Bạn có biết tay chơi của thế giới virus côn trùng không?

    Đó là AcMNPV (virus đa diện nhân Autographa californica), có thể lây nhiễm nhiều loại sâu bệnh và được coi là một tên tuổi lớn trong thế giới virus côn trùng. AcMNPV loại hoang dã chủ yếu nhắm vào sâu bệnh thuộc họ Noctuidae ngoài đồng.

Tính linh hoạt của cơ chế xâm nhập virus

• Protein GP64 chủ chốt: AcMNPV dựa vào glycoprotein bao GP64 để hợp nhất với màng tế bào chủ. Miền liên kết thụ thể của GP64 thể hiện tính đặc hiệu chủ tương đối lỏng lẻo, nhận biết các thụ thể được bảo tồn (chẳng hạn như proteoglycans heparan sulfate) trên bề mặt của các tế bào côn trùng lepidopteran khác nhau.

• Khả năng tương thích cao với các thụ thể chủ: So với các loại baculovirus khác (chẳng hạn như virus đa diện nhân Bombyx mori BmNPV), protein GP64 của AcMNPV thể hiện ái lực mạnh hơn đối với các tế bào chủ khác nhau.

  Giống như HIV ở người, virus đa diện nhân có thể khiến sâu bệnh bị mắc các bệnh không thể chữa khỏi. Loại virus này chủ yếu bao gồm hai phần, một số lượng lớn protein đa diện tập hợp lại với nhau để tạo thành các đa diện rắn có kích thước vài micromet, được gọi là đa diện. Bên trong các đa diện, có nhiều hạt virus có thể gây bệnh. Protein đa diện có bản chất rất ổn định và có thể bảo vệ các hạt virus dễ vỡ khỏi tác hại của tia cực tím trong ánh sáng mặt trời. Kết quả là, các hạt virus có thể tồn tại trong nhiều năm trong tự nhiên dưới sự bảo vệ của lớp vỏ bảo vệ của đa diện. Tuy nhiên, polyhedrin có một đặc điểm khác: một khi tiếp xúc với môi trường kiềm, chúng rất dễ hòa tan và dịch tiêu hóa của sâu bệnh cực kỳ kiềm, đây là chìa khóa cho tác dụng diệt côn trùng của virus đa diện nhân. Khi sâu bệnh ăn phải đa diện cùng với thức ăn, protein đa diện sẽ tan ngay khi gặp dịch tiêu hóa có tính kiềm mạnh, giải phóng các hạt virus nhanh chóng xâm nhập vào các tế bào ruột giữa của sâu bệnh và nhân lên mạnh mẽ trong nhân. Sau khi hoàn thành vòng nhân lên đầu tiên, một thế hệ virus mới nhân lên theo cấp số nhân được giải phóng từ các tế bào ruột giữa vào máu của sâu bệnh, gây nhiễm trùng toàn thân dọc theo mạch máu. Nó nhân lên mạnh mẽ trong hầu hết tất cả các nhân tế bào của sâu bệnh và quá trình này sẽ mất 3-4 ngày. Lúc đầu, người ta không thể thấy những thay đổi đáng kể từ sâu bệnh bị nhiễm bệnh, nhưng ở giai đoạn sau của bệnh, việc ăn của sâu bệnh giảm, màu cơ thể của chúng trở nên nhạt hơn và chúng ít hoạt động hơn, đây là dấu hiệu báo trước bệnh trở nên giai đoạn cuối. Chính trong giai đoạn này mà nhiệm vụ sinh sản và sinh sản của virus về cơ bản đã hoàn thành, và bước tiếp theo sẽ là hình thành một chiếc áo bảo vệ để bước vào môi trường bên ngoài khắc nghiệt và chờ đợi các cá thể sâu bệnh bị nhiễm bệnh. Một lượng lớn protein đa diện đã được tổng hợp nhanh chóng, giống như gói bánh bao. "Lớp vỏ" làm bằng protein đa diện bọc "nhân" làm bằng các hạt virus thành "bánh bao" đa diện. Tại thời điểm này, khi quan sát dưới kính hiển vi, có hàng trăm "bánh bao" như vậy trong hầu hết mọi tế bào của cơ thể sâu bệnh, cho thấy sâu bệnh vẫn còn sống. Khoảnh khắc khi "bánh bao" ra khỏi lồng là một sự kiện bùng nổ đột ngột. DNA của virus khiến các tế bào côn trùng vẫn còn chức năng bắt đầu tổng hợp các enzym protein có thể hòa tan tế bào và chitinase có thể hòa tan lớp vỏ cứng của côn trùng. Việc tổng hợp các enzym này sẽ dẫn đến sự sụp đổ hoàn toàn của toàn bộ côn trùng. Một rung động nhẹ có thể ngay lập tức biến một con côn trùng dường như còn nguyên vẹn thành một chất lỏng chứa vô số virus đa diện. Đây là một chất lỏng gây chết người đối với sâu bệnh, nhưng nó rất an toàn và thân thiện với con người và môi trường sống của chúng, bao gồm vật nuôi, động vật hoang dã, chim và cá.

