هل تعرف المستهتر في عالم فيروسات الحشرات؟
إنه فيروس AcMNPV (فيروس تعدد التعرق النووي Autographa californica)، الذي يمكن أن يصيب مجموعة متنوعة من الآفات ويعتبر اسمًا كبيرًا في عالم فيروسات الحشرات. يستهدف AcMNPV من النوع البري بشكل أساسي آفات عائلة Noctuidae في الحقل
مرونة آلية دخول الفيروس
• البروتين الرئيسي GP64: يعتمد AcMNPV على البروتين السكري المغلف GP64 للاندماج مع غشاء الخلية المضيفة. يُظهر مجال ربط المستقبلات في GP64 خصوصية مضيفة فضفاضة نسبيًا، حيث يتعرف على المستقبلات المحفوظة (مثل بروتيوغليكان كبريتات الهيبارين) على سطح خلايا الحشرات الحرشفية المختلفة.
• توافق عالٍ مع المستقبلات المضيفة: بالمقارنة مع الفيروسات العصوية الأخرى (مثل فيروس Bombyx mori النووي المتعدد التعرق BmNPV)، يُظهر بروتين GP64 الخاص بـ AcMNPV تقاربًا أقوى للخلايا المضيفة المختلفة.
مثل فيروس نقص المناعة البشرية، يمكن لفيروس التعرق النووي أن يجعل الآفات المصابة تعاني من أمراض غير قابلة للشفاء. يتكون هذا الفيروس بشكل أساسي من جزأين، عدد كبير من البروتينات متعددة السطوح متجمعة معًا لتشكل متعددات السطوح الصلبة التي يبلغ حجمها عدة ميكرومترات، تسمى متعددات السطوح. يوجد داخل متعددات الوجوه العديد من جزيئات الفيروس التي يمكن أن تسبب المرض. البروتينات متعددة السطوح مستقرة جدًا بطبيعتها ويمكنها حماية جزيئات الفيروس الهشة من التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس. ونتيجة لذلك، يمكن لجزيئات الفيروس البقاء على قيد الحياة لسنوات عديدة في الطبيعة تحت حماية الغلاف الواقي لمتعددات الوجوه. ومع ذلك، فإن متعددات السطوح لها خاصية أخرى: بمجرد تعرضها لبيئات قلوية، فمن السهل جدًا أن تذوب، والعصارات الهضمية للآفات قلوية للغاية، وهو مفتاح التأثير المبيد للحشرات للفيروسات متعددة السطوح النووية. عندما تبتلع الآفات متعددات الوجوه مع الطعام، يذوب بروتين متعددات الوجوه فورًا عند مواجهة عصارات هضمية قلوية قوية، مما يؤدي إلى إطلاق جزيئات الفيروس التي تغزو بسرعة خلايا المعى المتوسط للآفة وتتكاثر على نطاق واسع في النواة. بعد اكتمال الجولة الأولى من التكاثر، يتم إطلاق جيل جديد من الفيروسات الذي يتوسع بشكل كبير من خلايا المعى المتوسط إلى مجرى الدم للآفة، مما يسبب عدوى جهازية على طول مجرى الدم. يتكاثر على نطاق واسع في جميع نوى خلايا الآفة تقريبًا، وستستغرق هذه العملية من 3 إلى 4 أيام. في البداية، لا يستطيع الإنسان رؤية تغيرات ملحوظة من الآفات المصابة، لكن في المراحل اللاحقة من الإصابة، تقل تغذية الآفات، ويصبح لون أجسامها أفتح، وتكون أقل نشاطًا، وهو ما يعد مقدمة لتحول المرض إلى مرحلة نهائية. خلال هذه الفترة تكتمل بشكل أساسي مهمة تكاثر الفيروس ونسله، وستكون الخطوة التالية هي تشكيل سترة واقية لدخول البيئة الخارجية القاسية وانتظار الآفات الفردية المصابة. تم تصنيع كمية كبيرة من البروتينات متعددة السطوح بسرعة، تمامًا مثل لف الكعك. "الجلد" المصنوع من بروتينات متعددة السطوح يغلف "الحشوة" المصنوعة من جزيئات الفيروس في "كعك" متعدد السطوح. عند هذه النقطة، عند مراقبتها تحت المجهر، هناك المئات من هذه "الكعكات" في كل خلية تقريبًا من جسم الآفة، مما يشير إلى أن الآفة لا تزال على قيد الحياة. اللحظة التي يخرج فيها "الكعك" من القفص هي حدث متفجر مفاجئ. يتسبب الحمض النووي للفيروس في أن تبدأ خلايا الحشرة التي لا تزال تعمل في تصنيع إنزيمات البروتين التي يمكنها إذابة الخلايا والكيتيناز الذي يمكنه إذابة الجلد الصلب للحشرة. سيؤدي تركيب هذه الإنزيمات إلى الانهيار الكامل للحشرة بأكملها. يمكن لاهتزاز طفيف أن يحول على الفور حشرة تبدو سليمة إلى سائل يحتوي على عدد لا يحصى من الفيروسات متعددة السطوح. وهو سائل قاتل للآفات، ولكنه آمن للغاية وصديق للإنسان والبيئة التي يعيشون فيها، بما في ذلك الماشية والحياة البرية والطيور والأسماك.
