張小亞
(宜昌市柑橘科學(xué)研究所,湖北 宜昌 443000)
柑橘小實(shí)蠅(Bactroceradorsalis)隸屬雙翅目實(shí)蠅科,是為害我國南方地區(qū)果蔬植物上重要的害蟲,素有果蔬“頭號殺手”之稱[1]。國內(nèi)外學(xué)者針對橘小實(shí)蠅生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及防治技術(shù)的研究頗多,大田防治中常利用食物引誘劑和性誘劑進(jìn)行綜合防控[2-6]。昆蟲輻射不育作為新興的防控技術(shù)在綜合防治實(shí)蠅科害蟲方面已運(yùn)用多年,我國學(xué)者利用橘小實(shí)蠅遺傳性別品系做了相關(guān)不育研究[7-8]。然而,利用輻射不育技術(shù)防控實(shí)蠅耗資較大,且運(yùn)用技術(shù)門檻較高,存在地理結(jié)構(gòu)的局限性,使得輻射不育技術(shù)對實(shí)蠅科害蟲的運(yùn)用至今未在田間大面積應(yīng)用實(shí)施。通過化學(xué)不育可造成昆蟲雌、雄或雌雄兩性的暫時(shí)或持久不育,或阻止幼體發(fā)育,使其不能達(dá)到性成熟期。不育成蟲與未經(jīng)處理成蟲交配后,不能產(chǎn)生或少量產(chǎn)生可育性后代[9]?;瘜W(xué)不育作為防治害蟲的新途徑,不會產(chǎn)生農(nóng)藥公害,害蟲不產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn),已經(jīng)逐步用于國內(nèi)外研究和實(shí)踐中。
甲羥基孕酮為白色或類白色結(jié)晶性粉末。不溶于水,易溶于氯仿,微溶于無水乙醇。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上,甲羥基孕酮即可作為孕激素使用,也可用于治療功能性子宮出血及子宮內(nèi)膜異位癥等。在害蟲的防治應(yīng)用上,已有甲羥基孕酮對大麻蠅的不育報(bào)道[10]。虱螨脲是昆蟲幾丁質(zhì)合成抑制劑,屬于苯甲酰脲類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑。該類殺蟲劑具有作用機(jī)制獨(dú)特、對非靶標(biāo)生物選擇性好、使用濃度低、降解速度快、對環(huán)境友好等傳統(tǒng)農(nóng)藥無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。有研究表明,經(jīng)虱螨脲處理過的條紋按實(shí)蠅雄蟲與未處理過的雌蟲交配后,雌蟲卵的孵化率明顯降低[11]。利用虱螨脲化學(xué)不育餌劑控制地中海實(shí)蠅也起到滿意效果[12]。
為探究甲羥基孕酮和虱螨脲是否對橘小實(shí)蠅有不育效果,本文擬通過設(shè)定幾個(gè)不同處理濃度的化學(xué)不育食餌喂食橘小實(shí)蠅,觀察其產(chǎn)卵和孵化情況,以此確定是否可應(yīng)用于橘小實(shí)蠅的不育控制。
本試驗(yàn)蟲源由室內(nèi)人工飼料(成蟲為蛋白、糖等人工混配而成凝膠飼料,幼蟲為麩皮、糖、蛋白、酵母等混配)繼代飼養(yǎng)至第45代,室溫(28±1)℃。
因甲羥基孕酮不溶于水,在預(yù)備試驗(yàn)中通過加入一定量氯仿和丙酮用于溶解甲羥基孕酮,改善其在食料中的分散性。在此基礎(chǔ)上,初步測定了甲羥基孕酮食料對橘小實(shí)蠅成蟲的拒食濃度。當(dāng)甲羥基孕酮在食料中濃度為8%時(shí),橘小實(shí)蠅成蟲明顯拒食而死亡;當(dāng)甲羥基孕酮濃度在1%時(shí),雌蟲產(chǎn)卵并孵化。因此設(shè)甲羥基孕酮在食料中濃度為2%,4%,6%,測定其對橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵的影響。
