АДАПТАЦИЯ ВИРУСА ОДИНОЧНО-КАПСИДНОГО ЯДЕРНОГО ПОЛИЭДРОЗА АМЕРИКАНСКОЙ ХЛОПКОВОЙ СОВКИ (HELICOVERPA ZEA SNPV) ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОПУЛЯЦИИ ХЛОПКОВОЙ СОВКИ (HELICOVERPA ARMIGERA)

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вопросы вирусологии. 2017; 62: 134-137

АДАПТАЦИЯ ВИРУСА ОДИНОЧНО-КАПСИДНОГО ЯДЕРНОГО ПОЛИЭДРОЗА АМЕРИКАНСКОЙ ХЛОПКОВОЙ СОВКИ (HELICOVERPA ZEA SNPV) ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОПУЛЯЦИИ ХЛОПКОВОЙ СОВКИ (HELICOVERPA ARMIGERA)

Колосов А. В., Терновой В. А., Швалов А. Н., Моисеева А. А., Сафатов А. С., Михеев В. Н.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-3-134-137

Аннотация

Вирус одиночно-капсидного ядерного полиэдроза (ВЯП) американской хлопковой совки (АХС) (Helicoverpa zea (Boddie, 1850)) был адаптирован к хлопковой совке Старого Света (ХС) Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) с помощью 5 слепых пассажей на личинках. Была определена полная геномная последовательность полученного штамма ХС-18 (GenBank № KJ004000.1). По биологической активности штамм ХС-18 превосходит как все ранее созданные в России варианты ВЯП, так и штамм HearSNPV-G4 на основе ВЯП хлопковой совки. Гусеницы хлопковой совки III и IV возрастов при заражении их штаммом ХС-18 гибнут значительно быстрее, чем при заражении эталонным штаммом HearSNPV-G4. Основным отличием генома ХС-18 от ближайшего родственного штамма ВЯП АХС, использованного в препарате Элькар, является наличие повтора из 18 пар нуклеотидных оснований внутри рамки считывания гена RING-finger, что подтверждает высокую изменчивость этого региона. Три другие вставки и обнаруженные 7 замен нуклеотидных оснований наблюдались ранее, 6 замен ранее не встречались. Мутации расположены в генах ORF42, lef-9, ORF58, VP39, PIF-4, P48, SOD, ORF111, ORF129 и ORF138. Среди всех нуклеотидых замещений только одна является синонимичной, что свидетельствует о присутствии селективного давления на вирус. Полученный штамм ХС-18 рекомендован в качестве биопестицида для контроля численности ХС на полях хлопчатника.

Список литературы

1. Ardisson-Araújo D.M.P., Sosa-Gomez D.R., Melo F.L., Bao S.N., Ribeiro B.M. Characterization of Helicoverpa zea single nucleopolyhedrovirus isolated in Brazil during the first old world bollworm (Noctuidae: Helicoverpa armigera) nationwide outbreak. Virus Reviews & Research. 2015; 20: 1=-4.

2. Blissard G.W., Rohrmann G.F. Baculovirus diversity and molecular biology. Annu. Rev. Entomol. 1990; 35: 127-55.

3. Jacques R.P. Persistence, accumulation and denaturation of Nuclear polyhedrosis and granulosis viruses. In: Summers M.D., Engler R., Falcon L.A., Vail P.V., eds. Baculoviruses for insect pest control: safety considerations. Washington, DC: American Society of Microbiology; 1975: 90-9.

4. Management Gmb. Available at: http://slrecord.typepad.com/the_second_life_record/2015/01/management-gmb.html (accessed 14 July 2016).

5. Andermatt Biocontrol: Products. Available at: http://www.export.biocontrol.ch/sites/products.html (accessed 20 June 2016).

6. USDA Forest Service - Forest Health Protection Pesticide Viral Products. Available at: http://www.fs.fed.us/foresthealth/pesticide/virusproducts.shtml (accessed 22 June 2016).