بالمقارنة مع المبيدات البيولوجية أو الكيميائية الأخرى، فإن أكبر ما يميز فيروسات الحشرات هو قدرتها على العدوى، وتأثيرها على المدى الطويل، وقدرتها على التحكم في كثافة الآفات، وعدم الحاجة إلى استخدام مبيدات الآفات بشكل متكرر، وانخفاض كبير في تكرار وجرعة استخدام مبيدات الآفات من قبل المزارعين. على سبيل المثال، في مجالنا التجريبي، في السنة الأولى، استخدمنا SeNPV ثلاث مرات متتالية بفاصل 10 أيام، وتم التحكم في ضرر دودة جيش البنجر في الحقل. في السنة الثانية، لم يتم العثور على دودة جيش البنجر البالغة في المراقبة الميدانية، وفي الحقل الذي كان على بعد 50 مترًا ولم يستخدم SeNPV، استمرت دودة جيش البنجر في الظهور في السنة الثانية.
في هذا الوقت، انعقد المؤتمر الثاني عشر لتطوير المبيدات البيولوجية وتبادل التطبيقات في 15 أبريل في مدينة ووهان البطولية. في الواقع، هناك أيضًا فيروس حشري في قصة مدينة ووهان البطلة التي قدمت مساهمات للبشرية. كعضو مهم في المبيدات الميكروبية، فإنه يلعب دورا هاما في الوقاية والسيطرة الخضراء. أنشأ الأكاديمي جاو شانجين من جامعة ووهان أول قسم للفيروسات في الصين وبدأ في البحث عن فيروسات الحشرات.
ووهان Unioasis مجموعة التكنولوجيا البيولوجية المحدودة. شارك في تأسيسها خبراء وأساتذة من جامعة ووهان في عام 2002. وهي مؤسسة ذات تقنية عالية تدمج البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات للكائنات الحية الدقيقة المفيدة مثل الحشرات والفيروسات والبكتيريا والفطريات. إنها مؤسسة مرجعية في صناعة المبيدات البيولوجية الجديدة لفيروسات الحشرات المحلية مع أكبر مجموعة متنوعة من المنتجات، وأوسع تغطية، وأقوى قدرة إنتاجية. لدينا مزايا بحثية متميزة وقد أنشأنا "معهد أبحاث تطوير الصناعة للوقاية والسيطرة على البيئة" (أول معهد بحثي يستقر على يد الأكاديمي Chen Zongmao)، بالإضافة إلى "معهد أبحاث تطوير الصناعة للوقاية والسيطرة على البيئة (بحيرة Qiandao)" في مقاطعة Chun'an. قمنا بتأسيس مركز البحث والتطوير المشترك "جامعة Wuhan & Wuhan Unioasis" مع جامعة Wuhan وحصلنا على اعتراف قسم العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة Hubei. لقد أنشأنا بشكل مشترك "مركز الابتكار التكنولوجي للتطبيقات الميكروبية" مع المركز الوطني لأبحاث تكنولوجيا هندسة المبيدات الحيوية. نحن ملتزمون بتطوير الزراعة الذكية الحديثة بقيادة الزراعة الميكروبية، والتي يمكن أن تعزز تطوير حضارة الزراعة الذكية الحديثة وتعزز رفاهية الأمة الصينية وحتى شعوب العالم. في الوقت الحاضر، هناك 12 نوعًا مسجلاً من المبيدات الحيوية لفيروسات الحشرات في الصين، 8 منها من ووهان Unioasis. حصلت منتجات الفيروسات على شهادة المدخلات العضوية، والتي تغطي مجالات متعددة مثل الخضروات والأرز والشاي والقطن والقمح والفواكه والطب الصيني التقليدي ومكافحة آفات الغابات والصحة الحضرية.
