温度和寄主对烯虫酯控制谷蠹效能的影响

李 磊，曾 玲，梁广文

(华南农业大学昆虫生态研究室，广州 510642)

谷蠹Rhyzopertha dominica(Fabricius)，重要的储藏害虫之一，广泛分布于世界各地(Potter，1935)。该虫主要危害稻谷、小麦、玉米等谷类储藏物(Potter，1935;张立力和权永红，1995)，由于成虫和幼虫均喜在粮粒内啃食或钻蛀，给防治带来了不便。磷化氢对谷蠹所有虫态均有显著的控制效果，但其抗性问题也日益严重(Collins et al.，2005;Lorini et al.，2007;Edde，2012)。除此之外，谷蠹对毒死蜱、甲基嘧啶磷、溴氰菊酯和马拉息昂等一些化学药剂也产生严重的抗性(Carvalho et al.，1996;Lorini and Galley，1999;梁永生和冉莉，2000)。

烯虫酯，20世纪70年代出现的昆虫生长调节剂，是重要的保幼激素类似物之一。由于其对哺乳动物无毒，广泛应用在害虫控制中(Henrick，2007)。烯虫酯一般不影响成虫，主要干扰昆虫未成熟时期的正常生长和发育(Oberlander et al.，1997;Mondal and Parween，2000)。大量研究表明烯虫酯能有效抑制谷蠹后代种群，且被注册为粮食保护剂广泛应用于谷蠹等其它储粮害虫的控制(Daglish and Pulvirenti，1998;Arthur，2004;Henrick，2007;Daglish and Nayak，2010;Edde，2012)。然而，烯虫酯控制害虫的效能可因储藏的环境条件、应用方式等其它外在的因素而改变(Amos and Williams，1977;Arthur et al.，2009;Athanassiou et al.，2011;Wijayaratne et al.，2012a)，因此探索外在因素对烯虫酯效能的影响是亟需的。温度和寄主是昆虫发育最为重要的因素，而它们对烯虫酯控制谷蠹的影响报道较少，且烯虫酯对谷蠹的抑制作用在国内报道鲜见。基于此，本文在室内研究了温度和寄主对烯虫酯控制谷蠹效能的影响，为烯虫酯更好的控制谷蠹及其应用提出了理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料来源

谷蠹起始种群由广东省粮食科学研究所提供，经完整小麦粒多代饲养备用。其中，饲养温度为30±1℃，相对湿度为60±5%，光周期L∶D=0∶24。

实验中所采用的小麦、稻谷、玉米均来源于广州江秾汇贸易有限公司。

烯虫酯为93% 的S 烯虫酯，英文名为s－methoprene，化学名称isopropyl(2E，4E，7S)－11－methoxy－3，7，11－trimethyl－2，4－dodecadienoate，由南京昆玥化工有限公司生产。

1.2 粮食和烯虫酯的处理

将实验中3种寄主粮食的含水量通过烘箱和电脑粮食水分测定仪(LDS－1G)调至13±1%。烯虫酯用丙酮依次稀释，然后与粮食在四氟烧杯中均匀混合，使其在1 kg 粮食中重量含量分别为0.25 mg、0.5 mg、1 mg，即实验中烯虫酯的应用浓度为0.25、0.5和1 mg/kg。以仅添加丙酮的粮食作为对照，即0 mg/kg。待丙酮完全挥发后备用。

1.3 温度对烯虫酯控制谷蠹效能的影响

设定培养箱(RXZ500A)温度为24、28、32、36±1℃，相对湿度60±5%，光周期L∶D=0∶24。依次称取4种浓度处理的小麦20 g，分别置于80mL 的三角瓶中。取新羽化的谷蠹成虫30头放入瓶中。实验共设3个区组，每个区组均包含4个浓度处理小区，其中每个浓度重复3次。将各处理分别移至预设的培养箱内，待10 天后将谷蠹成虫通过分样筛全部筛出，然后将危害后的小麦依次倒入原瓶，并放置相对应的温度下培养4～13 周，待子代成虫全部羽化，统计后代成虫数量。

