两种不育剂对红棕象甲成虫的不育效果

李庆，李朝绪，吕朝军，钟宝珠，黄山春，高熹

(1.中国热带农业科学院椰子研究所，海南 文昌 571339;2.云南农业大学，云南 昆明 650201；3.椰子国家工程研究中心，海南 文昌 571339)

红棕象甲Rhynchophorusferrugineus属鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae，作为我国重要的林业检疫害虫和国际上重要的棕榈植物害虫[1]，对椰子Cocosnucifera、油棕Elaeisguineensis、椰枣Phoenixdactylifera等棕榈植物具有致死性高，危害性大，前期危害症状不显著等特点[2-4]，因此被称为棕榈植物的“夺命杀手”。目前，防治红棕象甲主要遵循“预防为主，综合防治”的原则[5-6]，主要依赖于化学防治，包括信息素诱集、茎干药剂注射等[7]，信息素诱集可以降低成虫基数，但对于茎干内危害的幼虫无效；药剂茎干注射法可杀死树干内的幼虫，却会对植株造成伤害，并有农药残留的风险[8-9]。在生物防治方面主要针对生防菌株、昆虫天敌和线虫类天敌进行了室内研究，但其野外防控效能未曾得到验证[9-11]。另一方面，红棕象甲具有隐蔽性强，施药难，一般药物难渗透等防治难点，利用化学和生物防治方法对其进行防治较为困难。

化学不育的作用是造成雌性、雄性或雌雄两性的暂时或持久不育，或阻止幼体发育，使其不能达到性成熟期。不育的与能育的交配后，不能生育后代；如不育数保持不变，则不育的百分比将增加，后代的数量逐渐减少，甚至灭绝[12-14]。化学不育剂根据作用可分为2类：第一类为抗代谢物质，例如甲基喋啶胺和喋啶胺，阻碍卵的形成而使雌虫不育，一定剂量就能停止某些物种卵的孵化和幼虫成熟；第二类为烷化剂，例如绝育磷、甲基涕巴和唑磷嗪，引起雄性和雌性生殖细胞中遗传物质和染色体受害[15]。不育剂控制动物种群的研究已有多年历史，其生态学基础和控制理论日益成熟[16]。当前不育剂已经逐渐用于害虫防治，并逐步发展为一类新型的化学药剂，Knipling也提出了理论依据说明化学不育剂比直接作用的杀虫剂有突出的优点[17-18]。化学不育剂具有选择性强、无公害、无污染、不产生抗药性以及不伤害其他益虫和天敌等特点，所以其成为继无机农药和有机农药之后的第三代农药[19]。因此，昆虫化学不育技术不仅经济、环保、专一性强，而且可以从根本上防治害虫，减少害虫种群数量。

目前，国内外学者相继开展了化学不育技术相关的室内研究和田间实践，经过研究发现了噻替派、六磷胺、白菖蒲油、甲羟孕酮等，对家蝇Muscadomestica、致乏库蚊Culexfatigans、瓜实蝇Bactroceracucurbitae和大麻蝇Sarcophagabravicornis等具有一定的不育效果[20-21]。Vicente连续4 a在田间比较了化学不育饵剂虱螨脲与马拉硫磷对地中海实蝇Ceratitiscapitata的防治效果，结果表明虱螨脲化学不育饵剂对地中海实蝇种群的控制效果与农药马拉硫磷的防治效果相当，可作为地中海实蝇综合防控体系中一种有效、环保的防治措施[22]。笔者利用不育胺和六甲基磷酰三胺(六磷胺)处理红棕象甲成虫，通过分析成虫寿命、雌虫产卵量和孵化率等实验指标，研究2种化学不育剂对红棕象甲成虫的不育效果，并筛选出具有较好不育效应的药剂体积分数，为后续的理论防控提供数据支撑，为今后红棕象甲防治提供参考。

