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杆状病毒作为基因表达载体、基因治疗载体和生物防控试剂被广泛应用到科学研究、医疗健康和农林业等领域。由于杆状病毒基因组较大(80-180kb)，这给杆状病毒的应用改良带来了很大的限制。本论文利用合成生物学的技术建立了杆状病毒模式种——苜蓿银纹核多角体病毒(Autographa californica nucleopolyhedrovirus，AcMNPV)的人工合成平台。利用该平台，探讨了口服感染因子对杆状病毒出芽型病毒(Budded virus，BV)的影响以及构建了宿主域扩大的AcMNPV。 第1章，对合成生物学的研究进展和应用现状以及杆状病毒的研究进展进行介绍 第2章，通过PCR和酵母中转化相关同源重组技术(Transformation-Associated Recombination，TAR)，第一次合成了杆状病毒的模式种AcMNPV。合成的基因组（命名为AcMNPV-WIV-Syn1）全长145，299bp，包含了除hr4a以外的全部AcMNPV序列以及一段约11.5kb的载体序列，该载体序列含有细菌和酵母人工染色体元件以及egfp基因。用合成的AcMNPV-WIV-Syn1DNA转染Sf9昆虫细胞拯救出了有感染性的子代病毒。电子显微镜观察、一步生长曲线测定以及口服感染实验的结果表明所获得的病毒AcMNPV-WIV-Syn1具有与亲代病毒相似的形态结构和生物学特性。上述研究表明，杆状病毒的人工合成是成功的。这一技术的建立为未来杆状病毒的研究提供了重要的平台，它允许同时对基因组的多个位点进行操作，例如鉴定最小杆状病毒基因组以及优化高性能的表达载体等。这是目前为止成功合成的最大病毒，它的成功还将促进其他大DNA病毒如疱疹病毒和痘病毒等领域的发展。 第3章，利用第2章建立的杆状病毒合成方法，将AcMNPV中7个pif基因(pif0～6)进行敲除，得到基因组AcMNPV-Δpifs。将AcMNPV-Δpifs转染Sf9细胞发现子代病毒BV的产量受到极大的影响。而将7个pif基因串联在一起回复到基因组上hr4a的位点，得到基因组AcMNPV-Δpifs-reppifs，转染感染实验表明子代BV的产量在很大程度上得到恢复。一步生长曲线结果显示AcMNPV-Δpifs-reppifs在平台期病毒滴度比对照病毒AcMNPV-WIV-Syn1低10-100倍。有3个单pif基因缺失病毒(AcMNPV-Δpif1、ΔcMNPV-Δpif3和AcMNPV-Δpif4)的生长曲线与AcMNPV-Δpifs-reppifs相似;而另外的单pif基因缺失病毒(AcMNPV-Δpif0、AcMNPV-Δpif2、AcMNPV-Δpif5和AcMNPV-Δpif6)的生长曲线与对照病毒AcMNPV-WIV-Syn1相似。口服感染实验结果表明，所有单pif基因缺失的病毒均不能口服感染甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）幼虫，AcMNPV-Δpifs-reppifs可以口服感染甜菜夜蛾幼虫，但口服感染力下降了。综上所述，将AcMNPV7个pif基因缺失，再异位串联回复，所获得病毒具有口服感染能力。以上结果表明杆状病毒中编码口服感染因子的基因“模块化”可实现，这将为后续的pif基因的整体替换和宿主域研究奠定了基础。 第4章，利用第2章建立的杆状病毒人工合成技术，研究杆状病毒的宿主域相关因子。AcMNPV和BmNPV在基因组上有90％的相似性，然而AcMNPV不能感染家蚕(Bombyx mori)细胞或家蚕幼虫。为了获得能够在细胞及虫体水平上感染家蚕的AcMNPV，分别用下列家蚕基因替代AcMNPV中的同源基因，合成了一系列重组AcMNPV基因组:i）helicase;ii）helicase和lef3;iii)pif0-6;iv)helicase和pif0-6;v)helicase、lef3和pif0-6;vi)helicase、pif0-7、vp91和Bm134;以及vii)helicase、lef3、pif0-7、vp91和Bm134。通过3轮酵母TAR获得重组AcMNPV基因组，并将其转染Sf9细胞拯救出子代出芽病毒BV。一步生长曲线结果表明所有7个合成的重组病毒均能在Sf9细胞上高效复制;除AcMNPV(Bmpif0-6)外，其它6个病毒还能很好地在BmN细胞上增殖。从BmN细胞上收集的BVs能够注射感染家蚕幼虫并致死。口服感染实验表明不同的重组病毒对不同品系的初孵家蚕幼虫有不同的口服感染能力。