1.4 寄主对烯虫酯控制谷蠹效能的影响

依次称取4种浓度处理的小麦、稻谷、玉米20 g，分别置于80mL 的三角瓶中。取新羽化的谷蠹成虫30头放入瓶中。实验共设3个区组，每个区组均包含4个浓度处理小区，其中每个浓度重复3次。将各处理移至培养箱(RXZ500A)，预设温度为30±1℃，相对湿度为60±5%，光周期L∶D=0∶24。待10 天后将谷蠹成虫筛出，然后将危害的3种粮食依次置于原瓶，并放入培养箱6～8 周，待子代成虫全部羽化，统计后代成虫数量。

1.5 统计分析

烯虫酯对谷蠹后代种群的抑制率通过以下公式评估:

温度和寄主对烯虫酯控制谷蠹后代种群的影响主要通过 SAS 9.0 进行多元方差分析(MANOVA)，对谷蠹种群抑制率进行单因素方差分析(ANOVA)。两种分析均通过Tukey 法在0.05 水平上进行差异显著比较，概率值P＜0.05即有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 温度对烯虫酯控制谷蠹效能的影响

由表1和表2 可以看出:在各温度处理下，烯虫酯对谷蠹的后代种群抑制效果显著，且随着应用浓度的增高后代成虫数逐渐减少。尤其是在1 mg/kg的浓度下，后代成虫的数量最多仅为2头。而在未添加烯虫酯的小麦中(0 mg/kg)，温度对谷蠹后代种群影响显著，其中以32℃下后代种群数最高。

由表2 可知:温度(df=3，96;F=485.97;p＜0.0001)和烯虫酯应用浓度(df=3，96;F=1934.54;p＜0.0001)为显著影响因子，且温度和浓度之间交互作用显著(df=9，96;F=154.04;p＜0.0001)。区组之间并没有显著差异(df=2，96;F=0.16;p=0.8494)，且区组和温度(df=6，96;F=0.30;p=0.9376)、区组和浓度(df=6，96;F=0.07;p=0.9985)、以及温度、浓度和区组(df=18，96;F=0.09;p=1.0000)之间并没有显著的交互作用。

表1 不同温度下小麦烯虫酯处理的后代成虫数(mean±SE)Table 1 Number of progeny adults(mean±SE)on methoprene－treated wheat at different temperatures

表2 对谷蠹后代数主要效应和交互作用Table 2 Main effects and interactions for R.dominica progenies

由表3 可以看出，温度并没有显著影响烯虫酯控制谷蠹的效能。在相同浓度下，各温度处理间烯虫酯对谷蠹后代种群抑制率并没有显著性差异。然而，浓度显著影响了烯虫酯对谷蠹后代种群的抑制率，且抑制率随着浓度的增高而增高。其中以1 mg/kg 下的抑制率最高，均大于等于97%。

2.2 寄主对烯虫酯控制谷蠹效能的影响

在3种寄主处理中，烯虫酯对谷蠹后代种群抑制效果均显著，且后代成虫数随着烯虫酯浓度升高而减少。尤其是在1 mg/kg 的浓度下，后代成虫的数量最多仅为2头。而在未添加烯虫酯的粮食中(0 mg/kg)，寄主对谷蠹后代种群影响显著，其中以小麦中的后代成虫数最多，玉米中的后代成虫数最少(表4～表5)。

表3 烯虫酯在不同温度下对谷蠹的抑制率(%)Table 3 Inhibition rate of methoprene against R.dominica at different temperatures

表4 不同寄主烯虫酯处理的后代成虫数(mean±SE)Table 4 Number of progeny adults(mean±SE)on different hosts treated with methoprene

表5 对谷蠹后代主要效应和交互作用Table 5 Main effects and interactions for R.dominica progenies

由表5 可知:寄主(df=2，72;F=221.68;p＜0.0001)和烯虫酯浓度(df=3，72;F=1279.47;p＜0.0001)为显著的影响因子，且寄主和浓度之间交互作用显著(df=6，72;F=69.06;p＜0.0001)。区组之间并没有显著差异(df=2，72;F=0.27;p=0.7646)，且区组和寄主(df=4，72;F=0.33;p=0.8562)、区组和浓度(df=6，72;F=0.17;p=0.9829)、以及温度、浓度和区组(df=12，72;F=0.09;p=0.9996)之间并没有显著的交互作用。

表6 烯虫酯在不同寄主上对谷蠹的抑制率(%)Table 6 Inhibition rate of methoprene against R.dominica on different stored grains

