核型多角體病毒殺蟲劑專利技術(shù)綜述

朱青

摘 要：核型多角體病毒殺蟲劑是昆蟲病毒殺蟲劑中最重要的一大類，具有高度的寄主專一性，對(duì)非靶標(biāo)昆蟲、高等動(dòng)物和環(huán)境安全，且極易在靶標(biāo)昆蟲種群內(nèi)流行。因此，昆蟲病毒在農(nóng)林害蟲的生物防治中具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?duì)核型多角體病毒殺蟲劑的專利申請(qǐng)趨勢(shì)、主要來源國(guó)家或地區(qū)申請(qǐng)量、主要技術(shù)主題、重要申請(qǐng)人進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析和整理。

關(guān)鍵詞：核型多角體;NPV;殺蟲;專利

文章編號(hào)：1004-7026（2019）20-0086-02 ? ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào)：S482.39? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

昆蟲病毒是指以昆蟲為宿主并對(duì)昆蟲具有致病性的病毒[1]。病毒的生理結(jié)構(gòu)決定其必須利用宿主細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制，同時(shí)病毒往往會(huì)反過來影響宿主，利用這一特點(diǎn)可將昆蟲病毒開發(fā)為殺蟲劑。中國(guó)的病毒制劑產(chǎn)量?jī)H占農(nóng)藥生產(chǎn)總量的0.2%[2]。我國(guó)地域遼闊，有十分豐富的昆蟲病毒資源，為我國(guó)昆蟲病毒殺蟲劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了十分有利的條件。針對(duì)昆蟲病毒特別是最常見的核型多角體病毒的研究，可以滿足化學(xué)農(nóng)藥殺蟲劑市場(chǎng)更新?lián)Q代的需要，還可逐步在該領(lǐng)域形成中國(guó)特色產(chǎn)品并走向國(guó)際市場(chǎng)。采用的專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來自外文數(shù)據(jù)庫VEN以及中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫CNABS，利用中英文關(guān)鍵詞結(jié)合分類號(hào)進(jìn)行檢索，獲取初步檢索結(jié)果后進(jìn)行人工去噪，檢索日期截至2018年4月11日。

1全球?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)分析

全球范圍內(nèi)已公開的涉及核型多角體病毒作為殺蟲劑應(yīng)用的專利申請(qǐng)量為197件，其中國(guó)內(nèi)申請(qǐng)為116件，國(guó)外申請(qǐng)為81件。圖1顯示了全球范圍內(nèi)涉及核型多角體病毒殺蟲劑的專利申請(qǐng)量年代分布。從圖中可以看出，全球申請(qǐng)量、中國(guó)申請(qǐng)量、外國(guó)申請(qǐng)量整體均分為上升階段、有所下降、再次迅速上升3個(gè)階段。

產(chǎn)生這一變化的原因如下。在初始階段，由于受實(shí)驗(yàn)儀器的限制，對(duì)核型多角體病毒的研究還處于實(shí)驗(yàn)摸索和經(jīng)驗(yàn)積累的階段，申請(qǐng)量表現(xiàn)為增長(zhǎng)。在第二階段，由于核型多角體病毒殺蟲譜窄、見效慢、易受紫外線的影響而失活，難以大規(guī)模生產(chǎn)，其殺蟲效率、使用范圍遠(yuǎn)低于化學(xué)殺蟲劑，因而針對(duì)核型多角體病毒的研究和使用受到了一定的限制，申請(qǐng)量有所下降。近年來，隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)昆蟲病毒殺蟲機(jī)理的研究更加深入，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了多種昆蟲病毒增效的途徑，因而申請(qǐng)量又快速上升。

2主要來源國(guó)家或地區(qū)的專利申請(qǐng)量

在世界范圍內(nèi)，涉及核型多角體病毒殺蟲劑專利申請(qǐng)最多的國(guó)家或地區(qū)為中國(guó)，占全球申請(qǐng)總量的59%。美國(guó)和歐洲的專利申請(qǐng)量較為相近，分別占全球申請(qǐng)總量的14%和13%。日本和韓國(guó)的申請(qǐng)量分別占全球申請(qǐng)總量的5%和1%，其他國(guó)家或地區(qū)的專利申請(qǐng)量占8%。