7. Pest Management Queensland: ViVus Max. Available at: http://www.agbitech.com/au/home/products/vivus-max.aspx (accessed 4 July 2016).

8. Bio-Pesticides Introduction: Agri Life. Available at: http://www.agrilife.in/biopesticides.htm (accessed 23 June 2016).

9. Chen X., Zhang W.J., Wong J., Chun G., Lu A., McCutchen B.F. et al. Comparative analysis of the complete genome sequences of Helicoverpa zea and Helicoverpa armigera single-nucleocapsid nucleopolyhedroviruses. J. Gen. Virol. 2002; 83(Pt 3): 673-84.

10. Ignoffo C.M. The nuclear-polyhedrosis virus of Heliothis zea (boddie) and Heliothis virescens (fabricius). J. Invertebr. Pathol. 1965; 7(3): 315-19.

11. Ferrelli M.L., Taibo C., Fichetti P., Sciocco-Cap A., Arneodo J.D. Characterization of a new Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirus variant causing epizootic on a previously unreported host, Helicoverpa gelotopoeon (Lepidoptera: Noctuidae). J. Invertebr. Pathol. 2016; 138: 89-93.

12. Кошелев Ю.А., Рыжиков Г.А., Репин В.Е., Колосов А.В. Штамм вируса ядерного полиэдроза хлопковой совки Helicoverpa armigera Hbn., используемый для получения инсектицидного препарата. Патент РФ № 2359031; 2007.

13. Божко Н.А., Горбунова Е.Е., Петрова И.Д., Караваев В.С., Колосов А.В. Штамм вируса ядерного полиэдроза капустной совки, используемый для получения инсектицидов. Патент РФ № 2153258; 1999.

14. Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M., UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics. 2012; 28(8): 1166-67.

15. Katoh K., Standley D.M. MAFFT Multiple Sequence Alignment Software Version 7: Improvements in Performance and Usability. Mol. Biol. Evol. 2013; 30(4): 772-80.

16. Guindon S., Dufayard J.-F., Lefort V., Anisimova M., Hordijk W., Gascuel O. New algorithms and methods to estimate maximum-likelihood phylogenies: assessing the performance of PhyML 3.0. Syst. Biol. 2010; 59(3): 307-21.

17. Tamura K., Nei M. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees. Mol. Biol. Evol. 1993; 10(3): 512-26.

18. Arrizubieta M., Williams T., Caballero P., Simón O. Selection of a nucleopolyhedrovirus isolate from Helicoverpa armigera as the basis for a biological insecticide. Pest Manag. Sci. 2014; 70(6): 967-76.

19. Le T.H., Wu T., Robertson A., Bulach D., Cowan P., Goodge K. et al. Genetically variable triplet repeats in a RING-finger ORF of Helicoverpa species baculoviruses. Virus Res. 1997; 49(1): 67-77.

Problems of Virology. 2017; 62: 134-137

ADAPTATION OF THE CORN EARWORM SINGLE NUCLEOCAPCIDE NUCLEOPOLYHEDROVIRUS (HELICOVERPA ZEA SNPV) FOR THE CONTROL OF THE COTTON BOLLWORM (HELICOVERPA ARMIGERA) POPULATION

Kolosov A. V., Ternovoy V. A., Shvalov A. N., Moiseeva A. A., Safatov A. S., Mikheev V. N.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-3-134-137