由表6 可知，寄主并没有显著影响烯虫酯控制谷蠹的效能。在相同浓度下，各寄主处理间烯虫酯对谷蠹后代种群抑制率并没有显著性差异。然而浓度却显著影响烯虫酯对谷蠹后代种群的抑制率，且抑制率随着浓度的增高而增高。其中以1 mg/kg下的抑制率最高，均大于等于98%。

3 结论与讨论

烯虫酯属于保幼激素类似物，一般不直接作用于成虫(Oberlander et al.，1997;Mondal and Parween，2000)，在本研究中也发现烯虫酯并没有影响谷蠹成虫的存活率。烯虫酯对谷蠹后代种群有显著的抑制作用，除此之外，其对印度谷螟、烟草甲、烟草螟和赤拟谷盗等储粮害虫也有显著的抑制效果(Marzke et al.，1977;Arthur et al.，2010;Wijayaratne et al.，2012b)，但对米象属和书虱类的储粮害虫却效果不显著(Mcgregor and Kramer，1975;Amos and Williams，1977;Athanassiou et al.，2010)。而在粮食储藏过程中往往多种害虫混合发生，烯虫酯与其它粮食保护剂混合使用不仅可以抑制多种害虫的后代种群，也可以直接降低害虫的F0代种群(Daglish，1998;Arthur，2004;Daglish and Wallbank，2005)。

Wijayaratneet al.(2012)在不同温度和表面基底研究了烯虫酯控制赤拟谷盗 Tribolium castaneum 的效能，结果表明温度并没有显著影响烯虫酯的效能，而基底却显著影响了烯虫酯的持效性。同样Arthur et al.(2009)报道温度并没有影响烯虫酯控制印度谷螟Plodiainterpunctella 的效能。本文研究发现温度并没有显著影响烯虫酯控制谷蠹的效能，这与以上的结果是一致。Athanassiouet al.(2011)在定量的粮食中采用1/8、1/4、1/2 以及全部施用烯虫酯，发现分层不均匀应用烯虫酯对谷蠹的控制效能仅在玉米处理中显著。而本文发现寄主并没有显著影响烯虫酯控制谷蠹的效能，这主要是由于应用的方式不同造成的。除此之外，本文仅进行了温度和寄主对烯虫酯短时期效能的影响，至于对烯虫酯持效性是否有影响需要进一步测定。

本文研究结果表明温度和寄主显著影响谷蠹后代种群，且温度和浓度、寄主和浓度均有显著的交互作用，但温度和寄主并没有显著影响烯虫酯抑制谷蠹的效能。本文中不同温度和寄主处理的后代种群差异较大，这主要是由于谷蠹自身对温度和寄主的适应性导致的(Edde，2012)。研究中发现温度和浓度有显著的交互作用，可在今后的防控中结合起来。比如低温和烯虫酯或者高温和烯虫酯的结合，低温或者高温可以影响谷蠹自身存活率、产卵率、孵化率以及羽化率等(张立力和权永红，1995;Edde，2012)，而烯虫酯可以抑制后代种群的增长。

References)

Amos T，Williams P，1977.Insect growth regulators:some effects of methoprene and hydroprene on productivity of several stored grain insects.Aust.J.Zool.，25(2):201－206.

Arthur FH，2004.Evaluation of methoprene alone and in combination with diatomaceous earth to control Rhyzopertha dominica(Coleoptera:Bostrichidae)on stored wheat.J.Stored Prod.Res.，40(5):485－498.

Arthur FH，Jenson EA，Nechols JR，2009.Efficacy of methoprene applied at different temperatures and rates on surface substrates to control eggs and fifth Instars of Plodia interpunctella.J.Econ.Entomol.，102(5):1992－2002.

Arthur FH，Jenson EA，Nechols JR，2010.Methoprene and synergized pyrethrins as aerosol treatments to control Plodia interpunctella(Hubner)，the Indian meal moth(Lepidoptera:Pyralidae).J.Stored Prod.Res.，46(2):103－110.

Athanassiou CG，Arthur FH，Throne JE，2010.Efficacy of methoprene for control of five species of Psocids(Psocoptera)on Wheat，Rice，and Maize.J Food Protect.，73(12):2244－2249.

Athanassiou CG，Arthur FH，Throne JE，2011.Efficacy of layer treatment with methoprene for control of Rhyzopertha dominica(Coleoptera:Bostrychidae) on wheat，rice and maize.Pest Manag.Sci.，67(4):380－384.

