亞致死劑量的PH3 熏蒸對嗜蟲書虱種群生長發(fā)育的影響

胡婷婷，王爭艷，盧 騫，魯玉杰

（河南工業(yè)大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001）

0 前言

書虱是一類儲糧中經常發(fā)生且危害嚴重的體形微小的害蟲，其直接取食糧食胚部和破碎粒，同時通過排泄物、蛻皮污染儲糧，甚至傳播病菌從而影響人類健康，大量發(fā)生時可導致儲糧水分增高、發(fā)熱霉變[1].嗜蟲書虱Liposcelis entomophila（Enderlein）是我國儲糧書虱害蟲中的優(yōu)勢種，其分布遍及我國大部分省區(qū)，在各個國家糧食儲備庫密封儲藏的小麥、玉米和稻谷堆中均大量發(fā)生[2].研究表明嗜蟲書虱對PH3產生了較強的抗藥性，其抗性程度從7～81 倍不等[3]，這可能是由于PH3長期不合理的使用造成的.

目前亞致死劑量殺蟲劑對害蟲生長發(fā)育和繁殖等生物學方面的影響成為研究熱點[4-7].主要觀點認為有些殺蟲劑的亞致死劑量對害蟲具有刺激生殖的作用，可能是導致害蟲再猖獗的主要原因之一[8]，有些殺蟲劑的亞致死劑量可以抑制害蟲種群繁殖[9]，但經過亞致死劑量作用的害蟲表現(xiàn)出一定的生態(tài)適合度，如發(fā)育歷期延長，幼蟲和蛹的體質量下降等，有些昆蟲經過亞致死劑量處理后可使其對藥劑的抗性迅速增加[10-12].研究表明亞致死劑量PH3熏蒸赤擬谷盜后也表現(xiàn)出一定的生態(tài)適合度代價，例如發(fā)育歷期延長；抗性品系卵期和蛹期的發(fā)育速率增加較敏感品系顯著[13].赤擬谷盜敏感品系的卵、幼蟲和蛹的死亡率增加都明顯高于抗性品系，但抗性品系的存活能力明顯大于敏感品系[12].但對于亞致死劑量的PH3對嗜蟲書虱種群生長發(fā)育的影響還未見報道.為探討亞致死劑量PH3對嗜蟲書虱種群的生態(tài)適合度代價，作者采用FAO 推薦的方法對嗜蟲書虱進行室內連續(xù)3 代熏蒸，觀察嗜蟲書虱的生活史及其產卵量和繁殖率，研究亞致死劑量PH3熏蒸對書虱產卵率和種群生長發(fā)育的影響，力圖找到亞致死量PH3熏蒸和書虱種群的產卵率、卵孵化率、發(fā)育率之間的關系，為控制決策和實施消滅措施提供科學依據.

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

嗜蟲書虱：采自廣東省湛江市，在河南工業(yè)大學糧食儲運工程中心實驗室培養(yǎng)多代，所用飼料為全麥粉、酵母粉和脫脂奶粉按10∶1∶1 的比例配制，在（28±1）℃，RH（80±5）%環(huán)境下培養(yǎng).

1.2 PH3 熏蒸毒力測定

采用FAO 推薦的方法：挑選蟲齡一致的剛羽化3 d 的健康成蟲，放入涂有聚四氟乙烯的60 cm培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿50 頭，將培養(yǎng)皿去掉上蓋隨機放入干燥器內，每個干燥器放3 個作為重復，設空白對照.移走干燥器蓋，置于（28±1）℃，RH（80±5）%的培養(yǎng)箱中適應一段時間后加蓋密封，用注射器將一定劑量的PH3氣體注入干燥器中，靜置一段時間后，檢測干燥器中的PH3濃度，以保證實際熏蒸濃度與設定濃度相符，將干燥器置于（28±1）℃，RH（80±5）%的培養(yǎng)箱內熏蒸20 h 后散氣，取出培養(yǎng)皿，加入適量飼料，在培養(yǎng)箱內培養(yǎng)14 d后記錄書虱死亡數，計算死亡率與校正死亡率.通過預試驗，設定5 個PH3熏蒸濃度：0.125、0.875、1.625、2.375、3.125 mg/L，對照組不用PH3處理，其余試驗條件與處理組一樣.