Abstract

Helicoverpa zea (Boddie, 1850) (Hz) single nucleocapcide nucleopolyhedrovirus (SNPV) was adapted to the cotton bollworm (Helicoverpa armigera, (Hübner, 1805) (Ha)) by five blind passages on larvae. The full genomic sequence of the resulting strain HS-18 has been determined (GenBank acc. №: KJ004000.1). Biological activity of the HS-18 strain is higher than the activity of all other Russian strains of NPV, as far as cotton bollworm strain HearSNPV-G4. HS-18-infected caterpillars at the 3-rd and 4-th ages died much faster than those infected with HearSNPV-G4 strain. A major difference of HS-18 genome is an 18 bp repeat in the RING-finger ORF that confirms high variability of this region. Three other insertions and seven base substitutions were observed earlier, while six base substitutions are new. Mutations are located at ORF42, lef-9, ORF58, VP39, PIF-4, P48, SOD, ORF111, ORF129 and ORF138 genes. Among all nucleotide mutation only one is synonymous. Thus we suppose the selective pressure to the virus. The resulting strain HS-18 is recommended as a biopesticide for controlling the number of cotton bollworm in cotton fields.

References

2. Blissard G.W., Rohrmann G.F. Baculovirus diversity and molecular biology. Annu. Rev. Entomol. 1990; 35: 127-55.

4. Management Gmb. Available at: http://slrecord.typepad.com/the_second_life_record/2015/01/management-gmb.html (accessed 14 July 2016).

5. Andermatt Biocontrol: Products. Available at: http://www.export.biocontrol.ch/sites/products.html (accessed 20 June 2016).

6. USDA Forest Service - Forest Health Protection Pesticide Viral Products. Available at: http://www.fs.fed.us/foresthealth/pesticide/virusproducts.shtml (accessed 22 June 2016).

7. Pest Management Queensland: ViVus Max. Available at: http://www.agbitech.com/au/home/products/vivus-max.aspx (accessed 4 July 2016).

8. Bio-Pesticides Introduction: Agri Life. Available at: http://www.agrilife.in/biopesticides.htm (accessed 23 June 2016).

10. Ignoffo C.M. The nuclear-polyhedrosis virus of Heliothis zea (boddie) and Heliothis virescens (fabricius). J. Invertebr. Pathol. 1965; 7(3): 315-19.

12. Koshelev Yu.A., Ryzhikov G.A., Repin V.E., Kolosov A.V. Shtamm virusa yadernogo poliedroza khlopkovoi sovki Helicoverpa armigera Hbn., ispol'zuemyi dlya polucheniya insektitsidnogo preparata. Patent RF № 2359031; 2007.

13. Bozhko N.A., Gorbunova E.E., Petrova I.D., Karavaev V.S., Kolosov A.V. Shtamm virusa yadernogo poliedroza kapustnoi sovki, ispol'zuemyi dlya polucheniya insektitsidov. Patent RF № 2153258; 1999.

14. Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M., UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics. 2012; 28(8): 1166-67.

15. Katoh K., Standley D.M. MAFFT Multiple Sequence Alignment Software Version 7: Improvements in Performance and Usability. Mol. Biol. Evol. 2013; 30(4): 772-80.

17. Tamura K., Nei M. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees. Mol. Biol. Evol. 1993; 10(3): 512-26.

19. Le T.H., Wu T., Robertson A., Bulach D., Cowan P., Goodge K. et al. Genetically variable triplet repeats in a RING-finger ORF of Helicoverpa species baculoviruses. Virus Res. 1997; 49(1): 67-77.

АДАПТАЦИЯ ВИРУСА ОДИНОЧНО-КАПСИДНОГО ЯДЕРНОГО ПОЛИЭДРОЗА АМЕРИКАНСКОЙ ХЛОПКОВОЙ СОВКИ (HELICOVERPA ZEA SNPV) ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОПУЛЯЦИИ ХЛОПКОВОЙ СОВКИ (HELICOVERPA ARMIGERA)

Аннотация

ADAPTATION OF THE CORN EARWORM SINGLE NUCLEOCAPCIDE NUCLEOPOLYHEDROVIRUS (HELICOVERPA ZEA SNPV) FOR THE CONTROL OF THE COTTON BOLLWORM (HELICOVERPA ARMIGERA) POPULATION

Abstract

События