1 材料与方法

1.1供试虫源与药剂 初羽化3 d的红棕象甲成虫由中国热带农业科学院椰子研究所植物保护中心实验室繁育。三(2-甲基氮丙啶)氧化磷纯度不小于92%的不育胺，上海麦克林生化科技有限公司；纯度为98%的六甲基磷酰三胺(六磷胺)，浙江罗恩化工有限公司。

1.2两种不育剂的配制 将不育胺和六磷胺分别溶于体积分数为0.2的蜂蜜水进行稀释，配制成体积分数为0.000 2，0.000 4，0.000 6，0.000 8，0.001不育胺蜂蜜水以及体积分数为0.01，0.02，0.03，0.04，0.05的六磷胺蜂蜜水。

1.3两种不育剂对红棕象甲成虫产卵量和孵化率的影响 将试虫先饥饿处理6 h，用药剂蜂蜜水浸湿的纱布球在昆虫饲养瓶中单头喂食3 h，对照组仅用蜂蜜水喂食。每个处理的药剂蜂蜜水分别处理刚羽化的雌雄成虫各6头，并设定为2种不同的配对方式，即用药剂蜂蜜水喂食处理雌虫(♀)与正常喂食雄虫(♂)配对(即♀处理×♂正常)，正常喂食雌虫(♀)与药剂蜂蜜水喂食处理雄虫(♂)配对(即♀正常×♂处理)，对照组用蜂蜜水喂食成虫与正常喂食成虫配对(即♀正常×♂正常)。每种配对饲养的成虫在虫卵提取瓶中用纱布球蘸取蜂蜜水进行饲养，成虫将卵产在纱布球上。在饲养过程中，每3 d检查昆虫饲养瓶，更换纱布球，将纱布球上的卵用湿润的细毛笔挑出，放在培养皿中用加有蒸馏水的滤纸保湿，将培养皿进行编号，并置于(27±1)℃、光照14L∶10D、相对湿度70%～80%环境下进行观察，实验进行3次重复。记录每对红棕象甲产卵及孵化的幼虫数目，不育剂处理成虫以及配对饲养成虫的死亡情况。

1.4数据分析 分析两种化学不育剂处理的成虫寿命和雌虫产卵量之间的相关关系。采用Excel完成试验数据作图，采用SPSS 26进行数据处理与统计分析，相同指标进行单因素方差分析，Duncan′s新复极差多重检验。

2 结果与分析

2.1不育胺处理红棕象甲成虫的不育效果 不同体积分数的不育胺蜂蜜水处理的红棕象甲成虫均有正常的交配和产卵行为，平均产卵量、孵化数和卵孵化率均随药剂体积分数的增加而降低，并且与对照组差异显著。当使用体积分数为0.001的不育胺药剂时，♀处理×♂正常、♀正常×♂处理的各项指标达到最低，并且♀正常×♂处理的卵孵化率为0。因此，0.001为不育胺处理红棕象甲雄虫的全不育体积分数(表1)。

表1 不育胺处理红棕象甲成虫的不育效果Tab.1 Sterility effect of Rhynchophorus ferrugineus adult treated with metepa

注：表中数据表示平均值±标准误。同列数据后标有不同小写字母者表示不同处理间差异显著(P<0.05),相同小写字母表示不同处理间差异不显著(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).

2.2六磷胺处理红棕象甲成虫的不育效果 利用体积分数为0.01，0.02，0.03，0.04，0.05的六磷胺药剂蜂蜜水处理后的红棕象甲成虫均有交配和产卵行为，平均产卵量、孵化数和卵孵化率都随着药剂体积分数的增加而降低，并且与对照组相比均具有显著差异。当使用体积分数为0.05的六磷胺药剂时，♀正常×♂处理和♀处理×♂正常的卵孵化率都为0。因此，0.05为六磷胺处理红棕象甲成虫的全不育体积分数(表2)。

表2 六磷胺处理红棕象甲成虫的不育效果Tab.2 Sterility effect of Rhynchophorus ferrugineus adult treated with HMPA

续表2 Tab.2(Continued)