بصفتها شركة رائدة في مجال المبيدات البيولوجية ورائدة في الوقاية والسيطرة الخضراء، تمت إجراء مقابلة مع "نصف ساعة اقتصادية" على قناة CCTV الاقتصادية لثلاث مرات متتالية منذ عام 2013. وفي عام 2018، تمت دعوة Unioasis للمشاركة في قمة منظمة شنغهاي للتعاون في الصين (تشينغداو) وألقت خطابًا رئيسيًا بعنوان "وحدة ووهان الموحدة تدعم التنمية الزراعية لدول منظمة شنغهاي للتعاون". بصفته الممثل الوحيد لشركة ما، يقترح مفهوم "التخفيض المزدوج والادخار المزدوج"، والذي حظي باهتمام كبير من قبل المشاركين من مختلف البلدان. في عام 2020، تمت دعوة Unioasis للمشاركة في "منتدى قمة بحيرة Qiandao" وألقت خطابًا رئيسيًا بعنوان "القوى الثلاث لحماية المياه الصافية والجبال الخضراء". يعد الأشخاص والتكنولوجيا والتصنيع هذه القوى الثلاث المهمة لحل مشكلة التلوث الزراعي من مصدر غير محدد في بحيرة كيانداو.
بصفتها شركة رائدة في مجال المبيدات البيولوجية ورائدة في الوقاية والسيطرة الخضراء، تمت إجراء مقابلة مع "نصف ساعة اقتصادية" على قناة CCTV الاقتصادية لثلاث مرات متتالية منذ عام 2013. وفي عام 2018، تمت دعوة Unioasis للمشاركة في قمة منظمة شنغهاي للتعاون في الصين (تشينغداو) وألقت خطابًا رئيسيًا بعنوان "وحدة ووهان الموحدة تدعم التنمية الزراعية لدول منظمة شنغهاي للتعاون". بصفته الممثل الوحيد لشركة ما، يقترح مفهوم "التخفيض المزدوج والادخار المزدوج"، والذي حظي باهتمام كبير من قبل المشاركين من مختلف البلدان. في عام 2020، تمت دعوة Unioasis للمشاركة في "منتدى قمة بحيرة Qiandao" وألقت خطابًا رئيسيًا بعنوان "القوى الثلاث لحماية المياه الصافية والجبال الخضراء". يعد الأشخاص والتكنولوجيا والتصنيع هذه القوى الثلاث المهمة لحل مشكلة التلوث الزراعي من مصدر غير محدد في بحيرة كيانداو.
الصورة أدناه توضح الاختلافات بين فيروس كورونا الجديد وفيروسات الحشرات.
أكبر ميزة لفيروسات الحشرات مقارنة بالمبيدات البيولوجية أو الكيميائية الأخرى هي قدرتها على العدوى، وتأثيرها طويل الأمد، وقدرتها على التحكم في كثافة الآفات، وعدم الحاجة إلى استخدام مبيدات الآفات بشكل متكرر، وانخفاض كبير في تكرار وجرعة استخدام المبيدات الحشرية من قبل المزارعين. على سبيل المثال، في مجالنا التجريبي، في السنة الأولى، استخدمنا SeNPV ثلاث مرات متتالية بفاصل 10 أيام، وتمت السيطرة على دودة جيش البنجر في الحقل. وفي السنة الثانية، لم يتم العثور على دودة جيش البنجر البالغة في المراقبة الميدانية. وفي الحقل الذي كان على بعد 50 مترًا ولم يتم استخدام SeNPV، ظلت دودة جيش البنجر موجودة.
عند الترويج لاستخدام فيروس تعدد التعرق النووي Spodoptera litura في قاعدة الزراعة، رأيت أن المزارعين يستخدمون المبيدات الكيماوية كل 3-5 أيام، وهو أمر صعب للغاية. اقترحت أن يقوم فني الزراعة في القاعدة بتعليق مصيدة Spodoptera litura لمراقبة الكثافة. كان يعتقد أنه كثيرًا ما يرش المبيدات الحشرية، فلابد أن تكون هناك آفات كثيرة. لقد علقنا مصيدة Spodoptera litura في الدفيئة ولاحظنا النتائج بعد أسبوع. لقد وجدنا أن زجاجة المجموعة كانت مملوءة بالبالغ الميت Spodoptera litura. كيف يمكن للمبيدات الحشرية الكيميائية التي يزيد تأثيرها على المكافحة عن 90% أن تظل تتمتع بمثل هذه الكثافة الحشرية العالية بعد الرش المتكرر؟ لقد صدم للغاية لرؤية هذه النتيجة. لماذا لا يزال هناك الكثير من الحشرات في الحقل؟ تتناقص المبيدات الكيماوية تدريجياً في الحقل، بينما تتراكم الفيروسات الحشرية تدريجياً في الحقل. مع مرور الوقت، تستمر فيروسات الحشرات في الانتشار في الحقل، وتسيطر تدريجياً على أجيال من الآفات المختلطة وتحافظ على كثافتها ضمن العتبة الاقتصادية.
الصورة أدناه توضح حالةSpodoptera frugiperda/دودة الحشد الخريفيةبعد السيطرة عليها باستخدام فيروسات الحشرات.
