CN109105341A

CN109105341A - 一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法

Info

Publication number: CN109105341A
Application number: CN201811022842.1A
Authority: CN
Inventors: 潘慧; 张敏; 李琴; 潘登; 胡玮; 胡好远
Original assignee: Anhui Normal University
Current assignee: Anhui Normal University
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-01-01

Abstract

本发明提供了一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，本发明根据斑翅果蝇的生活习性和基因特点，设计采用HFY‑YC型γ辐照装置进行辐照，辐照剂量率为1Gy/min、辐照剂量在90‑120GY，此条件下的辐照，蛹的羽化率高、畸形率较低、子代卵的孵化率极低、活动力不受影响。与现有技术相比，本发明提供的防治斑翅果蝇的辐照不育方法，够使雄虫不育，且雄虫在自然环境下成功的与雌虫交配，不会产生后代。同时雄虫的活动力和寿命不受到影响。该方法无污染、无抗性、防效持久、专一性强、对人畜和天敌安全。

Description

一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法

技术领域

本发明属于果蝇防治技术，具体涉及一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法。

背景技术

斑翅果蝇(Drosophila suzukii Matsumura，1931)属双翅目(Diptera)果蝇科(Drosophilidae)果蝇属(Drosophila)水果果蝇亚属(Subgenus Sophophora)，是一种危害草莓、蓝莓、树莓、黑莓、樱桃、葡萄和桃等软皮水果的全球性害虫。斑翅果蝇成虫体长2～3mm，翅展6～8mm，雌虫体长3.2～3.4mm，体色近黄褐色或红棕色。其成虫与其他果蝇区分的关键特征：(1)斑翅果蝇雄成虫双翅R1脉端部有一个明显黑斑，前足的第一、第二跗节均具性梳，梳齿3～6根；(2)斑翅果蝇雌成虫产卵器黑色、硬化，有光泽，外形巨大呈锯齿状，齿状突颜色较产卵器其他部位深，可刺入果皮并产卵。斑翅果蝇产卵器呈锯齿状，能够刺穿表皮，将卵产于完好的果实内，然后幼虫在果实内部取食危害，隐蔽性强，防治难度大。斑翅果蝇寄主范围广、繁殖速度快、传播迅速，对水果危害严重。不仅影响有关水果业的生产，还严重影响水果国际贸易的正常进行，造成严重的经济利益损失，其潜在风险和危害很大。已对北美、欧洲等全球数十个国家水果业造成了严重危害，并被美国、日本、澳大利亚、新西兰、英国、德国等多个国家列为重要的检疫性害虫。近年来，在我国一些樱桃和杨梅的产区，斑翅果蝇均有报道，成为危害果实的重要害虫种类。当前防治斑翅果蝇的方法有农艺措施(即果实成熟要及时采摘，将园中过熟果、落果和腐烂果清除并运出园外)、物理防治(即是利用斑翅果蝇成虫的趋性，在田间放置引诱剂对成虫进行诱捕)、化学防治(化学防治被认为是斑翅果蝇成虫最快捷的防治方法，其主要是使用化学杀虫剂对斑翅果蝇成虫进行毒杀)、天敌昆虫的生物防治等。

但是，以上防治措施存在以下问题：

(1)农艺措施的不足是及时清理果园及周边的病虫果、落地果和过熟腐烂果比较浪费时间和耗费人力；

(2)物理防治的不足是由于斑翅果蝇在卵、幼虫和蛹期长时间藏匿在果实内部，仅在成虫期短时间暴露在果实外部，使用引诱剂具有局限性，因其防治不彻底、防治效果易反弹而影响整体的防治效果；

(3)化学杀虫剂喷洒，不仅增加了生产成本，还造成农药残留、食品安全、益虫受害、环境污染等严重问题，而且长期使用化学杀虫剂会使斑翅果蝇抗药性增强，负面问题较多；

(4)天敌生物防治存在的问题是虽然当前发现斑翅果蝇的天敌寄生蜂但未找到一种高效寄生的寄生蜂，且大规模繁殖寄生蜂的技术不够成熟。

针对现有防治斑翅果蝇的方法存在诸多不足，提供一种无污染、无抗性、防效持久、专一性强、对人畜和天敌安全的控制害虫的方法十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，利用辐照不育技术防治果蝇，设计辐照不育剂量，使用该方法能够使雄虫不育，且雄虫在自然环境下成功的与雌虫交配，不会产生后代。同时雄虫的活动力和寿命不受到影响。该方法无污染、无抗性、防效持久、专一性强、对人畜和天敌安全。

