張桂芬， 王福蓮， 呂志創(chuàng)， 黃　聰， 李詠軍， 郭建英， 李傳仁， 萬方浩,4*

1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193； 2農(nóng)業(yè)部外來

入侵生物預(yù)防與控制研究中心，北京 100193； 3長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025;

4青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與植物保護(hù)學(xué)院，山東 青島 266109

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柑橘大實(shí)蠅生物、生態(tài)學(xué)及輻照不育技術(shù)最新研究進(jìn)展

張桂芬1,2*， 王福蓮3， 呂志創(chuàng)1,2， 黃聰3， 李詠軍1， 郭建英1,2， 李傳仁3， 萬方浩1,2,4*

1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2農(nóng)業(yè)部外來

入侵生物預(yù)防與控制研究中心，北京 100193；3長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025;

4青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與植物保護(hù)學(xué)院，山東 青島 266109

摘要:柑橘大實(shí)蠅是柑橘類果樹的一種重要害蟲，近幾年在我國柑橘種植區(qū)的危害呈上升趨勢，給柑橘產(chǎn)業(yè)造成了巨大損失。本文概述了環(huán)境因素包括溫度、光周期、營養(yǎng)狀況(饑渴)以及水淹對柑橘大實(shí)蠅生物學(xué)特性和成蟲行為的影響，柑橘大實(shí)蠅成蟲和幼蟲人工飼養(yǎng)技術(shù)參數(shù)，柑橘大實(shí)蠅蛹滯育機(jī)制，輻照不育關(guān)鍵技術(shù)包括最佳輻照劑量和輻照時(shí)期，及其在湖北柑橘園柑橘大實(shí)蠅防控中的應(yīng)用與示范情況等，并指出了尚需進(jìn)一步開展的研究內(nèi)容。

關(guān)鍵詞:柑橘大實(shí)蠅； 輻照不育技術(shù)； 人工飼料； 滯育機(jī)制

Research progress on the biology, ecology and the application

of sterile insect technique onBactroceraminax(Enderlein)

Gui-fen ZHANG1,2*, Fu-lian WANG3, Zhi-chuang Lü1,2, Cong HUANG3, Yong-jun LI1,

柑橘大實(shí)蠅Bactroceraminax(Enderlein)屬雙翅目實(shí)蠅科離腹寡毛實(shí)蠅屬。該種實(shí)蠅已在我國廣西、貴州、湖北、湖南、江蘇、江西、陜西、四川、云南、河南等多個(gè)省份廣泛分布；此外，在亞洲的其他國家如不丹、印度、錫金等也有分布，是柑橘類植物上的一種重要害蟲，也是國內(nèi)外重要的檢疫性害蟲(EPPO/CABI,1997)。柑橘大實(shí)蠅以幼蟲在柑橘類植物的果實(shí)內(nèi)蛀食為害，初孵幼蟲取食囊汁，隨著齡期的增大幼蟲食量逐漸增多，并在果實(shí)內(nèi)縱橫竄食，吸食果肉；被害果實(shí)多具有未熟先黃或黃中帶紅的色斑, 提早脫落(汪興鑒和羅祿怡,1995)。通常，柑橘大實(shí)蠅的幼蟲蛀果率為5%~20%，局部地區(qū)高達(dá)50%以上，嚴(yán)重受害的地塊甚至絕收(聶家云等,1999; 汪興鑒和羅祿怡,1995; 余仕長等,1996; Dorjietal.,2006; EPPO/CABI,1997)。柑橘大實(shí)蠅一年發(fā)生一代，成蟲于4月下旬開始羽化出土，產(chǎn)卵盛期為6月中旬至7月上旬，8月中旬至9月初為幼蟲發(fā)生盛期，10月上中旬幼蟲逐漸老熟，從被害果中鉆出并入土化蛹(楊永政等,2008)。

