1、病毒生物农药产业化及天敌产品的研发
昆虫病毒学研究组在昆虫病毒生物农药产业化取得阶段性进展的基础上,继续推进其产业化进程。在病毒农药的市场准入、新产品研发、产品的推广和应用等方面都取得了重要成果。
经过技术研发和产业化,有4种杆状病毒(棉铃虫NPV、甜菜夜蛾NPV、斜纹夜蛾NPV、小菜蛾GV)在合作企业河南省济源白云实业有限公司投产。至今已获得2个原药、3个水分散粒剂、3个悬浮剂的新型病毒生物农药产品的农药登记证,创建了病毒生物农药的“科云”品牌,产品可以用来防治蔬菜、棉花、烟草、番茄、油菜等农作物上发生的小菜蛾、甜菜夜蛾、棉铃虫、斜纹夜蛾,其中小菜蛾病毒产品是我国唯一登记的同类品种,而4种产品登记的有效成分含量都远远高于同类产品。
到目前为止,“科云”系列病毒生物农药产品在我国的新疆、上海、南方的各省市自治区累计推广应用1亿亩次。“300亿PIB/克甜菜夜蛾病毒水分散粒剂”和“300亿OB/毫升小菜蛾颗粒体病毒悬浮剂”两个产品连续两年(2015,2016)被列入北京市农作物病虫草鼠害绿色防控农药与药械产品推荐名录,“600亿PIB/克棉铃虫病毒水分散粒剂”和“300亿PIB/克甜菜夜蛾核型多角体病毒水分散粒剂”获得国家重点新产品证书。
“科云”系列病毒生物农药产品名录
编号
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产品名称
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农药登记证号
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1
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5000亿PIB/克棉铃虫核型多角体病毒母药
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PD20097636
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2
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2000亿PIB/克甜菜夜蛾核型多角体病毒母药
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PD20121697
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3
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600亿PIB/克棉铃虫核型多角体病毒水分散粒剂
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PD20120501
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4
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300亿PIB/克甜菜夜蛾核型多角体病毒水分散粒剂
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PD20130186
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5
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200亿PIB/克斜纹夜蛾核型多角体病毒水分散粒剂
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PD20121168
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6
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300亿OB/毫升小菜蛾颗粒体病毒悬浮剂
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PD20121694
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7
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50亿PIB/毫升棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂
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PD20121005
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8
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30亿PIB/毫升甜菜夜蛾核型多角体病毒悬浮剂
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PD20130162
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“科云”品牌战略,“科云”病毒生物农药品牌在国内外产生了广泛影响 |

采用先进的水分散粒剂新剂型,使产品的亩用量在2-5克之间,高效环保 |
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工厂化生产宿主昆虫技术的突破,致使病毒生物农药生产规模、生产效率大幅提高,生产成本大幅降低 |
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围绕病毒生物农药,获得了一系列专利和证书
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在农业公益性行业科研专项项目“蚜虫防控技术研究和示范”的资助下,自主研制的吸虫塔(Suction Trap)在合作企业河南济源白云实业有限公司生产,用于监测迁飞昆虫。目前该设备已在我国小麦和大豆主产区安装运行了35台,为蚜虫的监测、预警提供技术支持。
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“科云”牌系列病毒生物农药产品,系列病毒生物杀虫剂产品已获登记并投放市场,病毒生物杀虫剂产品已推广应用到棉田、蔬菜等农作物上。累计推广1亿多亩,直接减少1万多吨化学农药的田间释放,社会、生态、经济效益十分显著。
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2、昆虫细胞系建立机制及杆状病毒分子生物学研究
近几年,新建立了3株昆虫细胞系,包括经MNNG诱导建立的甜菜夜蛾细胞系(Li et al., 2012),一株未经诱导建立的甜菜夜蛾蛹卵巢细胞系(Zhang et al., 2012),和一株玉米螟蛹卵巢来源的细胞系(Zhang et al., 2014)。在昆虫成系机制研究中发现,甜菜夜蛾原代细胞在成系过程中发生了G2/M期阻滞(Zhang et al., 2014),端粒酶活性对于甜菜夜蛾细胞成系仅仅是必要不充分条件(Gong et al., 2015) 。
在建立对病毒敏感细胞系的基础上(Zhang et al.,2006),对棉铃虫核型多角体病毒澳大利亚株进行了全基因组测序(Zhang et al., 2014)。


对杆状病毒敏感的昆虫细胞系IOZCAS-Ha-I(Zhang et al., 2006);棉铃虫核型多角体病毒澳大利亚株与其他核型多角体病毒全基因组成比较(Zhang et al., 2014)
3、冬虫夏草人工栽培技术研发及冬虫夏草菌与寄主蝠蛾免疫互作机制研究
冬虫夏草的宿主蝠蛾主要分布于青藏高原高山草甸中,是一种重要的经济昆虫。我们已经建立了成熟的饲养方法,实现了人工饲料配方的筛选和优化、杂病菌污染的控制,在室内成功建立了云南蝠蛾和小金蝠蛾 2 个实验昆虫种群,并且可以传代饲养。

实验室中饲养的小金蝠蛾成虫、卵、幼虫和蛹
利用代谢组学手段,结合代谢网络的构建,以及关键基因的表达与关键酶活力的测定,揭示蝠蛾幼虫如何应对潜在的低温损伤,如何在低温下维持生长发育,以及在这一特殊生境下如何平衡个体发育与代谢维持的关系等一系列问题。

蝠蛾低温代谢补偿的分子调节机制(Zhu et al., 2016)
冬虫夏草菌侵染宿主蝠蛾是非常独特的昆虫-真菌互作的研究模型。结合454和Hiseq2000两种技术,明确了蝠蛾免疫系统的组成;系统进化分析发现,经过长时间的免疫互作,蝠蛾以“免疫耐受”的方式响应冬虫夏草菌的侵染(Meng et al., 2015)。

蝙蝠蛾转录组测序获取其免疫基因序列和组成(Meng et al., 2015)