本发明具体技术方案如下：

一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，包括以下步骤：

1)将斑翅果蝇饲养、产卵，获得斑翅果蝇的4日龄蛹；

2)对斑翅果蝇的4日龄蛹进行辐照；

3)辐照后，蛹羽化，挑出雄性斑翅果蝇；

4)将步骤3)挑出的雄性斑翅果蝇野外释放，即可。

步骤1)具体为：

从果园收集寄生果蝇的鲜果，孵化果蝇，鉴定出斑翅果蝇，挑选雌雄斑翅果蝇放在覆以50目尼龙网的养虫笼，饲养并建立稳定的株系，蝇笼内放置果蝇饮用水和培养基。

步骤1)中所述饲养，环境为L：D＝12:12，温度24-26℃左右，湿度68-72％，饲养产卵后，选择4日龄蛹。

步骤1)中使用尼龙网套筒的目的防止果蝇进出养虫笼，而且，更换培养基和水时比较方便。

步骤2)具体为：将斑翅果蝇的4日龄蛹分别单个挑选到含有培养基的容器中，进行辐照，辐照剂量率为1Gy/min。

进一步的，步骤2)所使用的容器为浅口玻璃杯，杯中培养基表面平整，挑选的蛹在同一高度，受到的辐照均匀。

进一步的，步骤2)中辐照剂量在90-120GY。此条件下的辐照，蛹的羽化率高、畸形率较低、子代卵的孵化率极低、活动力不受影响，所得雄性斑翅果蝇释放野外，与野生雄虫竞争配偶，不育雄虫与野生雌虫交配后导致雌虫不能产生后代，从而减少下一代害虫的数量。通过多次大量释放不育雄虫，能到达到遏制或者根治整个害虫种群的防治效果。

步骤3)具体为：把蛹连同玻璃杯放在250ml一次性杯中，用卫生纸和皮筋封口，并标记辐射剂量、日期。待蛹羽化后，使用CO₂麻醉果蝇，挑出雄性斑翅果蝇。

昆虫辐射不育技术(sterile insect technique,SIT)是指利用高能射线包括γ射线、χ射线、α射线、β射线和中子流等，对目标害虫(主要是雄虫)的某个虫态进行辐照处理，使其生殖细胞的染色体发生断裂、易位，造成不对称组合，导致显性致死、当代或后代不能正常生殖，从而实现害虫防治的一种物理方法，其中⁶⁰Co放射源发出的γ射线是昆虫辐照不育处理中最简便有效、最常用的射线。昆虫辐照不育机理研究目前主要集中在生殖细胞方面。辐照致昆虫不育的机理之一，是生殖细胞通常比体细胞对射线更敏感，一定剂量射线辐照后，昆虫体细胞的结构破坏可能不明显(所以仍能正常存活并且保持交配等行为)，但生殖细胞结构往往遭到严重破坏，虽然成虫仍有交配能力，但交配后不能产生有效的受精卵而失去生殖能力。该技术具有无污染、无抗性、防效持久、专一性强、对人畜和天敌安全等突出优点，已成为害虫综合治理工程的重要内容。SIT是一种向野生害虫种群中大量释放不育虫来防治害虫的方法。由于雌虫产卵造成危害或者传播疾病，通常SIT技术释放的是不育雄虫。大量的不育雄虫与野生雄虫竞争配偶，不育雄虫与野生雌虫交配后导致雌虫不能产生后代，从而减少下一代害虫的数量。通过多次大量释放不育雄虫，能到达到遏制或者根治整个害虫种群的防治效果。

本发明提供的防治斑翅果蝇的辐照不育方法与农艺措施防治方法相比：按照不育剂量辐照，只需辐照一次，省时。防治时只需释放一次，省人力。与物理防治方法相比：不育雄虫释放与果园雌虫交配，在产卵期减少果蝇的数量，对整体的防治起到良好的效果。与化学防治方法相比：辐照方法无药物残留在果实上，不会危害人体健康；不会对斑翅果蝇的天敌昆虫造成影响，维持了生态环境的稳定；也不会使斑翅果蝇产生抗药性，可以持续用该方法防治。与生物防治方法相比：辐照方法不需要考虑天敌昆虫寄生效果是否高效，也不需要考虑天敌昆虫数量不足以防治斑翅果蝇。

本发明经过大量探索和实验，根据斑翅果蝇的生活习性和基因特点，设计采用HFY-YC型γ辐照装置进行辐照，辐照剂量率为1Gy/min、辐照剂量在90-120GY，此条件下的辐照，蛹的羽化率高、畸形率较低、子代卵的孵化率极低、活动力不受影响，所得雄性斑翅果蝇释放野外，与野生雄虫竞争配偶，不育雄虫与野生雌虫交配后导致雌虫不能产生后代，从而减少下一代害虫的数量。通过多次大量释放不育雄虫，能到达到遏制或者根治整个害虫种群的防治效果。