各處理根據(jù)甲羥基孕酮在食料中的含量和雌雄蟲配對類型進(jìn)行設(shè)置。以2%甲羥基孕酮食料為取食對象,雌雄蟲均取食后配對設(shè)為處理1,雌蟲取食但雄蟲正常飼養(yǎng)后配對設(shè)為處理2,雄蟲取食但雌蟲正常飼養(yǎng)后配對設(shè)為處理3;以4%甲羥基孕酮食料為取食對象,雌雄蟲均取食后配對設(shè)為處理4;雌蟲取食但雄蟲正常飼養(yǎng)后配對設(shè)為處理5,雄蟲取食但雌蟲正常飼養(yǎng)后配對設(shè)為處理6;以6%甲羥基孕酮食料為取食對象,雌雄蟲均取食后配對設(shè)為處理7,雌蟲取食但雄蟲正常飼養(yǎng)后配對設(shè)為處理8,雄蟲取食但雌蟲正常飼養(yǎng)后配對設(shè)為處理9;對照為取食正常食料的雌雄蟲配對設(shè)為CK。
試驗(yàn)中,每個(gè)濃度處理分別用養(yǎng)蟲籠飼養(yǎng)同批次剛羽化的橘小實(shí)蠅雌雄蟲各20對(在5 ℃冷昏迷后挑選),并設(shè)置3個(gè)重復(fù)及對照。飼養(yǎng)時(shí)先用正常食料喂食橘小實(shí)蠅2日,第3日分別放入不同濃度的甲羥基孕酮食料并連續(xù)飼養(yǎng)5日,然后換成正常食料飼養(yǎng)至橘小實(shí)蠅開始交配待產(chǎn)卵。產(chǎn)卵器用一次性塑料杯內(nèi)壁貼入浸潤橙汁的濾紙制成,并用5號昆蟲針穿刺杯壁后放入養(yǎng)蟲籠內(nèi)待橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵。
虱螨脲在水中溶解度極低,在預(yù)備試驗(yàn)中通過加入少量的吐溫-20和N-N-二甲基甲酰胺,以滿足虱螨脲在食料中的分散性和溶解性。并初步測定了虱螨脲對橘小實(shí)蠅成蟲的拒食濃度:當(dāng)虱螨脲在食料中濃度為1%時(shí),橘小實(shí)蠅成蟲明顯拒食而死亡;當(dāng)虱螨脲濃度在0.2%時(shí),雌蟲產(chǎn)卵并孵化。因此設(shè)虱螨脲在食料中濃度為0.4%,0.6%,0.8%,測定其對橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵的影響。具體試驗(yàn)方法和各處理設(shè)置方法同1.2,分別按照虱螨脲在食料中0.4%、0.6%、0.8%含量和雌雄蟲配對類型(雌雄蟲均喂食不育食料配對、雌蟲喂食不育食料與雄蟲喂食正常食料配對、雌蟲喂食正常食料與雄蟲喂食不育食料)依次設(shè)置為處理10~18。
不同濃度甲羥基孕酮食料和虱螨脲食料喂食橘小實(shí)蠅后,自產(chǎn)卵始見第3、6、9、12、20天收集上午9:00—11:00橘小實(shí)蠅卵量,統(tǒng)計(jì)平均每頭雌蟲產(chǎn)卵量和平均孵化率等數(shù)據(jù)。利用DPS軟件依次分析2種化學(xué)不育劑單個(gè)濃度條件下,各處理之間及與對照之間平均產(chǎn)卵量和平均孵化率的差異性(P<0.05)。
利用觀察法,2日齡成蟲在喂食3個(gè)不同濃度甲羥基孕酮食料5 d后換成正常食料飼養(yǎng),每天下午4:00開始與正常對照觀察比較交配和產(chǎn)卵日期發(fā)現(xiàn),3個(gè)不同濃度甲羥基孕酮各處理橘小實(shí)蠅成蟲交配和產(chǎn)卵始見期與正常對照未見明顯差異,其中交配始見期為10日齡,產(chǎn)卵始見期為12日齡。
2日齡成蟲在喂食3個(gè)不同濃度虱螨脲食料5 d后換成正常食料飼養(yǎng),每天下午4:00開始與正常對照觀察比較交配和產(chǎn)卵日期發(fā)現(xiàn):3個(gè)不同濃度虱螨脲各處理橘小實(shí)蠅成蟲交配和產(chǎn)卵始見期與正常對照相比明顯推遲。其中,喂食0.4%濃度虱螨脲食料的橘小實(shí)蠅交配始見期推遲約2 d,0.6%推遲約3 d,0.8%推遲約5 d,產(chǎn)卵始見期也隨之延遲。
