兩種不育劑對紅棕象甲成蟲的不育效果

李慶，李朝緒，呂朝軍，鐘寶珠，黃山春，高熹

(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院椰子研究所，海南 文昌 571339;2.云南農(nóng)業(yè)大學，云南 昆明 650201；3.椰子國家工程研究中心，海南 文昌 571339)

紅棕象甲Rhynchophorusferrugineus屬鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae，作為我國重要的林業(yè)檢疫害蟲和國際上重要的棕櫚植物害蟲[1]，對椰子Cocosnucifera、油棕Elaeisguineensis、椰棗Phoenixdactylifera等棕櫚植物具有致死性高，危害性大，前期危害癥狀不顯著等特點[2-4]，因此被稱為棕櫚植物的“奪命殺手”。目前，防治紅棕象甲主要遵循“預防為主，綜合防治”的原則[5-6]，主要依賴于化學防治，包括信息素誘集、莖干藥劑注射等[7]，信息素誘集可以降低成蟲基數(shù)，但對于莖干內(nèi)危害的幼蟲無效；藥劑莖干注射法可殺死樹干內(nèi)的幼蟲，卻會對植株造成傷害，并有農(nóng)藥殘留的風險[8-9]。在生物防治方面主要針對生防菌株、昆蟲天敵和線蟲類天敵進行了室內(nèi)研究，但其野外防控效能未曾得到驗證[9-11]。另一方面，紅棕象甲具有隱蔽性強，施藥難，一般藥物難滲透等防治難點，利用化學和生物防治方法對其進行防治較為困難。

化學不育的作用是造成雌性、雄性或雌雄兩性的暫時或持久不育，或阻止幼體發(fā)育，使其不能達到性成熟期。不育的與能育的交配后，不能生育后代；如不育數(shù)保持不變，則不育的百分比將增加，后代的數(shù)量逐漸減少，甚至滅絕[12-14]?；瘜W不育劑根據(jù)作用可分為2類：第一類為抗代謝物質(zhì)，例如甲基喋啶胺和喋啶胺，阻礙卵的形成而使雌蟲不育，一定劑量就能停止某些物種卵的孵化和幼蟲成熟；第二類為烷化劑，例如絕育磷、甲基涕巴和唑磷嗪，引起雄性和雌性生殖細胞中遺傳物質(zhì)和染色體受害[15]。不育劑控制動物種群的研究已有多年歷史，其生態(tài)學基礎(chǔ)和控制理論日益成熟[16]。當前不育劑已經(jīng)逐漸用于害蟲防治，并逐步發(fā)展為一類新型的化學藥劑，Knipling也提出了理論依據(jù)說明化學不育劑比直接作用的殺蟲劑有突出的優(yōu)點[17-18]?；瘜W不育劑具有選擇性強、無公害、無污染、不產(chǎn)生抗藥性以及不傷害其他益蟲和天敵等特點，所以其成為繼無機農(nóng)藥和有機農(nóng)藥之后的第三代農(nóng)藥[19]。因此，昆蟲化學不育技術(shù)不僅經(jīng)濟、環(huán)保、專一性強，而且可以從根本上防治害蟲，減少害蟲種群數(shù)量。

目前，國內(nèi)外學者相繼開展了化學不育技術(shù)相關(guān)的室內(nèi)研究和田間實踐，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)了噻替派、六磷胺、白菖蒲油、甲羥孕酮等，對家蠅Muscadomestica、致乏庫蚊Culexfatigans、瓜實蠅Bactroceracucurbitae和大麻蠅Sarcophagabravicornis等具有一定的不育效果[20-21]。Vicente連續(xù)4 a在田間比較了化學不育餌劑虱螨脲與馬拉硫磷對地中海實蠅Ceratitiscapitata的防治效果，結(jié)果表明虱螨脲化學不育餌劑對地中海實蠅種群的控制效果與農(nóng)藥馬拉硫磷的防治效果相當，可作為地中海實蠅綜合防控體系中一種有效、環(huán)保的防治措施[22]。筆者利用不育胺和六甲基磷酰三胺(六磷胺)處理紅棕象甲成蟲，通過分析成蟲壽命、雌蟲產(chǎn)卵量和孵化率等實驗指標，研究2種化學不育劑對紅棕象甲成蟲的不育效果，并篩選出具有較好不育效應的藥劑體積分數(shù)，為后續(xù)的理論防控提供數(shù)據(jù)支撐，為今后紅棕象甲防治提供參考。

1 材料與方法

1.1供試蟲源與藥劑 初羽化3 d的紅棕象甲成蟲由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院椰子研究所植物保護中心實驗室繁育。三(2-甲基氮丙啶)氧化磷純度不小于92%的不育胺，上海麥克林生化科技有限公司；純度為98%的六甲基磷酰三胺(六磷胺)，浙江羅恩化工有限公司。

