致害虫产生抗药性，进而影响生态平衡。因此，寻找更加环保、可持续的替代方案成为农业害虫管理的重要课题。在这一背景下，杆状病毒因其高度的宿主特异性、生物安全性以及对非目标生物的低影响，被广泛应用于微生物害虫控制领域。

研究团队对一种源自棉叶夜蛾 *A. argillacea* 的杆状病毒进行了首次基因组和生物学特征的全面分析，该病毒于1980年代从巴西分离出来，并被命名为 AlarNPV-94。通过电子显微镜技术对病毒颗粒进行观察，研究发现其具有典型的杆状病毒形态，包括多面体包涵体和多个核衣壳。这表明该病毒在结构上与其他已知的杆状病毒高度相似，尤其是与 *Anticarsia gemmatalis* 多重核多面体病毒（AgMNPV）的基因组特征具有显著一致性。

基因组测序结果显示，AlarNPV-94 的基因组长度为129,743个碱基对，由155个预测的开放阅读框（ORFs）和五个同源区域组成。这些数据进一步支持了其与 AgMNPV 的亲缘关系，且在基因排列上表现出严格的共线性。此外，通过系统发育分析，研究团队发现 AlarNPV-94 与来自乌拉圭的两个 AgMNPV 隔离株（AgMNPV-30 和 AgMNPV-38）形成了一个紧密的进化分支，这表明它属于 *Alphabaculovirus anagmemmatalis* 这一分类。这一发现不仅丰富了杆状病毒的分类体系，也为进一步研究其在农业害虫控制中的应用提供了新的视角。

在比较基因组学分析中，研究团队发现 AlarNPV-94 在 *pe38* 和 *he65* 基因上存在结构变异，这可能与病毒适应不同宿主环境有关。同时，研究还检测到非编码RNA（如tRNA和miRNA候选序列）的存在，这些RNA可能在病毒的生命周期中发挥调控作用。此外，在辅助感染基因和核心感染基因中，研究发现了趋异选择的迹象，特别是 *pif-1* 基因，这表明病毒在进化过程中可能经历了选择压力，以优化其与宿主的相互作用。这些基因组特征不仅揭示了 AlarNPV-94 的进化潜力，也为其在实际应用中的表现提供了理论依据。

在生物活性测试中，研究团队发现 AlarNPV-94 对 *A. gemmatalis*（即 *Anticarsia gemmatalis*）的致死效果显著优于自然发生的 AgMNPV 场隔离株（AgMNPV-113 和 AgMNPV-114）。这意味着 AlarNPV-94 在较低剂量下就能达到与高剂量 AgMNPV 相当的致死率，这在实际应用中具有重要的意义。此外，研究还发现，在亚致死浓度的病毒混合物中，AlarNPV-94 与场隔离株之间存在增强的致死效应，这种效应可能是加性或交互依赖性的。这表明，AlarNPV-94 不仅具有独立的生物活性，还可能与其他病毒形成协同作用，从而提高其在实际应用中的效果。

这一发现对于发展可持续的害虫管理策略具有重要意义。研究团队指出，AlarNPV-94 实际上是 AgMNPV 的一个隔离株，尽管其最初被分离时被认为是针对 *A. argillacea* 的，但其基因组特征表明它与 *A. gemmatalis* 的病毒具有相同的来源。这种发现不仅有助于理解杆状病毒的进化路径，也为开发新的生物防治产品提供了基础。此外，研究还强调了 AlarNPV-94 在低剂量下表现出的高效性，这使得它在实际应用中更具成本效益和环境友好性。

通过将基因组信息与生物活性数据相结合，研究团队认为 AlarNPV-94 具有成为新一代病毒生物防治制剂的重要潜力。其在较低剂量下即可达到高效的致死效果，且在混合使用时表现出增强的协同作用，这可能意味着它在实际应用中能够与其他生物防治手段形成互补，从而提高整体的害虫控制效果。此外，研究还指出，AlarNPV-94 在结构和功能上的独特性，可能使其在面对不同环境条件或宿主变异时表现出更强的适应性，这为未来的病毒工程和生物防治策略提供了新的思路。

在研究方法上，团队对病毒的来源和纯化过程进行了详细描述。AlarNPV-94 从巴西的 Embrapa-Soja 病毒库中获得，其原始分离记录显示，该病毒来源于两个自然感染的 *A. argillacea* 幼虫。随后，研究团队通过一系列实验步骤对病毒颗粒进行了纯化，包括将感染的血淋巴进行匀浆、过滤和离心等处理，以提取出高质量的病毒颗粒。这一过程为后续的基因组测序和生物活性测试提供了可靠的病毒材料。

在对病毒包涵体的超微结构分析中，研究团队采用扫描电子显微镜（SEM）技术对包涵体进行了详细观察。研究发现，这些包涵体具有多面体或球形的形态，且大小存在一定的变化，这与典型的杆状病毒包涵体特征一致。通过对40个包涵体进行测量，研究团队得出其平均直径为1.50 ± 0.18微米，这一数据进一步支持了其作为杆状病毒的身份。此外，研究还指出，包涵体的形态变化可能与病毒的适应性和进化过程有关，为理解其在不同环境中的传播和感染机制提供了新的线索。

在讨论部分，研究团队强调了 AlarNPV-94 在农业害虫管理中的重要性。他们指出，尽管 AlarNPV-94 在1980年代被首次分离，但在过去四十年中一直未被深入研究。此次研究通过比较基因组学分析，首次揭示了其与 AgMNPV 的亲缘关系，这不仅拓展了我们对杆状病毒分类的认识，也为进一步研究其在不同环境中的适应性提供了基础。此外，研究团队还指出，AlarNPV-94 在结构和功能上的独特性，可能使其在面对不同宿主或环境压力时表现出更强的适应性，从而提高其在实际应用中的效果。

在结论部分，研究团队总结了 AlarNPV-94 的重要性，并指出其在农业害虫管理中的应用潜力。他们认为，AlarNPV-94 不仅具有与 AgMNPV 相同的来源，还表现出独特的基因组特征和更高的致死效果，这使其成为一种有前景的生物防治制剂。此外，研究还强调了其在混合使用时表现出的增强致死效果，这可能意味着它在实际应用中能够与其他生物防治手段形成互补，从而提高整体的害虫控制效果。因此，这项研究不仅为理解杆状病毒的进化机制提供了新的视角，也为开发新的生物防治产品提供了重要的理论支持。

总体来看，这项研究通过基因组分析和生物活性测试，揭示了 AlarNPV-94 在农业害虫管理中的重要性。它不仅与 AgMNPV 具有相同的来源，还表现出更高的致死效果和更好的适应性，这使得它在实际应用中具有更高的潜力。此外，研究还指出，AlarNPV-94 在混合使用时表现出增强的协同效应，这可能意味着它在实际应用中能够与其他生物防治手段形成互补，从而提高整体的害虫控制效果。因此，这项研究不仅为理解杆状病毒的进化机制提供了新的视角，也为开发新的生物防治产品提供了重要的理论支持。