  So với các loại thuốc trừ sâu sinh học hoặc hóa học khác, đặc điểm lớn nhất của virus côn trùng là khả năng lây nhiễm, tác dụng lâu dài, khả năng kiểm soát mật độ sâu bệnh, không cần phun thuốc trừ sâu thường xuyên và giảm đáng kể tần suất và liều lượng sử dụng thuốc trừ sâu của nông dân. Ví dụ, trong lĩnh vực thử nghiệm của chúng tôi, trong năm đầu tiên, chúng tôi đã sử dụng SeNPV ba lần liên tiếp với khoảng thời gian 10 ngày và tác hại của sâu tơ đã được kiểm soát trong lĩnh vực này. Trong năm thứ hai, không tìm thấy sâu tơ trưởng thành trong việc theo dõi thực địa và trong lĩnh vực cách đó 50 mét và không sử dụng SeNPV, sâu tơ vẫn xảy ra trong năm thứ hai.

  Vào thời điểm này, Hội nghị trao đổi ứng dụng và phát triển thuốc trừ sâu sinh học lần thứ 12 đã được tổ chức vào ngày 15 tháng 4 tại thành phố anh hùng Vũ Hán. Trên thực tế, cũng có một loại virus côn trùng trong câu chuyện về thành phố anh hùng Vũ Hán đã đóng góp cho nhân loại. Là một thành viên quan trọng của thuốc trừ sâu vi sinh vật, nó đóng một vai trò quan trọng trong phòng ngừa và kiểm soát xanh. Viện sĩ Gao Shangyin của Đại học Vũ Hán đã thành lập khoa virus đầu tiên ở Trung Quốc và bắt đầu nghiên cứu về virus côn trùng.

  Công ty TNHH Công nghệ sinh học Unioasis Vũ Hán. được đồng sáng lập bởi các chuyên gia và giáo sư từ Đại học Vũ Hán vào năm 2002. Đây là một doanh nghiệp công nghệ cao tích hợp R&D, sản xuất và bán các vi sinh vật có lợi như côn trùng, virus, vi khuẩn và nấm. Đây là một doanh nghiệp chuẩn mực trong ngành thuốc trừ sâu sinh học mới của virus côn trùng trong nước với nhiều loại sản phẩm nhất, phạm vi bao phủ rộng nhất và năng lực sản xuất mạnh nhất. Chúng tôi có những lợi thế nghiên cứu vượt trội và đã thành lập "Viện nghiên cứu phát triển ngành phòng ngừa và kiểm soát xanh" (viện nghiên cứu đầu tiên được Viện sĩ Chen Zongmao thành lập), cũng như "Viện nghiên cứu phát triển ngành phòng ngừa và kiểm soát xanh (Hồ Qiandao)" ở Huyện Chun'an. Chúng tôi đã thành lập "Trung tâm R&D chung Đại học Vũ Hán & Unioasis Vũ Hán" với Đại học Vũ Hán và nhận được sự công nhận của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Hồ Bắc. Chúng tôi đã cùng thành lập "Trung tâm đổi mới công nghệ ứng dụng vi sinh vật" với Trung tâm nghiên cứu công nghệ kỹ thuật thuốc trừ sâu sinh học quốc gia. Chúng tôi cam kết phát triển nền nông nghiệp thông minh hiện đại do nông nghiệp vi sinh vật dẫn đầu, có thể thúc đẩy sự phát triển của nền văn minh nông nghiệp thông minh hiện đại và nâng cao phúc lợi của quốc gia Trung Quốc và thậm chí là người dân trên thế giới. Hiện tại, có 12 giống thuốc trừ sâu sinh học virus côn trùng đã đăng ký tại Trung Quốc, với 8 giống từ Vũ Hán Unioasis. Các sản phẩm virus đã đạt được chứng nhận đầu vào hữu cơ, bao gồm nhiều lĩnh vực như rau, gạo, trà, bông, lúa mì, trái cây, y học cổ truyền Trung Quốc, kiểm soát dịch hại sức khỏe đô thị và rừng.