雖然中國(guó)在專利申請(qǐng)數(shù)量上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但是需要注意的是，中國(guó)的核型多角體病毒殺蟲劑相關(guān)專利多在產(chǎn)品復(fù)配、組合物、劑型等方面，授權(quán)率并不高。而美國(guó)、歐洲的相關(guān)申請(qǐng)多利用基因重組等分子生物學(xué)手段來增強(qiáng)其殺蟲效果。因此，我國(guó)相關(guān)專利的申請(qǐng)質(zhì)量有待提高。

3核型多角體病毒殺蟲劑專利主要技術(shù)主題分析

從圖2可以看出，在世界范圍內(nèi)，核型多角體病毒殺蟲劑相關(guān)專利涉及的主要技術(shù)主題中，與復(fù)配相關(guān)的專利所占的比例最大，其次是通過分子生物學(xué)的手段對(duì)病毒的核酸或者病毒結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，對(duì)病毒的生產(chǎn)方法和應(yīng)用也有所涉及。此外，還包括核型多角體病毒殺蟲劑種類的新發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用和病毒檢測(cè)方法等方面（若同一個(gè)申請(qǐng)中涉及多個(gè)技術(shù)主題，則分別歸入相應(yīng)的技術(shù)主題分類）。

對(duì)于不同的技術(shù)主題，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)和國(guó)外申請(qǐng)的分布也有所不同。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)大部分涉及核型多角體病毒與其他殺蟲成分或增效劑組合使用的組合物，而國(guó)外申請(qǐng)中病毒改造和復(fù)配這兩個(gè)技術(shù)主題的申請(qǐng)量較為接近。病毒改造和復(fù)配是常見的兩種提高病毒毒力和殺蟲譜的方法，但是前者的研究難度更大，后者相對(duì)簡(jiǎn)單。

生產(chǎn)方法主要包括用幼蟲宿主進(jìn)行培養(yǎng)及用昆蟲細(xì)胞系進(jìn)行培養(yǎng)兩種方法，此外還包括飼喂幼蟲的飼料、昆蟲細(xì)胞系的改進(jìn)等。在制劑方面，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)主要涉及常規(guī)劑型，例如懸浮劑、水乳劑、種子處理劑等，國(guó)外申請(qǐng)主要對(duì)核型多角體病毒進(jìn)行包膜，以防止紫外線對(duì)其造成傷害。

4專利申請(qǐng)人分析

核型多角體病毒殺蟲劑專利的申請(qǐng)人大部分為研究所、高校和規(guī)模較大的公司，個(gè)人申請(qǐng)所占比例非常小，同時(shí)個(gè)人申請(qǐng)所涉及的技術(shù)方案也是較為簡(jiǎn)單的組合物。

這可能是由于對(duì)昆蟲病毒的研究和生產(chǎn)需要專業(yè)的設(shè)施和技術(shù)人員，而小型企業(yè)和個(gè)人難以承擔(dān)較高的投入，也不具備專業(yè)的知識(shí)和能力。

5核型多角體昆蟲病毒的主要技術(shù)主題研究現(xiàn)狀

5.1 新核型多角體昆蟲病毒品種的發(fā)現(xiàn)

武漢普洛森生物制劑有限公司公開發(fā)了一種甜菜夜蛾核多角體病毒及其生物殺蟲劑，是一種從前未分離和鑒定過的昆蟲致病性病毒毒株，能有效防治甜菜夜蛾、苜蓿丫紋夜蛾等害蟲，并具有專一性強(qiáng)、不產(chǎn)生抗性和不污染環(huán)境的特點(diǎn)（CN1346886A）。