1.نصب المصائد الصورة أدناه توضح حالة الفراشة الليلية العشبية بعد مكافحتها باستخدام فيروسات الحشرات. حقول قابلة للتخطيط لرصد الزمن المحدد لظهور الآفة. على سبيل المثال، يتم نصب مصائد ديدان جيش البنجر وspodoptera litura في حقول الخضروات في شهر مايو. بناءً على نتائج المراقبة، يتم تطبيق AcNPV.BT خلال أسبوع واحد بعد اصطياد الحشرات البالغة، ويتم تطبيقه مرة أخرى بعد 10-15 يومًا وفقًا لحالة المراقبة، والسيطرة على الآفات في المرحلة المبكرة من ظهور الآفات وخلال فترة ذروة فقس البيض.
2. استخدم المبيد الحشري بعد غروب الشمس، فالحشرات الليلية في حقول الخضروات تخرج ليلاً وتستطيع أن تأكل فيروسات الحشرات الطازجة، مما يكون له تأثير أفضل بكثير.
3. إذا كان هناك بالفعل تفشي في الحقل وكانت الحشرات في الطور الثالث (مرئية للعين المجردة)، استخدم سمية منخفضة وبقايا منخفضة وعوامل كيميائية صديقة للبيئة للتحكم في الكثافة أولاً. بعد 3-5 أيام، استخدم العوامل البيولوجية لفيروسات الحشرات للسيطرة على الآفات على المدى القصير والطويل.
عند استخدام بيولوجيا فيروسات الحشرات طوال العملية، وجدنا فائدة، كما هو موضح في الحالة التالية:
1. في 6 يونيو 2018، تم زرع اللوبيا وتركيب مصابيح المبيدات الحشرية فوق البنفسجية ذات التردد الشمسي في الحقل (تقليل الخنفساء تحت الأرض إلى عدم الحاجة إلى السيطرة عليها)
2. في 7 يونيو، تم تركيب مجموعتين من مصائد دودة الحشد البنجر وقلوب الجاذبة الجنسية. في 24 يونيو، تم القبض على ثلاث ديدان جيش البنجر البالغة. وفي مساء يوم 29 يونيو، تم رش AcNPV.BT وتمت السيطرة على الضرر
3. استبدل قلب الطعم في 6 يوليو؛
4. بعد يوم 16 يوليو، تم حصاد اللوبيا على التوالي دون ضرر دودة جيش البنجر، وكان حدوث حفار القرون وحفار حقول الفول خفيفًا نسبيًا دون استخدام مبيدات أخرى للمكافحة.
5. تم العثور على أعداء طبيعيين مثل الضفادع، وفرس النبي، والخنافس، والخنافس في الحقول، ويمكن رؤية ديدان الأرض في كل مكان في التربة.
6. لم يُظهر المحصول التالي من الكرنب أي ضرر من ديدان جيش البنجر، وتم محاصرة ديدان جيش البنجر البالغة من قطع الأراضي الأخرى. يحدث حشرات المن بشكل أقل تكرارًا، ويزداد عدد الخنافس في الحقل.
7. في عام 2019، تمت زراعة الفلفل الحار وتعليق مصائد دودة الحشد في البنجر في الحقول. لم يتم العثور على دودة جيش البنجر البالغة، ولم يتم العثور على أي ضرر ناجم عن دودة جيش البنجر على الفلفل الحار. تم العثور على ديدان اللوز القطنية البالغة وديدان التبغ الخضراء في المصائد المعلقة، وتم استخدام HaNPV للوقاية والسيطرة. انخفض عدد الفخاخ تدريجيا.
إن استخدام تكنولوجيا مكافحة الآفات الخضراء مع الفيروسات الحشرية باعتبارها جوهرًا قد أدى تدريجيًا إلى استعادة البيئة الميدانية وحماية الأعداء الطبيعيين للآفات، وبالتالي السيطرة على ظهور الآفات الأخرى.
هذه التكنولوجيا الخضراء للوقاية والسيطرة على فيروسات الحشرات هي في جوهرها لا يمكن أن تحقق نتائج لا يمكن تصورها إلا بعد إجراء تجارب عملية في الأراضي الزراعية. الوقاية أولاً، ومن الضروري تعزيز التقنيات العملية والمعترف بها من قبل المزارعين والقابلة للاستخدام، وتشغيل مصابيح المبيدات الحشرية المثبتة في الحقول ولعب دور حقيقي. ليست هناك حاجة لتعليق الكثير من الأفخاخ، فقط قم بعمل جيد في المراقبة. لإطلاق العنان لقوة فيروسات الحشرات، فإن استخدام طن إضافي من المبيدات الحيوية يمكن أن يقلل بشكل كبير من استخدام المبيدات الحشرية الكيميائية.