早在20世紀(jì)40年代末至50年代初，柑橘大實(shí)蠅即嚴(yán)重危害柑橘果實(shí)，后通過發(fā)動(dòng)群眾采用以處理“三果”(即卵果、蟲蛀果以及有蟲落果)為主要措施的大范圍區(qū)域聯(lián)防，取得顯著的防治效果，使果實(shí)受害率從以往的50%~100%下降到不足1%(汪興鑒和羅祿怡,1995; 吳志清,1958)；80年代至90年代，相關(guān)科研人員開展了以水解乳蛋白和啤酒酵母為主要餌劑成分的柑橘大實(shí)蠅成蟲誘殺研究，取得了明顯的防治效果(汪興鑒和羅祿怡,1995)；以60Co-γ射線為輻照源的昆蟲不育技術(shù)，在貴州惠水縣中聯(lián)果場連續(xù)釋放應(yīng)用2年，使蛆果率由常年的6%~8%下降為0.005%，防除效果非常顯著(王華篙等,1990)。然而，近年來柑橘大實(shí)蠅危害又呈現(xiàn)上升趨勢。因此，本文對近5年來柑橘大實(shí)蠅生物學(xué)和生態(tài)學(xué)及其輻照不育技術(shù)的研究進(jìn)行介紹,以為其有效防控提供參考。

1　環(huán)境因素對柑橘大實(shí)蠅生物學(xué)特性的影響

1.1溫度和光周期對柑橘大實(shí)蠅化蛹整齊度的影響

藺偉偉等(2012)研究表明，10~15 ℃對柑橘大實(shí)蠅幼蟲的化蛹最為有利，3 d之內(nèi)全部化蛹；溫度過高或過低，均會(huì)延長化蛹?xì)v期。當(dāng)溫度為10 ℃時(shí)，8L∶16D的光周期最利于其化蛹，2 d之內(nèi)全部化蛹。因此，在秋季當(dāng)溫度達(dá)到10 ℃時(shí)，短日照是誘導(dǎo)其化蛹的主要因素。

1.2高、低溫脅迫對柑橘大實(shí)蠅成蟲存活及幼蟲孵化的影響

1.2.1短時(shí)高溫暴露黃聰(2015)研究了37~45 ℃高溫對柑橘大實(shí)蠅成蟲存活以及39~45 ℃對幼蟲孵化的影響。結(jié)果表明，當(dāng)處理時(shí)間為20、40、60 min時(shí)，柑橘大實(shí)蠅成蟲擊倒溫度LT50分別為39.3、39.0、38.6 ℃，LT90分別為40.3、40.5、40.4 ℃;致死溫度LT50分別為43.5、42.4、40.7 ℃，LT90分別為44.7、43.0、42.4 ℃。隨著脅迫強(qiáng)度的增大，短時(shí)高溫暴露對柑橘大實(shí)蠅成蟲的性比有顯著影響，在41 ℃下暴露60 min或43 ℃下暴露40 min，雌性比例顯著降低；此外，雄性成蟲的耐熱能力比雌蟲強(qiáng)。高溫對柑橘大實(shí)蠅幼蟲孵化有顯著影響，當(dāng)以39~45 ℃的高溫分別處理卵1~4 h，幼蟲孵化率顯著降低。

1.2.2短時(shí)低溫脅迫將10 ℃冷藏29 d后的蛹取出于室內(nèi)自然條件下發(fā)育至1級(jí)蛹高峰期(95%)、2~3級(jí)蛹高峰期(70%)、4級(jí)蛹高峰期(70%)，分別于10、15、20 ℃下處理2、4、8 h。結(jié)果顯示，當(dāng)在10 ℃下處理1級(jí)蛹2 h時(shí)，成蟲羽化率略有下降，但隨處理時(shí)間的延長(4、8 h)成蟲羽化率與對照間沒有明顯差異；當(dāng)處理溫度提高至15和20 ℃，1級(jí)蛹的成蟲羽化率提高了43.2%~56.3%，且差異顯著。同時(shí)，研究結(jié)果還表明，低溫儲(chǔ)藏可使成蟲羽化高峰期延遲，且延遲時(shí)間與低溫儲(chǔ)藏時(shí)間的長短呈正相關(guān)；此外，低溫儲(chǔ)藏40 d以上，對成蟲羽化率具有明顯的不良影響(黃聰,2015)。

