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杆状病毒是一类昆虫特异性的DNA病毒，在其与昆虫宿主的长期共进化过程中，产生两种不同形态的病毒粒子:出芽型的病毒粒子(budded virus，BV)和包埋型病毒粒子(occlusion-derived virus，ODV)，分别介导病毒的系统感染和口服感染。在病毒感染的相对早期阶段，新生核衣壳从细胞核内被运输到细胞质中，进一步从细胞质膜出芽形成BV;而在感染的晚期，核衣壳在细胞核内被包裹上来源于内核膜的一层囊膜结构形成成熟的ODV，ODV在极晚期被进一步包埋到多角体(polyhedra)中。目前，调控BV和ODV形成的分子机制尚不清楚。由于ODV和BV分别在生物防治和生物技术（基因表达、基因治疗）等领域具有重要应用价值，这促使人们对杆状病毒的感染机理及与宿主的相互作用进行深入发掘。 本论文主要从病毒和宿主相互作用的角度，对调控杆状病毒BV和ODV形成的关键病毒因子FP25K以及宿主因子Hsp90的功能和作用机制进行了比较深入的研究。此外，还对杆状病毒作为表达载体的改良进行了初步尝试。论文包括以下五个章节: 第一章:对研究背景进行综述。首先简要介绍了杆状病毒的分类、病毒粒子结构以及病毒感染周期。随后，介绍了杆状病毒作为生物杀虫剂和基因表达载体的研究情况。最后，分别对杆状病毒蛋白功能和调控病毒感染的宿主因子的研究进展进行介绍。 第二章:对关键宿主因子Hsp90参与杆状病毒感染和形态发生的作用机制进行了研究。前期的蛋白质组研究，鉴定出Hsp90被包装于杆状病毒粒子中。我们通过使用Hsp90的特异性抑制剂-格尔德霉素(GA)和RNAi实验，揭示了Hsp90对于苜蓿银纹夜蛾核角体病毒(Autographa californica multiplenucleopolyhedrovirus，AcMNPV)在昆虫细胞中的增殖是必需的。抑制Hsp90对于病毒入侵、基因组复制和核衣壳组装的影响相对较小;然而，在感染的细胞上清中几乎检测不到BV的产生;同时，ODV的囊膜化严重受阻，且无法包埋进入多角体中。这些数据提示，Hsp90是调控杆状病毒BV和ODV形成的一个新的关键宿主因子。进一步的研究发现，Hsp90通过调控与actin核内聚集相关的Arp2/3复合体的P40亚基，来参与BV的出芽。同时，当Hsp90的功能被抑制时，与ODV/OB形态发生相关的一些关键的病毒结构蛋白的表达水平及入核情况明显降低。最后，基于我们的研究结果，提出了Hsp90调控杆状病毒感染的模式图。 第三章:对病毒蛋白FP25K在AcMNPV BV和ODV形成过程中的调控作用进行研究，揭示了fp25k缺失导致感染性BV产量增加的可能作用机制。前人的研究发现，fp25k基因的突变导致ODV的形成显著减少、感染性BV产量明显增加。我们利用线性同源重组的方法在同时缺失chitinase和cathepsin基因的bacmid AcBacΔcc的基础上成功构建了fp25k敲除的重组病毒vAcΔccΔfp25k，同时构建了对照病毒vAcΔcc和回复病毒vAcΔccΔfp25k-rfp25k。对重组病毒进行了一步生长曲线分析，结果发现缺失fp25k的重组病毒vAcΔccΔfp25k的感染性病毒粒子产量比对照病毒和回复病毒高2-5倍，这与之前的报道一致。通过实时荧光定量PCR(qPCR)测定病毒的感染性（代表为病毒基因组拷贝数/病毒滴度，即形成一次有效感染所需的病毒基因组拷贝数），并辅助于电镜观察的结果显示，fp25k突变导致的BV滴度上升不是由于出芽的病毒粒子的绝对产量增加，而是由于出芽的BV感染性增强造成的。同时，我们检测到缺失fp25k的病毒感染的细胞内gp64的表达量上升，且BV上包装的GP64蛋白量较对照病毒更多。但是，当我们构建了GP64超表达的重组病毒，发现病毒滴度未见上升，说明BV囊膜表面增多的GP64并非缺失fp25k病毒感染力提高的主要原因。而将BV基因组转染至昆虫细胞和转化至大肠杆菌的实验结果显示，缺失型BV病毒粒子的基因组完整性好于对照病毒。根据以上数据表明，我们推测基因组完整性更高是缺失型BV感染性增加的主要原因之一，而FP25K对这一过程进行负调控。 第四章:前面的研究发现，fp25k缺失后，gp64的转录水平上调，且缺失型的病毒粒子上包装了更多的GP64。我们对将缺失型病毒的这些特性应用于杆状病毒作为表达载体和基因治疗载体的可能性进行了进一步的探讨。结果显示，当外源基因在gp64启动子的控制下进行表达时，fp25k缺失型的表达载体可以获得对于外源基因更大量的表达。此外，还发现在基因组拷贝数一致的情况下，fp25k缺失型病毒对于多种哺乳动物细胞的转导效率高于对照病毒。 最后一章对本论文的全部研究内容进行总结和讨论。