溫度和寄主對烯蟲酯控制谷蠹效能的影響

李 磊，曾 玲，梁廣文

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲生態(tài)研究室，廣州 510642)

谷蠹Rhyzopertha dominica(Fabricius)，重要的儲藏害蟲之一，廣泛分布于世界各地(Potter，1935)。該蟲主要危害稻谷、小麥、玉米等谷類儲藏物(Potter，1935;張立力和權(quán)永紅，1995)，由于成蟲和幼蟲均喜在糧粒內(nèi)啃食或鉆蛀，給防治帶來了不便。磷化氫對谷蠹所有蟲態(tài)均有顯著的控制效果，但其抗性問題也日益嚴(yán)重(Collins et al.，2005;Lorini et al.，2007;Edde，2012)。除此之外，谷蠹對毒死蜱、甲基嘧啶磷、溴氰菊酯和馬拉息昂等一些化學(xué)藥劑也產(chǎn)生嚴(yán)重的抗性(Carvalho et al.，1996;Lorini and Galley，1999;梁永生和冉莉，2000)。

烯蟲酯，20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的昆蟲生長調(diào)節(jié)劑，是重要的保幼激素類似物之一。由于其對哺乳動物無毒，廣泛應(yīng)用在害蟲控制中(Henrick，2007)。烯蟲酯一般不影響成蟲，主要干擾昆蟲未成熟時期的正常生長和發(fā)育(Oberlander et al.，1997;Mondal and Parween，2000)。大量研究表明烯蟲酯能有效抑制谷蠹后代種群，且被注冊為糧食保護劑廣泛應(yīng)用于谷蠹等其它儲糧害蟲的控制(Daglish and Pulvirenti，1998;Arthur，2004;Henrick，2007;Daglish and Nayak，2010;Edde，2012)。然而，烯蟲酯控制害蟲的效能可因儲藏的環(huán)境條件、應(yīng)用方式等其它外在的因素而改變(Amos and Williams，1977;Arthur et al.，2009;Athanassiou et al.，2011;Wijayaratne et al.，2012a)，因此探索外在因素對烯蟲酯效能的影響是亟需的。溫度和寄主是昆蟲發(fā)育最為重要的因素，而它們對烯蟲酯控制谷蠹的影響報道較少，且烯蟲酯對谷蠹的抑制作用在國內(nèi)報道鮮見?；诖耍疚脑谑覂?nèi)研究了溫度和寄主對烯蟲酯控制谷蠹效能的影響，為烯蟲酯更好的控制谷蠹及其應(yīng)用提出了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料來源

谷蠹起始種群由廣東省糧食科學(xué)研究所提供，經(jīng)完整小麥粒多代飼養(yǎng)備用。其中，飼養(yǎng)溫度為30±1℃，相對濕度為60±5%，光周期L∶D=0∶24。

實驗中所采用的小麥、稻谷、玉米均來源于廣州江秾匯貿(mào)易有限公司。

烯蟲酯為93% 的S 烯蟲酯，英文名為s－methoprene，化學(xué)名稱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產(chǎn)。

1.2 糧食和烯蟲酯的處理

將實驗中3種寄主糧食的含水量通過烘箱和電腦糧食水分測定儀(LDS－1G)調(diào)至13±1%。烯蟲酯用丙酮依次稀釋，然后與糧食在四氟燒杯中均勻混合，使其在1 kg 糧食中重量含量分別為0.25 mg、0.5 mg、1 mg，即實驗中烯蟲酯的應(yīng)用濃度為0.25、0.5和1 mg/kg。以僅添加丙酮的糧食作為對照，即0 mg/kg。待丙酮完全揮發(fā)后備用。

1.3 溫度對烯蟲酯控制谷蠹效能的影響

設(shè)定培養(yǎng)箱(RXZ500A)溫度為24、28、32、36±1℃，相對濕度60±5%，光周期L∶D=0∶24。依次稱取4種濃度處理的小麥20 g，分別置于80mL 的三角瓶中。取新羽化的谷蠹成蟲30頭放入瓶中。實驗共設(shè)3個區(qū)組，每個區(qū)組均包含4個濃度處理小區(qū)，其中每個濃度重復(fù)3次。將各處理分別移至預(yù)設(shè)的培養(yǎng)箱內(nèi)，待10 天后將谷蠹成蟲通過分樣篩全部篩出，然后將危害后的小麥依次倒入原瓶，并放置相對應(yīng)的溫度下培養(yǎng)4～13 周，待子代成蟲全部羽化，統(tǒng)計后代成蟲數(shù)量。

1.4 寄主對烯蟲酯控制谷蠹效能的影響

依次稱取4種濃度處理的小麥、稻谷、玉米20 g，分別置于80mL 的三角瓶中。取新羽化的谷蠹成蟲30頭放入瓶中。實驗共設(shè)3個區(qū)組，每個區(qū)組均包含4個濃度處理小區(qū)，其中每個濃度重復(fù)3次。將各處理移至培養(yǎng)箱(RXZ500A)，預(yù)設(shè)溫度為30±1℃，相對濕度為60±5%，光周期L∶D=0∶24。待10 天后將谷蠹成蟲篩出，然后將危害的3種糧食依次置于原瓶，并放入培養(yǎng)箱6～8 周，待子代成蟲全部羽化，統(tǒng)計后代成蟲數(shù)量。