1.2.3短時(shí)亞致死低溫脅迫選取個(gè)體大小基本一致的同一批蛹，埋入含水量為10%~15%的細(xì)沙中，埋蛹深度為3~5 cm，然后置于-10 ℃冰箱中分別處理0.5、1、2、4、8、16、32 h后取出，于室溫下保存，定期噴水保持濕度；對照不經(jīng)過低溫處理，直接置于室溫下。結(jié)果顯示，在-10 ℃下脅迫0.5~8 h，成蟲羽化的動(dòng)態(tài)趨勢與對照相仿，羽化高峰期集中在5月14~23日。但是，經(jīng)亞致死低溫處理后的蛹，其成蟲羽化高峰出現(xiàn)的時(shí)間較對照推遲。此外，將柑橘大實(shí)蠅的蛹在-10 ℃下處理16和32 h，成蟲羽化始期推遲了3~6 d，且羽化進(jìn)程加快，羽化率(約10%)較對照以及其他處理明顯降低(黃聰,2015)。

1.3　饑渴對柑橘大實(shí)蠅成蟲的影響

1.3.1對成蟲壽命的影響從羽化當(dāng)日開始只提供水，柑橘大實(shí)蠅雌、雄性成蟲的壽命均顯著長于供蜜、供水供蜜和無水無蜜處理，雌、雄性成蟲供蜜處理的壽命與無水無蜜處理間的差異不顯著；但是，從10日齡開始，雌、雄性成蟲供蜜與供水處理的壽命差異不明顯(黃聰,2015)。

1.3.2對成蟲存活的影響研究發(fā)現(xiàn)，充足的水源對柑橘大實(shí)蠅成蟲的存活最為有利，最長可存活20 d，50%以上的個(gè)體可存活10 d以上；而缺乏水源或蜜源對成蟲的存活不利。2~3日齡雌性成蟲對水的選擇性較強(qiáng)，而4~7日齡雌性成蟲對蜂蜜和水的選擇性沒有明顯差異。水源對于10日齡以上雌性成蟲的存活十分重要(黃聰,2015)。

1.3.3對成蟲梳理行為的影響既不提供食源也不提供水源或僅提供蜜源的雌性成蟲，僅在前4 d具有梳理行為，供水供蜜的成蟲梳理行為可持續(xù)6 d;而在羽化初期便開始提供水源的成蟲在第11天仍具有梳理行為(黃聰,2015)。

1.3.4對成蟲爬行行為的影響從羽化當(dāng)日開始既不提供水也不提供蜂蜜的雌、雄性成蟲，前5 d趨上爬行的比例最高，為72.4%；提供水源或蜜源的雌、雄性成蟲趨上爬行的比例均顯著降低；而同時(shí)提供水源和蜜源的成蟲，趨上爬行的能力最低，表明當(dāng)食源充足時(shí)，成蟲覓食活動(dòng)減少(黃聰,2015)。

1.4　水淹對柑橘大實(shí)蠅幼蟲和蛹的影響

將脫果后的柑橘大實(shí)蠅老熟(3齡)幼蟲水淹1~5 d后，觀察幼蟲的存活及化蛹比率。結(jié)果顯示，盡管水淹后幼蟲的昏迷率達(dá)33.6%~100%，但其恢復(fù)比率高達(dá)97%以上；幼蟲死亡率僅為9.6%~26.8%；化蛹比率高達(dá)70.0%~90.4%。此外，蛹期或羽化期浸水對成蟲羽化率沒有明顯的不利影響。由此可見，柑橘大實(shí)蠅幼蟲和蛹抗水淹的能力很強(qiáng)，可隨落果借水流傳播擴(kuò)散(待發(fā)表數(shù)據(jù))。