5.2生產(chǎn)方法

中山大學(xué)利用保幼激素類似物ZR-515（Methoprene）處理甜菜夜蛾幼蟲，同時(shí)進(jìn)行病毒感染。昆蟲保幼激素類似物能有效提高病毒的感染死亡率和顯著促進(jìn)昆蟲桿狀病毒在蟲體內(nèi)的增殖，提高病毒產(chǎn)量，是實(shí)現(xiàn)低成本、高效增殖昆蟲桿狀病毒以用作殺蟲劑的新途徑（CN 1403573A）。河南大學(xué)發(fā)現(xiàn)飼喂棉鈴蟲C型凝集素dsRNA（Ha-lectin1dsRNA）可以增強(qiáng)核型多角體病毒防治棉鈴蟲的效果。此方法殺蟲效率高，用量少，可大大降低核型多角體病毒的使用量，與現(xiàn)有單純使用核型多角體病毒防治棉鈴蟲相比具有較為顯著的改進(jìn)（CN103814950A）。

5.3制劑

中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所發(fā)明了一種殺蟲劑及制備方法，包括200億PIB/g美國(guó)白蛾核型多角體病毒母藥、昆蟲源氨基酸、酪氨酸、色氨酸、熒光增白粉、木質(zhì)素磺酸鈉、滅幼脲、黃原膠、油菜籽油、烷基多糖苷和水。昆蟲源氨基酸和短肽作為昆蟲病毒保護(hù)劑加入昆蟲病毒殺蟲劑制劑中，可提高病毒的光保護(hù)能力，解決昆蟲病毒對(duì)紫外光敏感的問題，使病毒制劑貨架壽命達(dá)到2年（CN107711894A）。

5.4增效復(fù)配

NPV與蘇云金桿菌都是經(jīng)口感染的昆蟲病原微生物，中腸是兩者作用的共同靶位[3]，因此NPV與蘇云金桿菌混用通常具有明顯的增效作用。武漢武大綠洲生物技術(shù)有限公司發(fā)明了一種茶尺蠖核型多角體病毒蘇云金桿菌殺蟲懸浮劑，對(duì)環(huán)境生物、人畜無害，無環(huán)境污染，無殘留，能有效控制茶尺蠖的發(fā)生和危害，適合在茶樹上大量施用。這種藥劑可加快病毒殺蟲速度，使病毒殺蟲劑的殺蟲時(shí)間縮短到3～5 d（CN101366395A）。

江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院將蛇床子素作為昆蟲病毒增效劑，蛇床子素單獨(dú)使用時(shí)對(duì)斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、甘藍(lán)夜蛾等夜蛾類害蟲無殺蟲活性，但作為昆蟲病毒的增效劑，與昆蟲核型多角體病毒（AcNPV、SlNPV、MbNPV等）聯(lián)合使用，可顯著提高昆蟲病毒對(duì)害蟲的侵染毒力，兼有安全、高效、經(jīng)濟(jì)等突出優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景（CN1212766A）。

6總結(jié)與展望

昆蟲核型多角體病毒殺蟲劑作為生物殺蟲劑，除了具有對(duì)天敵安全、不污染環(huán)境和不易產(chǎn)生抗藥性等生物農(nóng)藥普遍存在的優(yōu)點(diǎn)外，更因其能在害蟲種群中形成流行病而長(zhǎng)期控制蟲口這一明顯優(yōu)于其他殺蟲劑的特點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注[4]。

我國(guó)的相關(guān)研究在國(guó)際上處于比較先進(jìn)的水平，但核型多角體病毒殺蟲劑相關(guān)研究的深度和廣度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，創(chuàng)新性和原創(chuàng)性的研究太少。如何使核型多角體病毒殺蟲劑擴(kuò)展作用譜、增強(qiáng)毒力具有十分重要的研究?jī)r(jià)值，采用病毒增效因子和基因工程技術(shù)改造病毒是主要技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮陽.微生物學(xué)辭典[M].呼和浩特：遠(yuǎn)方出版社，2006.

[2]Sun X L.History and current status of development and use of viral insecticide in China[J].Viruses，2015（7）：306-319.

[3]李海濤.Bt殺蟲晶體蛋白的研究概述[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（5）：37-39.

[4]張金平.害蟲的無形殺手——核型多角體病毒[J].農(nóng)藥市場(chǎng)信息，2017（28）：71-72.