1.2兩種不育劑的配制 將不育胺和六磷胺分別溶于體積分數(shù)為0.2的蜂蜜水進行稀釋，配制成體積分數(shù)為0.000 2，0.000 4，0.000 6，0.000 8，0.001不育胺蜂蜜水以及體積分數(shù)為0.01，0.02，0.03，0.04，0.05的六磷胺蜂蜜水。

1.3兩種不育劑對紅棕象甲成蟲產(chǎn)卵量和孵化率的影響 將試蟲先饑餓處理6 h，用藥劑蜂蜜水浸濕的紗布球在昆蟲飼養(yǎng)瓶中單頭喂食3 h，對照組僅用蜂蜜水喂食。每個處理的藥劑蜂蜜水分別處理剛羽化的雌雄成蟲各6頭，并設(shè)定為2種不同的配對方式，即用藥劑蜂蜜水喂食處理雌蟲(♀)與正常喂食雄蟲(♂)配對(即♀處理×♂正常)，正常喂食雌蟲(♀)與藥劑蜂蜜水喂食處理雄蟲(♂)配對(即♀正?！痢崽幚?，對照組用蜂蜜水喂食成蟲與正常喂食成蟲配對(即♀正?！痢嵴?。每種配對飼養(yǎng)的成蟲在蟲卵提取瓶中用紗布球蘸取蜂蜜水進行飼養(yǎng)，成蟲將卵產(chǎn)在紗布球上。在飼養(yǎng)過程中，每3 d檢查昆蟲飼養(yǎng)瓶，更換紗布球，將紗布球上的卵用濕潤的細毛筆挑出，放在培養(yǎng)皿中用加有蒸餾水的濾紙保濕，將培養(yǎng)皿進行編號，并置于(27±1)℃、光照14L∶10D、相對濕度70%～80%環(huán)境下進行觀察，實驗進行3次重復。記錄每對紅棕象甲產(chǎn)卵及孵化的幼蟲數(shù)目，不育劑處理成蟲以及配對飼養(yǎng)成蟲的死亡情況。

1.4數(shù)據(jù)分析 分析兩種化學不育劑處理的成蟲壽命和雌蟲產(chǎn)卵量之間的相關(guān)關(guān)系。采用Excel完成試驗數(shù)據(jù)作圖，采用SPSS 26進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析，相同指標進行單因素方差分析，Duncan′s新復極差多重檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1不育胺處理紅棕象甲成蟲的不育效果 不同體積分數(shù)的不育胺蜂蜜水處理的紅棕象甲成蟲均有正常的交配和產(chǎn)卵行為，平均產(chǎn)卵量、孵化數(shù)和卵孵化率均隨藥劑體積分數(shù)的增加而降低，并且與對照組差異顯著。當使用體積分數(shù)為0.001的不育胺藥劑時，♀處理×♂正常、♀正常×♂處理的各項指標達到最低，并且♀正?！痢崽幚淼穆逊趸蕿?。因此，0.001為不育胺處理紅棕象甲雄蟲的全不育體積分數(shù)(表1)。

表1 不育胺處理紅棕象甲成蟲的不育效果Tab.1 Sterility effect of Rhynchophorus ferrugineus adult treated with metepa

注：表中數(shù)據(jù)表示平均值±標準誤。同列數(shù)據(jù)后標有不同小寫字母者表示不同處理間差異顯著(P<0.05),相同小寫字母表示不同處理間差異不顯著(P>0.05)。
Note:The data in the table represents the mean ± standard error.Different lowercase letters after the same column data indicate significant differences between different treatments (P<0.05),the same lowercase letters indicate no significant difference between treatments (P>0.05).

2.2六磷胺處理紅棕象甲成蟲的不育效果 利用體積分數(shù)為0.01，0.02，0.03，0.04，0.05的六磷胺藥劑蜂蜜水處理后的紅棕象甲成蟲均有交配和產(chǎn)卵行為，平均產(chǎn)卵量、孵化數(shù)和卵孵化率都隨著藥劑體積分數(shù)的增加而降低，并且與對照組相比均具有顯著差異。當使用體積分數(shù)為0.05的六磷胺藥劑時，♀正常×♂處理和♀處理×♂正常的卵孵化率都為0。因此，0.05為六磷胺處理紅棕象甲成蟲的全不育體積分數(shù)(表2)。

表2 六磷胺處理紅棕象甲成蟲的不育效果Tab.2 Sterility effect of Rhynchophorus ferrugineus adult treated with HMPA

續(xù)表2 Tab.2(Continued)

注：表中數(shù)據(jù)表示平均值±標準誤。同列數(shù)據(jù)后標有不同小寫字母者表示不同處理間差異顯著(P<0.05)，相同小寫字母表示不同處理間差異不顯著(P>0.05)。
Note:The data in the table represents the mean ± standard error.Different lowercase letters after the same column data indicate significant differences between different treatments (P<0.05),the same lowercase letters indicate no significant difference between treatments (P>0.05).

