基于选择性强，环境友好，不易产生抗性等优势，在全球范围内，杆状病毒被大面积地应用于针对性防治许多重要作物中的害虫，包括秋粘虫、棉铃虫/玉米螟虫、大豆尺蠖、小菜蛾、草地贪夜蛾和其他害虫包括大田作物以及园艺作物中的害虫，市场空间不断扩大。虽然不少害虫已经对大多数化学杀虫剂产生了抗药性，逐渐也对一些转基因抗虫作物产生了抗药性，但却并没有对共同进化的自然发生的病毒产生抗性。更重要的是，这些病毒几乎不会对任何其他物种产生影响，这意味着这类病毒对有益昆虫、环境，尤其对人类而言是非常安全的。
近日，澳大利亚公司 AgBiTech 进行了一项关于其生产的杆状病毒生物农药产品与碳排放之间的研究，其中关于减排相关结果的计算，除了产品制造和该领域应用的水和电的消耗之外，还将原材料的生产及其从工厂开始的运输所产生的排放作为影响变量。同时，还对化学和生物装置的污水处理进行衡量。研究结果表明，与传统农药相比，使用其基于杆状病毒的生物农药对抗毛虫可减少高达 50% 的碳排放。
AgBiTech公司主要业务在于开发并大规模生产和商业化一系列天然存在的病毒，这些病毒可以通过生物的方式控制一系列关键的毛虫害虫。其中公司核心开发病毒类型是核多角体杆状病（Nucleopolyhedroviruses-NPV），这类病毒会感染其毛虫宿主并在其中迅速繁殖。一旦毛虫被病毒杀死并液化，液化后的产物就会成为作物的新感染源和保护机制，可以持续控制毛虫，防止后代毛虫对作物的侵袭，为作物提供整个季节的防护。
什么是核多角体杆状病毒（NPV）？它们是如何工作的？
杆状病毒是使鳞翅目、膜翅目和双翅目昆虫等节肢动物致病的一大类病毒，具有高毒性、高特异性以及无毒无害等独特特征。据了解，目前已有文献报道的杆状病毒超过 700 种。
根据系统发育和分子特征不同，杆状病毒还细分为Alphabaculovirus（鳞翅目核多角体病毒）、Betabaculovirus（鳞翅目颗粒病毒）、Gammabaculovirus（膜翅目核多角体病毒）以及Deltabaculovirus（双翅目核多角体病毒）。其中AgBiTech所关注的就是其中的核多角体杆状病毒（NPV）。
NPV中的关键活性成分是OBs。OBs 是受蛋白质基质保护的病毒颗粒。当毛虫食用OBs 处理过的植物时，毛虫消化道的碱性条件导致OBs蛋白基质溶解，释放出病毒颗粒，穿透中肠内壁的细胞。也即一旦杆状病毒进入毛虫体内，病毒就能繁殖并侵入毛虫的几乎每一个细胞。随后，病毒就会导致毛虫的细胞破裂，杀死害虫，并释放一种含有NPV的液体。
这种 NPV 液体可以通过其他昆虫或在降雨以及灌溉期间传播到作物周围。以这种液体为食的健康毛虫会被感染并死亡。此外，通过这种方式，作物还会被 NPV “接种”，以帮助植物后续免受毛虫侵扰。
AgBiTech关于NPV生物农药研究和发展
AgBiTech 已在全球多地布局 NPV 生物农药研究计划，包括研发新产品以及提高现有产品与生产系统的效率。每个新产品在商业发布之前都要经过严格的监管审批程序和现场试验。AgBiTech 的实验室位于澳大利亚图文巴、美国达拉斯沃斯堡和巴西戈亚斯州戈亚尼亚，共配备超过 12 个科学家，并有 10 多名田间开发专家，负责在田间评估公司开发的产品。
NPV生物农药是如何生产的？
在生产方面，AgBiTech具有强大的 NPV 生产能力。NPV 的产生发生在毛虫体内。这一过程包括在可控的环境中大量饲养毛虫，并用少量NPV感染它们。AgBiTech 位于美国德克萨斯州沃斯堡的制造工厂拥有其专有的生产技术，能够每天生产、维护和感染数以百万计的毛虫。后续通过洗涤和离心的过程，即可从死亡的毛虫中获取 OBs ，并最终配制成浓缩的病毒生物农药产品。据了解，公司目前已在美国、澳大利亚和巴西均布有其 NPV 产品以及相关佐剂生产和包装的设备以及工厂等设施条件。
除了突出的生产能力外，AgBiTech 还严格控制 NPV 生物农药生产的质量，所有产品出厂均附带分析证书。对于质量的把控，AgBiTech 对几大指标进行严格测定：
OBs 数目这一指标决定了产品中活性病毒颗粒的水平。AgriBiTech 对每批产品进行OBs 计数，以确保产品质量与一致性。
效力生物测定：将每批产品与已知毒力的特定参考病毒样本进行比较。
污染物水平：NPV 的生产是一个涉及大量饲养和感染大量毛虫的过程因此，该过程有可能微生物污染物引入产品中。AgriBiTech 开发工艺旨在最大限度地减少微生物污染。此外，每批产品都将经过独立的实验室测试，以确保最终产品在污染物方面符合食品标准。
储存和运输。在 4°C 或更低的温度下储存时，NPV 可保持多年稳定。在较高温度下长时间使用会导致病毒降解和产品效力丧失。为了确保 NPV 随时可用并在完美的条件下到达种植者手中，AgBiTech 建立了一个大型冷库和交付网络。
知耕Tech
商业成熟度CML评估模型
在所有的生物农药品种中，病毒生物农药专一性强，采用“以毒攻毒”的全新杀虫概念，作用机理独特，并且在生态环境安全等方面具有显著优势。但同时也应关注到的是，由于病毒的生物学结构简单，在紫外线照射、高温等不利环境条件的影响下，病毒生物农药的田间稳定性与持效性差将是产品在持续商业化过程中需要解决的问题。
AgBiTech是国外病毒生物农药行业发展进程的缩影，基于商业成熟度模型，公司技术商业化已处于市场推广阶段，反观国内，我国从 1993 年第 1 个昆虫病毒杀虫剂棉铃虫核型多角体病毒产品注册登记至今，已有二十多个产品获得登记，且以杆状病毒科病毒为主。同时，出现武大绿洲、济源白云等越来越多的企业开始致力于病毒生物农药新品种的研发和生产。但目前而言，国内病毒生物农药产业仍存在生产能力弱、市场占有率低、产业化进程缓慢等问题有待解决，其大规模推广和应用依然任重道远。
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