注：表中数据表示平均值±标准误。同列数据后标有不同小写字母者表示不同处理间差异显著(P<0.05)，相同小写字母表示不同处理间差异不显著(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不育胺对红棕象甲成虫的寿命影响 利用不育胺处理红棕象甲成虫的寿命随药剂体积分数的增高而降低，并且与对照组具有显著差异。当体积分数为0.001时，雌虫平均寿命为13 d(图1A)，雄虫平均寿命为27 d(图1B)，而与处理成虫配对饲养的雄/雌成虫寿命与对照组差异不显著(图1A,B)。

(A)不育胺饲喂雌虫 The female was treated with metepa;(B)不育胺饲喂雄虫 The male was treacted with metepa图1 不育胺对红棕象甲成虫的寿命影响Fig.1 Effect of metepa on the longevity of Rhynchophorus ferrugineus adult

2.4六磷胺对红棕象甲成虫的寿命影响 六磷胺处理虫的寿命随药剂体积分数的增高而降低，并且与对照组具有显著差异。当体积分数为0.05时，处理雌/雄虫的平均寿命都仅为17 d左右，而与处理成虫配对饲养的雄/雌成虫寿命与对照组差异不显著(图2A,B)。

(A)六磷胺饲喂雌虫 The female was treated with HMPA;(B)六磷胺饲喂雄虫 The male was treated with HMPA图2 六磷胺对红棕象甲成虫的寿命影响Fig.2 Effect of HMPA on the longevity of Rhynchophorus ferrugineus adult

2.5两种不育剂处理红棕象甲成虫的寿命和产卵量的关系 利用两种不育剂处理红棕象甲成虫的寿命与雌虫产卵量呈显著的正相关，其中不育胺处理雌虫和处理雄虫的相关系数(R)分别是0.858和0.951，六磷胺处理雌虫和雄虫的相关系数(R)分别是0.925和0.923(表3)。

表3 两种化学不育剂处理成虫的寿命与产卵量的关系Tab.3 The relationship between adults longevity and fecundity treated with two chemosterilants.

3 结论与讨论

不育胺和六磷胺对红棕象甲成虫具有较好不育效应的体积分数分别为0.001和0.05。在张小亚利用不育胺对橘小实蝇Bactroceradorsalis的化学不育效果研究中，最佳体积分数为0.003[23]；孟倩倩也用体积分数为0.000 2，0.000 4，0.000 6，0.000 8，0.001的六磷胺水解蛋白溶液对橘小实蝇进行了处理，结果表明最佳体积分数为0.000 8[24]。可能由于物种之间存在差异，用药的体积分数有所不同。本试验中利用不育胺和六磷胺处理雄虫达到完全不育所需体积分数低于雌虫，说明雄虫可能对不育胺和六磷胺更敏感，这与孟倩倩利用六磷胺对橘小实蝇的结果相反[24]，这可能是由于不同种类的昆虫对同一农药敏感度不同。利用不育胺和六磷胺处理红棕象甲成虫的寿命随药剂体积分数的增高而降低，与唐桦利用六磷胺处理光肩星天牛Anoplophoraglabripennis雌成虫的结果相近[25]。成虫产卵量也与成虫寿命正相关，即处理成虫的寿命越长，产卵量就越多，这可能与红棕象甲雌成虫阶段可持续进行交配产卵的生物学特性有关，即红棕象甲的每头雌虫一生可产卵200～350粒，产卵期长达1～2个月[26]。

目前利用化学不育剂对鞘翅目昆虫进行防治的研究较少，红棕象甲化学不育机理没有资料可寻，用化学不育剂防控红棕象甲仍需进一步研究。本试验为红棕象甲不育防控技术的野外应用提供数据支撑，为今后红棕象甲防治提供参考。在下一步的研究中，可以利用本实验中筛选出的具有较好不育效应的不育剂与信息素制成农药微胶囊或者药包，建立一套对红棕象甲有效的防控体系。如果不育技术得以应用，将不育的红棕象甲与野外健康个体竞争，减少后代种群的数量，逐渐减轻后代对棕榈植物的危害率，将有助于棕榈产业的持续发展。