  Là người tiên phong trong lĩnh vực thuốc trừ sâu sinh học và là người tiên phong trong lĩnh vực phòng ngừa và kiểm soát xanh, Vũ Hán Unioasis đã được kênh Kinh tế CCTV phỏng vấn ba lần liên tiếp kể từ năm 2013. Năm 2018, Unioasis được mời tham gia Hội nghị thượng đỉnh SCO (Thượng Hải) Trung Quốc (Thanh Đảo) và có bài phát biểu quan trọng với tiêu đề "Vũ Hán Unioasis hỗ trợ phát triển nông nghiệp của các nước SCO" với tư cách là đại diện duy nhất của một công ty, đề xuất khái niệm "giảm kép và tiết kiệm kép", được những người tham gia từ nhiều quốc gia quan tâm. Năm 2020, Unioasis được mời tham gia "Diễn đàn thượng đỉnh Hồ Qiandao" và có bài phát biểu quan trọng với tiêu đề "Ba lực lượng bảo vệ vùng nước trong xanh và núi non tươi tốt". Con người, công nghệ và công nghiệp hóa là ba lực lượng quan trọng để giải quyết vấn đề ô nhiễm nguồn không điểm nông nghiệp ở Hồ Qiandao.

  Là người tiên phong trong lĩnh vực thuốc trừ sâu sinh học và là người tiên phong trong lĩnh vực phòng ngừa và kiểm soát xanh, Vũ Hán Unioasis đã được kênh Kinh tế CCTV phỏng vấn ba lần liên tiếp kể từ năm 2013. Năm 2018, Unioasis được mời tham gia Hội nghị thượng đỉnh SCO (Thượng Hải) Trung Quốc (Thanh Đảo) và có bài phát biểu quan trọng với tiêu đề "Vũ Hán Unioasis hỗ trợ phát triển nông nghiệp của các nước SCO" với tư cách là đại diện duy nhất của một công ty, đề xuất khái niệm "giảm kép và tiết kiệm kép", được những người tham gia từ nhiều quốc gia quan tâm. Năm 2020, Unioasis được mời tham gia "Diễn đàn thượng đỉnh Hồ Qiandao" và có bài phát biểu quan trọng với tiêu đề "Ba lực lượng bảo vệ vùng nước trong xanh và núi non tươi tốt". Con người, công nghệ và công nghiệp hóa là ba lực lượng quan trọng để giải quyết vấn đề ô nhiễm nguồn không điểm nông nghiệp ở Hồ Qiandao.

Hình ảnh dưới đây cho thấy sự khác biệt giữa virus corona mới và virus côn trùng.

  Đặc điểm lớn nhất của virus côn trùng so với các loại thuốc trừ sâu sinh học hoặc hóa học khác là khả năng lây nhiễm, tác dụng lâu dài, khả năng kiểm soát mật độ sâu bệnh, không cần phun thuốc trừ sâu thường xuyên và giảm đáng kể tần suất và liều lượng sử dụng thuốc trừ sâu của nông dân. Ví dụ, trong lĩnh vực thử nghiệm của chúng tôi, trong năm đầu tiên, chúng tôi đã sử dụng SeNPV ba lần liên tiếp với khoảng thời gian 10 ngày và sâu tơ đã được kiểm soát trong lĩnh vực này. Trong năm thứ hai, không tìm thấy sâu tơ trưởng thành trong việc theo dõi thực địa. Trong lĩnh vực cách đó 50 mét và không sử dụng SeNPV, sâu tơ vẫn xảy ra.

  Khi quảng bá việc sử dụng virus đa diện nhân Spodoptera litura trong cơ sở trồng trọt, tôi thấy rằng nông dân sử dụng thuốc trừ sâu hóa học 3-5 ngày một lần, điều này rất khó khăn. Tôi đề nghị kỹ thuật viên trồng trọt tại cơ sở treo bẫy Spodoptera litura để theo dõi mật độ. Anh ta nghĩ rằng anh ta thường xuyên phun thuốc trừ sâu, chắc chắn không có nhiều sâu bệnh. Chúng tôi đã treo một cái bẫy Spodoptera litura trong nhà kính và quan sát kết quả một tuần sau đó. Chúng tôi thấy rằng chai thu gom đã chứa đầy Spodoptera litura trưởng thành đã chết. Tại sao thuốc trừ sâu hóa học có hiệu quả kiểm soát trên 90% vẫn có mật độ côn trùng cao như vậy sau khi phun thường xuyên? Anh ta đã rất sốc khi nhìn thấy kết quả này. Tại sao vẫn còn rất nhiều côn trùng trong lĩnh vực này? Thuốc trừ sâu hóa học đang dần giảm trong lĩnh vực này, trong khi virus côn trùng đang dần tích tụ trong lĩnh vực này. Theo thời gian, virus côn trùng tiếp tục sinh sôi trong lĩnh vực này, dần dần kiểm soát các thế hệ sâu bệnh hỗn hợp và giữ mật độ của chúng trong ngưỡng kinh tế.

Hình ảnh dưới đây cho thấy tình trạng củaSâu keo mùa thusau khi được kiểm soát bằng virus côn trùng.