2　越冬蛹保存介質(zhì)及貯存方法的研究

2.1　介質(zhì)組成和含水量對成蟲羽化和性比的影響

以不同含水量及不同細(xì)沙和土壤組合作為保存介質(zhì)，逐日觀察成蟲羽化情況。結(jié)果表明，當(dāng)土壤質(zhì)地為沙質(zhì)、含水量為10%和15%時(shí)，雌蟲和雄蟲羽化率以及總羽化率均較高；當(dāng)土壤質(zhì)地為菜園土?xí)r，雄蟲和雌蟲羽化率以及總羽化率隨含水量的升高而增大，即20%含水量時(shí)羽化率最高，而當(dāng)土壤含水量為5%時(shí)，無論是雌蟲還是雄蟲均不能羽化；將沙土和壤土以1∶1混合，當(dāng)含水量為10%和15%時(shí)，雌蟲和雄蟲羽化率以及總羽化率較高。此外，土壤質(zhì)地不同，柑橘大實(shí)蠅的雄性比例亦有所差異。當(dāng)含水量為10%時(shí)，沙質(zhì)土羽化的雄性成蟲較菜園土多；但當(dāng)沙土和壤土混合以后，雄性成蟲羽化的比例提高，且較沙質(zhì)土高。當(dāng)含水量為15%時(shí)，菜園土羽化的雄性成蟲比例最高，其次為混合沙壤土。當(dāng)含水量為20%時(shí)，混合沙壤土羽化的雄性比例最高，其次為菜園土和沙質(zhì)土。同時(shí)，含水量不同，柑橘大實(shí)蠅的雄性比例亦有所區(qū)別。當(dāng)介質(zhì)為沙質(zhì)土且含水量為10%時(shí)，羽化的柑橘大實(shí)蠅雄性比例最高，為58.0%；當(dāng)介質(zhì)為菜園土且含水量為15%時(shí)，羽化的柑橘大實(shí)蠅雄性比例最高，為70.6%；當(dāng)介質(zhì)為等量混合沙壤土且含水量為20%時(shí)，羽化的柑橘大實(shí)蠅雄性比例最高，為74.7%。綜上所述，含水量為20%的細(xì)沙和土壤混合(1∶1)介質(zhì)對柑橘大實(shí)蠅的保存最為有利，成蟲羽化率為 63.3%(黃聰,2015)。

2.2　越冬蛹貯存方法

黃聰(2015)研究了剝蛆法、蛆果堆放法以及傳統(tǒng)的化蛹池法對蛹體大小、羽化率以及成蟲體重、性比、壽命等的影響。結(jié)果表明，由于剝蛆法利于越冬蛹的保存，易于控制溫度和羽化進(jìn)度，有利于獲得大批量的蛹和成蟲。其中，化蛹池法羽化率最高，為62.2%；其次為剝蛆保存法，最終羽化率為54.6%；而蛆果堆放法羽化率最低，僅為17.4%。但是，化蛹池法雌蟲體重最大，為 45.46 mg；而剝蛆保存法雄蟲體重最輕，僅為34.69 mg。

2.3　幼蟲密度對化蛹的影響

將老熟幼蟲置于含水量為15%的細(xì)沙上，密度梯度分別為0.9、1.8、3.5、7.1和14.2頭·cm-2，觀察其化蛹情況。結(jié)果顯示，幼蟲密度過低或過高，均會(huì)顯著降低其化蛹率及化蛹進(jìn)度。當(dāng)幼蟲密度為1.8~3.5頭·cm-2時(shí)，化蛹率最高，達(dá)97.4%~98.4%；其次為0.9頭·cm-2，化蛹率為89.4%；當(dāng)幼蟲密度為7.1~14.2頭·cm-2時(shí)，化蛹率明顯降低，僅為61.4%~78.8%。此外，當(dāng)幼蟲密度較低(0.9~3.5頭·cm-2)時(shí)，有利于其整齊化蛹，4 d內(nèi)即可全部化蛹；而當(dāng)蟲口密度較高時(shí)，化蛹進(jìn)程緩慢，整體化蛹時(shí)間延長，達(dá)33 d(黃聰,2015)。