2.3不育胺對紅棕象甲成蟲的壽命影響 利用不育胺處理紅棕象甲成蟲的壽命隨藥劑體積分數(shù)的增高而降低，并且與對照組具有顯著差異。當體積分數(shù)為0.001時，雌蟲平均壽命為13 d(圖1A)，雄蟲平均壽命為27 d(圖1B)，而與處理成蟲配對飼養(yǎng)的雄/雌成蟲壽命與對照組差異不顯著(圖1A,B)。

(A)不育胺飼喂雌蟲 The female was treated with metepa;(B)不育胺飼喂雄蟲 The male was treacted with metepa圖1 不育胺對紅棕象甲成蟲的壽命影響Fig.1 Effect of metepa on the longevity of Rhynchophorus ferrugineus adult

2.4六磷胺對紅棕象甲成蟲的壽命影響 六磷胺處理蟲的壽命隨藥劑體積分數(shù)的增高而降低，并且與對照組具有顯著差異。當體積分數(shù)為0.05時，處理雌/雄蟲的平均壽命都僅為17 d左右，而與處理成蟲配對飼養(yǎng)的雄/雌成蟲壽命與對照組差異不顯著(圖2A,B)。

(A)六磷胺飼喂雌蟲 The female was treated with HMPA;(B)六磷胺飼喂雄蟲 The male was treated with HMPA圖2 六磷胺對紅棕象甲成蟲的壽命影響Fig.2 Effect of HMPA on the longevity of Rhynchophorus ferrugineus adult

2.5兩種不育劑處理紅棕象甲成蟲的壽命和產(chǎn)卵量的關(guān)系 利用兩種不育劑處理紅棕象甲成蟲的壽命與雌蟲產(chǎn)卵量呈顯著的正相關(guān)，其中不育胺處理雌蟲和處理雄蟲的相關(guān)系數(shù)(R)分別是0.858和0.951，六磷胺處理雌蟲和雄蟲的相關(guān)系數(shù)(R)分別是0.925和0.923(表3)。

表3 兩種化學不育劑處理成蟲的壽命與產(chǎn)卵量的關(guān)系Tab.3 The relationship between adults longevity and fecundity treated with two chemosterilants.

3 結(jié)論與討論

不育胺和六磷胺對紅棕象甲成蟲具有較好不育效應的體積分數(shù)分別為0.001和0.05。在張小亞利用不育胺對橘小實蠅Bactroceradorsalis的化學不育效果研究中，最佳體積分數(shù)為0.003[23]；孟倩倩也用體積分數(shù)為0.000 2，0.000 4，0.000 6，0.000 8，0.001的六磷胺水解蛋白溶液對橘小實蠅進行了處理，結(jié)果表明最佳體積分數(shù)為0.000 8[24]?？赡苡捎谖锓N之間存在差異，用藥的體積分數(shù)有所不同。本試驗中利用不育胺和六磷胺處理雄蟲達到完全不育所需體積分數(shù)低于雌蟲，說明雄蟲可能對不育胺和六磷胺更敏感，這與孟倩倩利用六磷胺對橘小實蠅的結(jié)果相反[24]，這可能是由于不同種類的昆蟲對同一農(nóng)藥敏感度不同。利用不育胺和六磷胺處理紅棕象甲成蟲的壽命隨藥劑體積分數(shù)的增高而降低，與唐樺利用六磷胺處理光肩星天牛Anoplophoraglabripennis雌成蟲的結(jié)果相近[25]。成蟲產(chǎn)卵量也與成蟲壽命正相關(guān)，即處理成蟲的壽命越長，產(chǎn)卵量就越多，這可能與紅棕象甲雌成蟲階段可持續(xù)進行交配產(chǎn)卵的生物學特性有關(guān)，即紅棕象甲的每頭雌蟲一生可產(chǎn)卵200～350粒，產(chǎn)卵期長達1～2個月[26]。

目前利用化學不育劑對鞘翅目昆蟲進行防治的研究較少，紅棕象甲化學不育機理沒有資料可尋，用化學不育劑防控紅棕象甲仍需進一步研究。本試驗為紅棕象甲不育防控技術(shù)的野外應用提供數(shù)據(jù)支撐，為今后紅棕象甲防治提供參考。在下一步的研究中，可以利用本實驗中篩選出的具有較好不育效應的不育劑與信息素制成農(nóng)藥微膠囊或者藥包，建立一套對紅棕象甲有效的防控體系。如果不育技術(shù)得以應用，將不育的紅棕象甲與野外健康個體競爭，減少后代種群的數(shù)量，逐漸減輕后代對棕櫚植物的危害率，將有助于棕櫚產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。