橘小實(shí)蠅取食不同甲羥基孕酮濃度食料后,各處理橘小實(shí)蠅卵量及孵化率結(jié)果見表1。結(jié)果表明,甲羥基孕酮食料濃度為2%、4%、6%時(shí),處理1~9均可見雌雄蟲交配和產(chǎn)卵行為。隨著甲羥基孕酮食料濃度的增高,同類型各處理橘小實(shí)蠅卵量和孵化率逐漸降低,且與對照相比差異性顯著;當(dāng)甲羥基孕酮食料濃度為6%時(shí),處理雌蟲或處理雄蟲與正常雄蟲或雌蟲交配后單頭產(chǎn)卵量僅在8粒左右,孵化率也顯著下降僅在39%~43%。因此,甲羥基孕酮對橘小實(shí)蠅有一定的不育作用。
表1結(jié)果表明,虱螨脲食料濃度為0.4%、0.6%、0.8%時(shí),各處理均可見雌雄蟲交配和產(chǎn)卵行為。隨著虱螨脲食料濃度的增加,橘小實(shí)蠅卵量和孵化率逐漸降低,且與對照相比差異顯著。當(dāng)虱螨脲濃度為0.8%時(shí),處理雌蟲或處理雄蟲與正常雄蟲或雌蟲交配后產(chǎn)卵量和孵化率均顯著下降,產(chǎn)卵量僅為4~5粒,孵化率也僅為34%左右。因此,虱螨脲既可推遲橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵期,也可顯著降低卵量和孵化率。
通過3種不同濃度甲羥基孕酮和虱螨脲對橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵及孵化的研究表明,喂食甲羥基孕酮食料的橘小實(shí)蠅,不延遲橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵始見期,但與對照相比可顯著降低橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵量和孵化率,且隨濃度增加,產(chǎn)卵量和孵化率均持續(xù)降低;喂食虱螨脲食料的橘小實(shí)蠅,可延遲橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵始見期,相比對照,隨喂食濃度增加,產(chǎn)卵量和孵化率均顯著降低。橘小實(shí)蠅雄蟲分別取食6%甲羥基孕酮食料和0.8%虱螨脲食料與正常雌蟲交配后,雌蟲產(chǎn)卵始見后第3日產(chǎn)卵量平均僅為8.2和4.9粒,孵化率僅為43%和34%。因此,一定濃度的甲羥基孕酮和虱螨脲均對橘小實(shí)蠅有顯著的化學(xué)不育效果。
表1 橘小實(shí)蠅成蟲分別取食不同濃度食料后各處理孵化情況
注:同列無相同小寫字母表示各處理間差異顯著。
關(guān)于化學(xué)不育劑對橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵的影響已有不少相關(guān)報(bào)道。鄒壽發(fā)等[13]探討了喜樹堿對橘小實(shí)蠅成蟲發(fā)育的影響,結(jié)果表明,一定濃度的喜樹堿不僅推遲橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵前期,同時(shí)可明顯降低橘小實(shí)蠅平均產(chǎn)卵量。孟倩倩等[14]研究了六磷胺對橘小實(shí)蠅的不育效果,結(jié)果表明,0.2%處理濃度的六磷胺可使橘小實(shí)蠅成蟲完全不育。本研究探討了甲羥基孕酮和虱螨脲對橘小實(shí)蠅化學(xué)不育的影響,結(jié)果表明,一定濃度的甲羥基孕酮和虱螨脲均可顯著降低產(chǎn)卵量。因此,在選擇利用化學(xué)不育劑防控橘小實(shí)蠅時(shí),可結(jié)合該不育劑不育特性選擇使用。當(dāng)前,利用化學(xué)不育劑開展橘小實(shí)蠅的不育研究,主要集中在不育效果等應(yīng)用研究層面,橘小實(shí)蠅化學(xué)不育機(jī)理鮮有資料可尋,復(fù)配不同化學(xué)不育劑對橘小實(shí)蠅的不育影響,將是今后探討的方向。