1.3 亞致死劑量的PH3 對書虱種群的影響

將計算出的LC50值、LC40值、LC30值、LC20值、LC10值和LC5值（mg/L）換算成ppm 值（mL/m3），再根據干燥器的體積計算出不同濃度熏蒸所需的PH3體積.將在適宜條件下培養(yǎng)了一段時間的書虱成蟲分為7 組，其中6 組為處理組，1 組為對照組.每組設5 個平行試驗，每個平行試驗中放置書虱50 頭.并按1.2 的方法進行PH3熏蒸.將熏蒸后的書虱置于（28±1）℃，RH（80±5）%的適宜環(huán)境中培養(yǎng).由于書虱成蟲的壽命較長，觀察并記錄F0代書虱成蟲熏蒸后前20 d 的產卵量和F1代書虱的種群數量，計算平均產卵量（粒/頭）和卵孵化率.按相同的方法，記錄F1代和F2代書虱的產卵量和F2和F3代書虱的種群數量.

1.4 數據處理與統(tǒng)計

如果對照組有死亡，必須用Abbott 公式校正處理組的死亡率：

式中：Nn為上一代個體數；Nn+1為下一代個體數.

本研究中，計算了不同亞致死劑量PH3熏蒸對各代書虱平均產卵量、卵孵化率和數量趨勢指數的抑制率.

運用DPSv7.05 軟件Duncan 新復極差法對試驗數據進行處理，計算出平行試驗數據的平均值、標準誤差和5%顯著水平.

2 結果與分析

2.1 毒力回歸方程和亞致死劑量的確定

為了確定嗜蟲書虱種群的毒力回歸方程，在死亡率差異性顯著的0.125 mg/L 和3.125 mg/L 之間選擇5 個質量濃度梯度，分別為0.125、0.875、1.625、2.375、3.125 mg/L，計算死亡率、校正死亡率，并進行顯著性分析，結果見表1.

表1 不同質量濃度PH3 氣體熏蒸對書虱種群存活率的影響

根據表1，運用幾率值分析法計算出毒力回歸方程為y=3.231 5x+9.415 7，LC50值為0.604 0 mg/L、卡方x2為0.88.根據毒力回歸方程計算出該書虱種群的6 個PH3亞致死劑量LC5、LC10、LC20、LC30、LC40和LC50分別為0.187 7、0.242 6、0.331 9、0.416 9、0.505 4、0.604 0 mg/L.

2.2 亞致死劑量PH3 熏蒸對書虱平均產卵量的影響

用相應濃度的亞致死劑量的PH3熏蒸書虱，觀察并記錄書虱F0代、F1代和F2代在進入成蟲期后前20 d 的產卵量，計算出平均產卵量（粒/頭）并與對照相比，其產卵量的抑制率如表2 所示.

從表2 可以看出，在F0代書虱中，和對照組相比不同濃度PH3熏蒸下的平均產卵量差異性顯著（P＜0.05）.在F1代和F2中LC5和LC10的劑量對其平均產卵量的影響差異不顯著（P＞0.05），而其他4種劑量的熏蒸對其產卵量影響差異顯著.幾種亞致死劑量熏蒸后嗜蟲書虱產卵抑制率隨著代數的增加而逐漸減弱，而且產卵量逐代增加，說明了亞致死劑量在一定范圍內不能有效地抑制嗜蟲書虱產卵，而且還可能存在刺激雌蟲產卵的作用.

表2 不同亞致死劑量PH3 熏蒸下書虱的平均產卵量及產卵抑制率

2.3 亞致死劑量PH3 熏蒸對書虱卵孵化率的影響

觀察不同濃度PH3熏蒸后F0代、F1代和F2代書虱的產卵量和F1代、F2代和F3代書虱的種群數量，計算卵孵化率，如表3 所示.

從表3 可以看出，在F0代書虱中，雖然和對照組相比LC30、LC40和LC50濃度熏蒸后嗜蟲書虱的卵孵化率顯著降低，但卵的孵化率均在75%以上.隨著世代的增加，亞致死劑量的PH3熏蒸對卵的孵化率幾乎沒有影響，而且卵的孵化率隨著世代的增加而增加.說明亞致死劑量PH3不能有效抑制嗜蟲書虱卵的孵化，對種群數量的減少作用不明顯.