3　柑橘大實(shí)蠅人工飼養(yǎng)技術(shù)的研究

3.1　不同食物組合對成蟲生殖特性的影響

王小姣等(2012)測定了蜂蜜水、糖醋液、蔗糖加酵母膏以及蔗糖加蛋白胨等4種飼料對柑橘大實(shí)蠅成蟲存活、交配及產(chǎn)卵的影響。結(jié)果顯示，4種飼料喂食的成蟲壽命和交配次數(shù)沒有明顯差異，而蔗糖加蛋白胨喂食的成蟲單雌產(chǎn)卵量最高，約為20粒，顯著高于其他3種飼料，且這3種飼料喂食后的單雌產(chǎn)卵量之間沒有顯著差異。成蟲壽命最長為20 d，期間交配3~4次。針對室內(nèi)飼養(yǎng)成蟲壽命比較短的問題，在上述研究的基礎(chǔ)上，改良了成蟲飼養(yǎng)配方，分別以蛋白胨+金銀花蜜、酸水解蛋白+金銀花蜜、大豆粉+金銀花蜜為配方，以無蛋白的純金銀花蜜水為對照，研究了不同蛋白干粉飼料配方對柑橘大實(shí)蠅成蟲存活、交配的影響。結(jié)果顯示，3種蛋白干粉飼料均可滿足成蟲生長發(fā)育的需要，70%~90%的個(gè)體至少存活25 d，少量個(gè)體可存活70 d以上。此外，研究還顯示，蛋白干粉對成蟲壽命及交配次數(shù)無不良影響(王小姣等,2012)。

3.2　不同食物組合對幼蟲發(fā)育的影響

測定了3種人工飼料配方(表1)對柑橘大實(shí)蠅幼蟲存活和發(fā)育進(jìn)度及化蛹比率的影響。結(jié)果顯示，以3種配方飼養(yǎng)初齡幼蟲至第4天時(shí)，幼蟲的存活率分別為63.1%、51.9%和49.1%；研究還顯示，以配方B飼養(yǎng)的幼蟲存活時(shí)間最長，達(dá)36 d；以配方C飼養(yǎng)的幼蟲化蛹比率最高，為9.5%。可見，3種人工飼料基本可以滿足柑橘大實(shí)蠅生長發(fā)育的營養(yǎng)需求(待發(fā)表數(shù)據(jù))。

表1　柑橘大實(shí)蠅幼蟲人工飼料配方

4　柑橘大實(shí)蠅蛹滯育機(jī)制研究

針對柑橘大實(shí)蠅每年發(fā)生1代，滯育明顯，難以規(guī)?；曫B(yǎng)的問題，在cDNA測序及部分結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，克隆獲得滯育激素(Diapause hormone,DH)基因和促前胸腺激素(Prothoracicotropic hormone,PTTH)基因的部分序列；據(jù)此，采用5′RACE和3′RACE技術(shù)克隆其全長cDNA，并利用定量PCR檢測這2個(gè)基因在柑橘大實(shí)蠅不同滯育階段的mRNA表達(dá)狀況，從而揭示DH和PTTH基因在柑橘大實(shí)蠅蛹滯育中的作用。

4.1　內(nèi)參基因的選擇

選取α-TUB、β-TUB、β-actin、EF1-α、ELF1-β、G6PDH、RPL32、18s rRNA、28s rRNA、GAPDH等10種內(nèi)參基因，利用引物克隆其中間片段，并通過半定量PCR檢測這10種內(nèi)參基因在柑橘大實(shí)蠅不同時(shí)期(卵,幼蟲,以及1、90、160日齡蛹，雌性成蟲，雄性成蟲)的表達(dá)狀況。結(jié)果表明，在柑橘大實(shí)蠅的不同時(shí)期，內(nèi)參基因α-TUB、RPL32、EF1-α、28s rRNA與18s rRNA表達(dá)相對比較穩(wěn)定，而β-actin和GAPDH等則不能穩(wěn)定表達(dá)；不同時(shí)期相對表達(dá)量檢測結(jié)果顯示，α-TUB、EF1-α和 RPL32 在各個(gè)時(shí)期均能穩(wěn)定表達(dá)(Lüetal.,2014a)。

4.2滯育相關(guān)熱激蛋白基因hsp23、hsp70和hsp90的克隆及表達(dá)