Carvalho Guides RN，Dover BA，Kambhampati S，1996.Resistance to chlorpyrifos－methyl，pirimiphos－methyl，and malathion in Brazilian and U.S.populations of Rhyzopertha dominica(Coleopera:Bostrichidae).J.Econ.Entomol.，89(1):27－32.

Collins PJ，Daglish GJ，Pavic H，Kopittke RA，2005.Response of mixed－age cultures of phosphine－resistant and susceptible strains of lesser grain borer，Rhyzopertha dominica，to phosphine at a range of concentrations and exposure periods.J.Stored Prod.Res.，41(4):373－385.

Daglish GJ，1998.Efficacy of six grain protectants applied alone or in combination against three species of coleoptera.J.Stored Prod.Res.，34(4):263－268.

Daglish GJ，Pulvirenti C，1998.Reduced fecundity of Rhyzopertha dominica(F.)(coleoptera:bostrychidae)following exposure of adults to methoprene.J.Stored Prod.Res.，34(2－3):201－206.

Daglish GJ，Wallbank BE，2005.Efficacy of diflubenzuron plus methoprene against Sitophilus oryzae and Rhyzopertha dominica in stored sorghum.J.Stored Prod.Res.，41(3):353－360.

Daglish GJ，Nayak MK，2010.Uneven application can influence the efficacy of s－methoprene against Rhyzopertha dominica(F.)in wheat.J.Stored Prod.Res.，46(4):250－253.

Edde PA，2012.A review of the biology and control of Rhyzopertha dominica(F.)the lesser grain borer.J.Stored Prod.Res.，48:1－18.

Henrick CA，2007.Methoprene.J.Am.Mosquito Contr.，23(2):225－239.

Liang YS，Ran L，2000.Studies on cross resistance of phosphine resistant strains in stored grain to fenitrothion and to chloropicrin.Grain Storage，4:7－12.［梁永生，冉莉，2000.谷蠹、米象和锈赤扁谷盗的PH_3 抗性品系对杀螟松和氯化苦的交互抗性研究.粮食储藏，4:7－12］

Lorini I，Galley DJ，1999.Deltamethrin resistance in Rhyzopertha dominica(F.)(Coleoptera:Bostrichidae)，a pest of stored grain in Brazil.J.Stored Prod.Res.，35(1):37－45.

Lorini I，Collins PJ，Daglish GJ，Nayak MK，Pavic H，2007.Detection and characterisation of strong resistance to phosphine in Brazilian Rhyzopertha dominica(F.)(Coleoptera:Bostrychidae).Pest Manag.Sci.，63(4):358－364.

Marzke FO，Coffelt JA，Silhacek DL，1977.Impairment of reproduction of the cigarette beetle，Lasioderma serricorne(Coleoptera: Anobiidae) with the insect growth regulator，methoprene.Entomol.Exp.Appl.，22(3):294－300.

Mcgregor HE，Kramer KJ，1975.Activity of insect growth regulators，hydroprene and methoprene，on wheat and corn against several stored－grain insects.J.Econ.Entomol.，68(5):668－670.

Mondal KAMSH，Parween S，2000.Insect growth regulators and their potential in the management of stored－product insect pests.Integrated Pest Manag.Rev.，5(4):255－295.

Oberlander H，Silhacek DL，Shaaya E，Ishaaya I，1997.Current status and future perspectives of the use of insect growth regulators for the control of stored product insects.J.Stored Prod.Res.，33(1):1－6.

Potter C，1935.The biology and distribution of Rhyzopertha dominica(Fab.).Tran.R.Entomol.Soc.Lond.，83(4):449－482.

Wijayaratne LKW，Fields PG，Arthur FH，2012a.Residual efficacy of methoprene for control of Tribolium castaneum(Coleoptera:Tenebrionidae)larvae at different temperatures on varnished Wood，concrete，and wheat.J.Econ.Entomol.，105(2):718－725.

Wijayaratne LKW，Fields PG，Arthur FH，2012b.Effect of methoprene on the progeny production of Tribolium castaneum(Coleoptera:Tenebrionidae).Pest Manag.Sci.，68(2):217－224.

Zhang LL，Quan YH，1995.A study of the ecological character of lesser grain borer Rhyzopertha dominica.J.Chinese Cereal Oil Assoc.，10(4):12－17.［张立力，权永红，1995.谷蠹生态学特性的研究.中国粮油学报，10(4):12－17］