表3 不同亞致死劑量PH3熏蒸下書虱的卵孵化率 %

2.4 亞致死劑量PH3 熏蒸對書虱種群數量趨勢指數的影響

種群數量趨勢指數是反映種群增長的一個重要參數，不同亞致死劑量PH3熏蒸對幾個世代的嗜蟲書虱種群數量趨勢指數的影響如表4 所示.和對照組相比，除了LC5濃度熏蒸下的書虱數量趨勢指數差異不顯著，F(xiàn)0代其他各組書虱的種群數量趨勢指數差異顯著，在F2和F3代除了LC5和LC10的濃度熏蒸后對種群的數量趨勢指數差異不顯著外，其余幾種濃度熏蒸后均有顯著影響.亞致死劑量PH3熏蒸嗜蟲書虱對種群增長有一定的抑制作用，但隨著世代的增加，其種群數量趨勢指數逐代增加，說明亞致死劑量的PH3熏蒸后對種群數量的抑制作用僅在有限的代數內有效.

表4 PH3 熏蒸后書虱種群的數量趨勢指數

3 結論

隨著害蟲對殺蟲劑抗性的增強，亞致死劑量的殺蟲劑越來越受到研究者的重視.萬先萌等[14]的研究表明，亞致死劑量的馬拉硫磷對亞洲玉米螟交配能力有顯著抑制作用，但隨著代數的增加，其交配能力有一定恢復；無論是雌、雄單方還是雙方受到藥劑處理，都能使亞洲玉米螟雌蛾的產卵量顯著下降，卵塊的孵化率亦有所降低.本研究表明，亞致死劑量PH3對書虱產卵量、卵孵化率和數量趨勢指數有一定的抑制作用，其中LC30～LC50的抑制作用明顯.但隨著代數的增加，這種抑制作用逐漸減弱，而且還具有刺激后代產卵的作用.經過較高劑量PH3熏蒸后的書虱由于適合度代價的存在，產卵率和數量趨勢指數較低.證實了適合度代價在書虱中的存在和對書虱種群生長發(fā)育的影響.

［1］程偉霞，王進軍，趙志模，等.嗜卷書虱和嗜蟲書虱的研究進展［J］.糧食儲藏，2003，32（6）：3-7.

［2］丁偉，王進軍，趙志模.氣調貯藏與貯糧害蟲的抗氣性［J］.世界農業(yè)，1999（5）：33-35.

［3］曹陽，郭忠建，曹麗華.嗜蟲書虱PH3敏感品系和抗性品系在不同PH3濃度下的種群滅絕時間研究［J］.糧食儲藏，2003，32（5）：3-10.

［4］董利霞，芮昌輝，任龍，等.亞致死劑量甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對棉鈴蟲生長發(fā)育的影響［J］.植物保護學報，2011，38（6）：539-544.

［5］張潔，秦小娃，袁鳳輝，等.亞致死劑量烯啶蟲胺對褐飛虱體內脂肪、蛋白質、可溶性糖及游離氨基酸含量的影響［J］.中山大學學報：自然科學版，2011，50（6）：88-93.

［6］徐廣春，顧中言，徐德進，等.毒死蜱亞致死劑量對灰飛虱致害性和繁殖力的影響［J］.昆蟲學報，2011，54（4）：680-686.

［7］Pimentel M A G，F(xiàn)aroni' A L R D，To′ T，et al.Phosphine resistance respiration rate and fitness consequences in stored -product insects［J］.Pest Management Science，2007，63：876-881.

［8］王海榮，吳進才，楊帆，等.不同藥劑亞致死劑量對褐飛虱不同種群生命表參數的影響［J］.生態(tài)學報，2009，19（9）：4753-4758.

［9］Ridley A W，Schlipalius D I，Daglish G J.Reproduction of phosphine resistant Rhyzopertha dominica（F.）following sublethal exposure to phosphine［J］.Journal of Stored Products Re -search，2012，48：106-110.

［10］Liu Z W，Han Z J.Fitness costs of laboratoryselected imidaeloprid resistance in the brown planthoppe Nilaprvata lugens Stal［J］.Pest Manag Sci，2006，62：279-282.

［11］高希武，彭麗年，梁帝允.對2005 年水稻褐飛虱大發(fā)生的思考［J］.植物保護，2006，32（2）：23-24.

［12］Sousa A H，F(xiàn)aroni L R D A，Pimentel M A G，et al.Developmental and population growth rates of phosphine resistant and susceptible populations of stored-product insect pests［J］.Journal of Stored Products Research，2009，45：241-246.

［13］王殿軒.PH3亞致死濃度對赤擬谷盜卵和蛹的影響［J］.鄭州工程學院學報，2002，23（3）：23-27.

［14］萬先萌，劉偉，魏洪義.馬拉硫磷對連續(xù)5 代亞洲玉米螟生殖力的影響［J］.江西農業(yè)大學學報，2009，31（5）：862-866.