通過同源序列比對算法，以及3′RACE和5′RACE技術(shù)克隆，獲得柑橘大實(shí)蠅hsp23、hsp70和hsp90基因的全長cDNA序列，并對其在不同發(fā)育階段的表達(dá)譜進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測分析。結(jié)果顯示，hsp23、hsp70和hsp90基因的cDNA序列分別為810、2295和1755 bp，其各自具有一個(gè)完整的開放閱讀框，3′端具有polyA結(jié)構(gòu)。從卵、幼蟲、蛹至成蟲羽化的整個(gè)時(shí)期，3種熱激蛋白基因相對表達(dá)量的動(dòng)態(tài)趨勢各異。其中，hsp90的相對表達(dá)量始終處于較低水平(<2)，僅在1和3齡幼蟲期、30日齡蛹期以及成蟲期有較小的表達(dá)高峰；hsp70在3齡幼蟲期具有一個(gè)高的表達(dá)峰值(≈8)，在卵期和30日齡蛹期分別具有一個(gè)較小的表達(dá)高峰(<2)；而hsp23的相對表達(dá)量較高，整個(gè)時(shí)期具有4個(gè)明顯的高峰，且在30日齡蛹期前后(7~90日齡)和150日齡蛹期前后(140~160日齡)持續(xù)時(shí)間較長。此外，在卵期，3種熱激蛋白基因的相對表達(dá)量相差無幾；在1齡幼蟲期，hsp90的相對表達(dá)量最高；在2齡幼蟲期，3種熱激蛋白基因的相對表達(dá)量最低；在3齡幼蟲期，hsp70的相對表達(dá)量最高，其次為hsp23，hsp90的相對表達(dá)量最低；而在整個(gè)蛹期，hsp23的相對表達(dá)量明顯較hsp70和hsp90高。這表明hsp70在柑橘大實(shí)蠅滯育信號(hào)接收期(即3齡幼蟲期)具有重要調(diào)控作用；而hsp23在柑橘大實(shí)蠅整個(gè)滯育期(即蛹期)具有重要調(diào)控作用(Lüetal.,2014b)。

4.3　柑橘大實(shí)蠅RNAi體系的構(gòu)建

以穩(wěn)定表達(dá)的內(nèi)參基因18s rRNA為靶標(biāo)，利用含T7啟動(dòng)子的內(nèi)參基因18s rRNA引物合成其雙鏈RNA。然后，將1 μL不同濃度(2和3 μg·μL-1)的dsRNA通過顯微注射(130 Pa，0.5 s)注入柑橘大實(shí)蠅3齡幼蟲體內(nèi),分別取注射當(dāng)天(0 d)以及1、2、3和5 d的幼蟲各5頭，以α-TUB作為對照，通過定量PCR檢測干擾后18s rRNA的表達(dá)量。結(jié)果顯示，當(dāng)注射的dsRNA濃度為2 μg·μL-1時(shí)，1 d后幼蟲體內(nèi)18s rRNA的表達(dá)量下降了64.8%；雖然在注射后第2天和第3天的表達(dá)量呈上升趨勢，但5 d后又有所下降，說明dsRNA的效果一直在持續(xù)。當(dāng)注射濃度為3 μg·μL-1時(shí)，幼蟲體內(nèi)18s rRNA的表達(dá)量在第1 天和第2天稍有上升，在3 d后下降明顯；5 d后雖有所上升，但其表達(dá)量與對照相當(dāng)。這表明注射過高濃度的dsRNA，不能起到抑制表達(dá)的作用，而隨著幼蟲體內(nèi)dsRNA濃度的逐漸降低，才具有沉默效果。據(jù)此，構(gòu)建柑橘大實(shí)蠅RNAi體系時(shí)，以濃度為2 μg·μL-1、注射量為1 μL作為靶基因的注射標(biāo)準(zhǔn)(待發(fā)表數(shù)據(jù))。

柑橘大實(shí)蠅滯育相關(guān)基因的研究，為解除滯育、實(shí)現(xiàn)室內(nèi)大量飼養(yǎng)提供了理論依據(jù)，為開展其輻照不育技術(shù)和遺傳不育控制技術(shù)研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，并有望使柑橘大實(shí)蠅不育技術(shù)得以大面積推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)治理。