与现有技术相比，本发明提供的防治斑翅果蝇的辐照不育方法，够使雄虫不育，且雄虫在自然环境下成功的与雌虫交配，不会产生后代。同时雄虫的活动力和寿命不受到影响。该方法无污染、无抗性、防效持久、专一性强、对人畜和天敌安全。

具体实施方式

实施例1

一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，包括以下步骤：

1)果蝇4日龄蛹的获得：

在安徽省芜湖市南陵徽王蓝莓园采集寄生果蝇的蓝莓鲜果，带回实验室孵化，果蝇孵化出来后，鉴定出斑翅果蝇，挑选雌雄放在覆以50目尼龙网的养虫笼饲养并建立稳定的株系，养虫笼50×50×50cm，在蝇笼侧面开一直径15cm的圆孔,圆孔处紧密连接一个相应直径的尼龙网套筒。笼内放置2个250ml一次性杯，1个盛放水，并在杯中放少许棉絮，以便成虫饮水；1个盛放玉米培养基，作为产卵基料。饲养环境：L：D＝12:12，温度25℃，湿度70％。定期更换蝇笼内果蝇饮用水和培养基。

待笼内果蝇数量达到2000头时，笼内放置4个含有培养基的一次性杯，2天后更换培养基，将每笼更换后的培养基用卫生纸和皮筋封口，当6-8天后，选择培养基中果蝇的4日龄蛹。

2)不育剂量辐照：

用镊子将四日龄蛹单个挑选到含有培养基的浅口玻璃杯，玻璃杯高度3.50cm，上口径5.50cm，下口径2.50cm中，分2组，每组100头蛹。将分装好的玻璃杯用卫生纸和皮筋封口，并标记辐射剂量、日期，以便于做实验时分类明确。

利用HFY-YC型γ辐照装置对进行辐照，辐照剂量率为1Gy/min。辐照剂量是90、120GY，辐照对应的时间为90min、120min。

3)挑选不育雄蝇：

辐射结束后，将玻璃杯上的卫生纸和皮筋去掉，蛹连同玻璃杯放在一次性杯中，用卫生纸和皮筋对一次性杯封口。在适宜的湿度下培养1至2天，蛹羽化。待蛹大量羽化后，向一次性杯中冲入适量的CO₂，使其麻醉但不致死，以便挑取雄蝇。

斑翅果蝇雄蝇双翅有黑斑、雌蝇有锯齿状产卵器，根据这两个肉眼直接观察的特征来挑选雄蝇。挑选的过程中速度一定要快且不伤害果蝇，将挑选的雄蝇放在释放器中。而多余的辐照蛹冷藏保存以供下次使用。

4)不育雄蝇的野外释放：

采用公开号CN 202799912U中国专利公开的不育实蝇释放器将步骤3)挑出的雄性斑翅果蝇及时野外释放，每个释放器可盛放10000-15000头斑翅果蝇成虫。

将释放器悬挂在目标区域，柱身开口的封口撕开，雄蝇飞出，与野生雄虫竞争配偶，不育雄虫与野生雌虫交配后导致雌虫不能产生后代，从而减少下一代害虫的数量。通过多次大量释放不育雄虫，能到达到遏制或者根治整个害虫种群的防治效果。

上述方法中，所有仪器使用前清理干净。所述培养基的制备方法是：玉米粉125g、白糖200g、琼脂粉45g、酵母粉70g、和水280混合配制而成，此配方制备的培养基硬度刚刚好，硬度太小湿度太大果蝇容易黏在上面而死亡，硬度太大果蝇产卵器无法刺破培养基而产卵。使用过程中，一次性杯中培养基量为一次性杯的三分之一。而浅口玻璃杯中培养基量为杯的三分之二。

对比例1

一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，包括以下步骤：

1)果蝇4日龄蛹的获得：

在安徽省芜湖市南陵徽王蓝莓园采集寄生果蝇的蓝莓鲜果，带回实验室孵化，果蝇孵化出来后，鉴定出斑翅果蝇，挑选雌雄放在覆以50目尼龙网的养虫笼饲养并建立稳定的株系，养虫笼50×50×50cm，在蝇笼侧面开一直径15cm的圆孔,圆孔处紧密连接一个相应直径的尼龙网套筒。笼内放置2个250ml一次性杯，1个盛放水，并在杯中放少许棉絮，以便成虫饮水；1个盛放玉米培养基，作为产卵基料。饲养环境：L：D＝12:12，温度25℃，湿度70％。定期更换蝇笼内果蝇饮用水和培养基，同时也补充果蝇。

待笼内果蝇数量达到2000头时，笼内放置4个含有培养基的一次性杯，2天后更换培养基，将每笼更换后的培养基用卫生纸和皮筋封口当6-8天后，选择培养基中果蝇的4日龄蛹。