  1. Thiết lập bẫy Hình ảnh dưới đây cho thấy tình trạng của loài bướm đêm cỏ sau khi được kiểm soát bằng virus côn trùng. Các cánh đồng rau để theo dõi thời gian xuất hiện sâu bệnh cụ thể. Ví dụ, bẫy cho sâu tơ và spodoptera litura được đặt trong các cánh đồng rau vào tháng 5. Dựa trên kết quả theo dõi, hãy áp dụng AcNPV.BT trong vòng một tuần sau khi bẫy người lớn và áp dụng lại sau 10-15 ngày theo tình hình theo dõi, kiểm soát sâu bệnh ở giai đoạn đầu của sự xuất hiện sâu bệnh và trong thời kỳ nở rộ của trứng.

2. Phun thuốc trừ sâu sau khi mặt trời lặn, côn trùng ban đêm trong các cánh đồng rau ra ngoài vào ban đêm và có thể ăn virus côn trùng tươi nhất, có tác dụng tốt hơn nhiều.

3. Nếu đã có dịch bệnh trong lĩnh vực này và côn trùng ở tuổi thứ ba (có thể nhìn thấy bằng mắt thường), hãy sử dụng các tác nhân hóa học độc tính thấp, dư lượng thấp và thân thiện với môi trường để kiểm soát mật độ trước. Sau 3-5 ngày, hãy sử dụng các tác nhân sinh học virus côn trùng để kiểm soát sâu bệnh trong cả ngắn hạn và dài hạn.

Khi sử dụng các chất sinh học virus côn trùng trong suốt quá trình, chúng tôi đã tìm thấy một lợi ích, như được hiển thị trong trường hợp sau:

1. Vào ngày 6 tháng 6 năm 2018, đậu đũa đã được gieo và đèn diệt côn trùng bằng tia cực tím rung tần số mặt trời đã được lắp đặt trong lĩnh vực này (giảm bọ cánh cứng dưới lòng đất để không còn cần kiểm soát)

2. Vào ngày 7 tháng 6, hai bộ bẫy sâu tơ và lõi chất dẫn dụ giới tính đã được lắp đặt. Vào ngày 24 tháng 6, ba con sâu tơ trưởng thành đã bị bắt. Vào tối ngày 29 tháng 6, AcNPV.BT đã được phun và tác hại đã được kiểm soát

3. Thay thế lõi mồi vào ngày 6 tháng 7;

4. Sau ngày 16 tháng 7, đậu đũa đã được thu hoạch liên tiếp mà không có tác hại của sâu tơ, và sự xuất hiện của sâu đục quả và sâu đục thân đậu đã tương đối nhẹ mà không cần sử dụng các loại thuốc trừ sâu khác để kiểm soát.

5. Thiên địch như ếch, bọ ngựa, bọ cánh cứng và bọ rùa đã được tìm thấy trong các cánh đồng, và giun đất có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi trong đất.

6. Vụ bắp cải tiếp theo không cho thấy bất kỳ thiệt hại nào từ sâu tơ, và sâu tơ trưởng thành đã bị mắc bẫy từ các lô đất khác. Rệp xuất hiện ít thường xuyên hơn và số lượng bọ rùa trong lĩnh vực này tăng lên.

7. Năm 2019, ớt đã được trồng và bẫy sâu tơ đã được treo trong các cánh đồng. Không tìm thấy sâu tơ trưởng thành và không tìm thấy thiệt hại do sâu tơ gây ra trên ớt. Sâu bông và sâu xanh thuốc lá trưởng thành đã được tìm thấy trong các bẫy treo và HaNPV đã được sử dụng để phòng ngừa và kiểm soát. Số lượng bẫy dần dần giảm.

Việc sử dụng công nghệ kiểm soát dịch hại xanh với virus côn trùng làm cốt lõi đã dần khôi phục hệ sinh thái đồng ruộng, bảo vệ thiên địch của sâu bệnh và do đó kiểm soát sự xuất hiện của các loại sâu bệnh khác.

Công nghệ phòng ngừa và kiểm soát xanh này với virus côn trùng là cốt lõi của nó chỉ có thể đạt được kết quả không thể tưởng tượng được sau các thí nghiệm thực tế trong đất nông nghiệp. Phòng ngừa trước tiên và cần thiết phải thúc đẩy các công nghệ thực tế, được nông dân công nhận và có thể sử dụng, bật đèn diệt côn trùng được lắp đặt trong các cánh đồng và phát huy vai trò thực sự. Không cần phải treo quá nhiều bẫy, chỉ cần làm tốt công việc theo dõi. Để thực sự giải phóng sức mạnh của virus côn trùng, việc sử dụng thêm một tấn thuốc trừ sâu sinh học có thể làm giảm đáng kể việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học.