5　柑橘大實(shí)蠅輻照不育技術(shù)的研究與應(yīng)用

5.1　適宜輻照劑量

以4級(jí)蛹作為輻照對象，以60Co-γ射線進(jìn)行適宜輻照劑量研究。結(jié)果顯示，70~110 Gy 的輻照劑量對成蟲羽化和羽化節(jié)律沒有明顯不利影響，其中 80 Gy 輻照后，其羽化率略有升高。進(jìn)一步研究顯示，輻照劑量對柑橘大實(shí)蠅成蟲的雌性比率具有明顯影響，但當(dāng)輻照劑量為80 Gy時(shí)，其雌性比率與對照最為接近。同時(shí)，60Co-γ射線輻照能縮短柑橘大實(shí)蠅成蟲壽命，由未被輻照(對照)時(shí)的33.5(雌性)和35.3 d(雄性)縮短為15.8~21.5 d；但當(dāng)輻照劑量為70 Gy時(shí)，其雌、雄成蟲壽命與對照沒有明顯差異。此外，當(dāng)輻照劑量為70 Gy時(shí)，雌、雄性成蟲飛行距離和飛行速率均未受到明顯影響，分別為17.1、16.7 km·h-1和3.9、3.8 km·h-1(黃聰?shù)?2015)。

5.2　適宜輻照時(shí)期

以90 Gy為輻照劑量，分別對1~4級(jí)蛹進(jìn)行輻照，結(jié)果顯示，除1級(jí)外，其他3個(gè)級(jí)別的蛹通過60Co-γ射線輻照后，成蟲羽化率均提高，其中2級(jí)蛹最為明顯，可能與輻照具有一定程度的殺菌作用有關(guān)。此外，蛹的發(fā)育時(shí)期不同，輻照后其所羽化的成蟲個(gè)體中雌蠅所占的比率亦有明顯變化，其中3級(jí)蛹的雌性比率與對照最為接近。綜合羽化率和雌性比率，在3級(jí)蛹時(shí)輻射比較恰當(dāng)，且對田間應(yīng)用較為有利(黃聰?shù)?2015)。

5.3　輻照對柑橘大實(shí)蠅交配競爭力的影響

以不同時(shí)期的柑橘大實(shí)蠅蛹為輻照對象，其成蟲交配次數(shù)沒有明顯變化，但3級(jí)雌蠅的交配持續(xù)時(shí)間較對照明顯縮短。同時(shí)，無論競爭者是雄性還是雌性，輻照蟲與未輻照蟲的交配競爭力均相當(dāng)(黃聰?shù)?2014a)。

5.4　輻照對柑橘大實(shí)蠅活動(dòng)能力的影響

以60Co-γ射線90 Gy為輻照劑量，以2~3級(jí)蛹為輻照對象，觀察同日羽化的輻照和未輻照成蟲的活動(dòng)能力。結(jié)果顯示，輻照后5日齡內(nèi)的雌性成蟲的爬行能力明顯增強(qiáng)，但12日齡時(shí)雄性成蟲的爬行能力降低；而雌性成蟲的梳理行為減少45%~80%；但直至12日齡，輻照對成蟲的趨上爬行能力均沒有明顯不良影響(談施緣等,2013)。

5.5　輻照對柑橘大實(shí)蠅引誘劑敏感性的影響

以橘園常用的引誘劑桔豐和果瑞特為靶標(biāo)，研究輻照對柑橘大實(shí)蠅引誘劑敏感性的影響。結(jié)果表明，輻照后柑橘大實(shí)蠅雌、雄蟲對2種引誘劑的敏感性明顯降低，僅為田間自然種群的8.7%~15.4%。這表明誘殺技術(shù)和輻照技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用具有增效作用，對輻照技術(shù)的應(yīng)用意義重大(黃聰?shù)?2014b)。