2)不育剂量辐照：

用镊子将四日龄蛹单个挑选到含有培养基的浅口玻璃杯，玻璃杯高度3.50cm，上口径5.50cm，下口径2.50cm中，每组200头蛹，共8组。将分装好的玻璃杯用卫生纸和皮筋封口，并标记辐射剂量、日期，以便于做实验时分类明确。利用HFY-YC型γ辐照装置对进行辐照，辐照剂量率为1Gy/min。6组辐照剂量60、90、120、150、180、210Gy和2组对照组不辐照。辐射结束后：将蛹从玻璃杯中分装到单个含有适量湿棉花的冻存管中放在适宜湿度下培养。观察实验组和对照组的羽化情况，并记录蛹羽化数量、雌雄数、畸形数。结果见下表1。

取上述冻存管中羽化的雄虫进行实验，取出各个剂量辐射后的2只雄性果蝇与2只未辐射的雌性果蝇放在一个含有培养基的浅口玻璃杯，每个剂量10个重复。对照组亦如此。每两天更换含有培养基的浅口玻璃杯，更换时注意标记组号与日期。将每组更换后的培养基，在解剖镜下统计卵的数量(斑翅果蝇卵白色，而培养基微黄色，易于在培养基上找到卵；且卵的头部有两个呼吸丝带，也容易在培养基上找到卵)。之后同样也在解剖镜下统计卵孵化的幼虫数(斑翅果蝇幼虫头部有一个黑点，且幼虫有一定的蠕动，易于区分，继续饲养上述实验中果蝇，直至每组果蝇全部死亡，记录果蝇的存活时间。记录每个剂量十组的平均产卵量、平均孵化幼虫数，孵化率及雄虫平均寿命，结果见下表2。

3)挑选不育雄蝇：

辐射结束后，将玻璃杯上的卫生纸和皮筋去掉，蛹连同玻璃杯放在一次性杯中，用卫生纸和皮筋对一次性杯封口。在适宜的湿度下培养1至2天，蛹羽化。待蛹大量羽化后，向一次性杯中冲入适量的CO₂，使其麻醉但不致死，便于挑取雄蝇。

斑翅果蝇雄蝇双翅有黑斑、雌蝇有锯齿状产卵器，根据这两个肉眼直接观察的特征来挑取雄蝇。挑选的过程中速度一定要快且不伤害果蝇，将挑选后雄蝇放在释放器中。而多余的辐照蛹冷藏保存以供下次使用。

4)不育雄蝇的野外释放：

表1

处理组	雄蝇数	雌蝇数	畸形总数	未羽化数	畸形率	羽化率
							对照组1	84	76	0	40	0.00％	80.00％
对照组2	62	83	1	54	0.05％	73.00％
							60GY	47	63	3	87	1.50％	56.50％
90GY	58	45	12	85	6.00％	57.50％
							120GY	31	64	7	98	3.50％	51.00％
150GY	37	47	4	112	2.00％	44.00％
							180GY	35	38	7	120	3.50％	40.00％
210GY	52	42	14	92	7.00％	54.00％

注：1.未羽化数：存在蛹内而未羽化；

2.羽化数：包含正常雌雄蝇数和畸形数；

表2

综合数据分析，辐照不育剂量在90至120GY范围内，蛹的羽化率高、畸形率较低、子代卵的孵化率极低、活动力不受影响。所获得的雄虫正好是所需要的不育雄虫。

Claims

1.一种用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将斑翅果蝇饲养、产卵，获得斑翅果蝇的4日龄蛹；

2)对斑翅果蝇的4日龄蛹进行辐照；

3)辐照后，蛹羽化，挑出雄性斑翅果蝇；

4)将步骤3)挑出的雄性斑翅果蝇野外释放，即可。

2.根据权利要求1所述用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，步骤1)具体为：

3.根据权利要求1或2所述用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，步骤1)中所述饲养，环境为L：D＝12:12，温度24-26℃左右，湿度68-72％，饲养产卵后，选择4日龄蛹。

4.根据权利要求1或2所述用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，步骤2)具体为：将斑翅果蝇的4日龄蛹分别单个挑选到含有培养基的容器中，进行辐照，辐照剂量率为1Gy/min。

5.根据权利要求1或4所述用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，步骤2)中辐照剂量在90-120GY。

6.根据权利要求1或5所述用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，步骤2)中采用HFY-YC型γ辐照装置进行辐照。

7.根据权利要求1所述用于防治斑翅果蝇的辐照不育方法，其特征在于，步骤3)具体为：把蛹连同玻璃杯放在250ml一次性杯中，用卫生纸和皮筋封口，并标记辐射剂量、日期，待蛹羽化后，使用CO₂麻醉果蝇，挑出雄性斑翅果蝇。