5.6　輻照不育技術(shù)的防控效果

以湖北省宜都市枝城鎮(zhèn)和松枝市旗林鎮(zhèn)相對封閉的橘園為防治試驗(yàn)田，開展了輻照不育技術(shù)防治柑橘大實(shí)蠅的研究(輻照蟲與蟲口基數(shù)比例約為0.9∶1.0)，并對輻照成蟲進(jìn)行了標(biāo)記與回收。結(jié)果顯示，輻照不育成蟲的田間擴(kuò)散距離多在70 m以內(nèi)，最遠(yuǎn)擴(kuò)散距離可達(dá)140 m。進(jìn)一步調(diào)查顯示，輻照不育技術(shù)與食餌誘殺技術(shù)對柑橘大實(shí)蠅的控制作用相當(dāng)，有產(chǎn)卵痕橘果的比率僅為0.45%。此外，輻照不育技術(shù)和食餌誘殺技術(shù)對雌性成蟲產(chǎn)卵不利，使有產(chǎn)卵痕橘果中卵的數(shù)量降低2~3倍，無效產(chǎn)卵的比率明顯增大。同時(shí)，防治方法對成蟲產(chǎn)卵行為有一定影響。在輻照不育技術(shù)防治的橘園中，有1個(gè)產(chǎn)卵痕的橘果占所有具產(chǎn)卵痕橘果的97%以上，有2個(gè)產(chǎn)卵痕的橘果不足3%；在食餌誘殺防治田，有2、3個(gè)產(chǎn)卵痕的橘果占所有具產(chǎn)卵痕橘果的8%；而在未采取任何防治措施的對照橘園中，有2、3個(gè)產(chǎn)卵痕的橘果比率明顯增大，分別占所有具產(chǎn)卵痕橘果的33%、15%。在不同防治方法的橘園中，產(chǎn)卵痕數(shù)量的不同可能與田間柑橘大實(shí)蠅成蟲發(fā)生數(shù)量不同有關(guān)；而無效產(chǎn)卵比率的增大，可能與輻照不育防治田和食餌誘殺防治田雌性有效交配機(jī)率下降有關(guān)。此外，輻照不育技術(shù)(加誘殺技術(shù))防治橘園的蟲口密度為0.081頭·果-1，蛆果率為2.08%；而僅采用誘殺技術(shù)的橘園中蟲口密度為0.457頭·果-1，蛆果率為6.33%，防治效果為67.14%(黃聰?shù)?2013)。

針對柑橘大實(shí)蠅食性單一(只危害蕓香科植物)，每年發(fā)生1代且蛀果為害，成蟲田間壽命長且行蹤不定，難以有效防控的問題，應(yīng)采用行為學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)以及分子生物學(xué)的技術(shù)與方法，開展柑橘大實(shí)蠅靶向防控技術(shù)研究，具體尚需研究的主要內(nèi)容包括：成蟲橘園外的行為，成蟲取食與卵黃蛋白形成機(jī)制，化蛹特性及蛹期天敵，滯育解除的關(guān)鍵技術(shù)，規(guī)?；曫B(yǎng)技術(shù)，以及遺傳不育技術(shù)，明確柑橘大實(shí)蠅基礎(chǔ)生物學(xué)特性及其成災(zāi)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)柑橘大實(shí)蠅的可持續(xù)治理。

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(責(zé)任編輯:楊郁霞)

Jian-ying GUO1,2, Chuan-ren LI3, Fang-hao WAN1,2，4*

1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural

Sciences,Beijing100193,China;2Center for Management of Invasive Alien Species, Ministry of Agriculture, Beijing 100193,

China;3College of Agriculture, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434025, China;4College of Agronomy

andPlantProtection,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao,Shandong266109,China

Abstract:Bactrocera minax (Enderlein), the Chinese citrus fruit fly, is one of the most important citrus pests in southern China. In recent years, the damage caused by this species on citrus plants has increased, causing the citrus industry suffer a great loss. In this paper, knowledge on the effects of environmental factors, including temperature, photoperiod, as well as adult nutrition (hunger, thirst) and tolerance to flooding in mature larvae, and on adult behavior of B. minax are evaluated. The parameters of artificial diet for mass rearing of B. minax adults and larvae, as well as the diapausing mechanisms of B. minax pupa is now clarified. The key techniques for IST (irradiation sterile technique), including the optimal irradiation dose of the60Co-γ ray and the optimal development status of irradiated B. minax pupa were clarified, leading to the first successful attempt to use IST to control B. minax in an orange orchard in Hubei Province. Finally, a proposal for further research on the sustainable management of B. minax is proposed.

Key words:Bactrocera minax; sterile insect technique; artificial diet; diapausing mechanism

DOI:10. 3969/j.issn.2095-1787.2015.02.010