1.5 統(tǒng)計分析

烯蟲酯對谷蠹后代種群的抑制率通過以下公式評估:

溫度和寄主對烯蟲酯控制谷蠹后代種群的影響主要通過 SAS 9.0 進行多元方差分析(MANOVA)，對谷蠹種群抑制率進行單因素方差分析(ANOVA)。兩種分析均通過Tukey 法在0.05 水平上進行差異顯著比較，概率值P＜0.05即有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對烯蟲酯控制谷蠹效能的影響

由表1和表2 可以看出:在各溫度處理下，烯蟲酯對谷蠹的后代種群抑制效果顯著，且隨著應(yīng)用濃度的增高后代成蟲數(shù)逐漸減少。尤其是在1 mg/kg的濃度下，后代成蟲的數(shù)量最多僅為2頭。而在未添加烯蟲酯的小麥中(0 mg/kg)，溫度對谷蠹后代種群影響顯著，其中以32℃下后代種群數(shù)最高。

由表2 可知:溫度(df=3，96;F=485.97;p＜0.0001)和烯蟲酯應(yīng)用濃度(df=3，96;F=1934.54;p＜0.0001)為顯著影響因子，且溫度和濃度之間交互作用顯著(df=9，96;F=154.04;p＜0.0001)。區(qū)組之間并沒有顯著差異(df=2，96;F=0.16;p=0.8494)，且區(qū)組和溫度(df=6，96;F=0.30;p=0.9376)、區(qū)組和濃度(df=6，96;F=0.07;p=0.9985)、以及溫度、濃度和區(qū)組(df=18，96;F=0.09;p=1.0000)之間并沒有顯著的交互作用。

表1 不同溫度下小麥烯蟲酯處理的后代成蟲數(shù)(mean±SE)Table 1 Number of progeny adults(mean±SE)on methoprene－treated wheat at different temperatures

表2 對谷蠹后代數(shù)主要效應(yīng)和交互作用Table 2 Main effects and interactions for R.dominica progenies

由表3 可以看出，溫度并沒有顯著影響烯蟲酯控制谷蠹的效能。在相同濃度下，各溫度處理間烯蟲酯對谷蠹后代種群抑制率并沒有顯著性差異。然而，濃度顯著影響了烯蟲酯對谷蠹后代種群的抑制率，且抑制率隨著濃度的增高而增高。其中以1 mg/kg 下的抑制率最高，均大于等于97%。

2.2 寄主對烯蟲酯控制谷蠹效能的影響

在3種寄主處理中，烯蟲酯對谷蠹后代種群抑制效果均顯著，且后代成蟲數(shù)隨著烯蟲酯濃度升高而減少。尤其是在1 mg/kg 的濃度下，后代成蟲的數(shù)量最多僅為2頭。而在未添加烯蟲酯的糧食中(0 mg/kg)，寄主對谷蠹后代種群影響顯著，其中以小麥中的后代成蟲數(shù)最多，玉米中的后代成蟲數(shù)最少(表4～表5)。

表3 烯蟲酯在不同溫度下對谷蠹的抑制率(%)Table 3 Inhibition rate of methoprene against R.dominica at different temperatures

表4 不同寄主烯蟲酯處理的后代成蟲數(shù)(mean±SE)Table 4 Number of progeny adults(mean±SE)on different hosts treated with methoprene

表5 對谷蠹后代主要效應(yīng)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)和烯蟲酯濃度(df=3，72;F=1279.47;p＜0.0001)為顯著的影響因子，且寄主和濃度之間交互作用顯著(df=6，72;F=69.06;p＜0.0001)。區(qū)組之間并沒有顯著差異(df=2，72;F=0.27;p=0.7646)，且區(qū)組和寄主(df=4，72;F=0.33;p=0.8562)、區(qū)組和濃度(df=6，72;F=0.17;p=0.9829)、以及溫度、濃度和區(qū)組(df=12，72;F=0.09;p=0.9996)之間并沒有顯著的交互作用。

表6 烯蟲酯在不同寄主上對谷蠹的抑制率(%)Table 6 Inhibition rate of methoprene against R.dominica on different stored grains

由表6 可知，寄主并沒有顯著影響烯蟲酯控制谷蠹的效能。在相同濃度下，各寄主處理間烯蟲酯對谷蠹后代種群抑制率并沒有顯著性差異。然而濃度卻顯著影響烯蟲酯對谷蠹后代種群的抑制率，且抑制率隨著濃度的增高而增高。其中以1 mg/kg下的抑制率最高，均大于等于98%。

3 結(jié)論與討論

烯蟲酯屬于保幼激素類似物，一般不直接作用于成蟲(Oberlander et al.，1997;Mondal and Parween，2000)，在本研究中也發(fā)現(xiàn)烯蟲酯并沒有影響谷蠹成蟲的存活率。烯蟲酯對谷蠹后代種群有顯著的抑制作用，除此之外，其對印度谷螟、煙草甲、煙草螟和赤擬谷盜等儲糧害蟲也有顯著的抑制效果(Marzke et al.，1977;Arthur et al.，2010;Wijayaratne et al.，2012b)，但對米象屬和書虱類的儲糧害蟲卻效果不顯著(Mcgregor and Kramer，1975;Amos and Williams，1977;Athanassiou et al.，2010)。而在糧食儲藏過程中往往多種害蟲混合發(fā)生，烯蟲酯與其它糧食保護劑混合使用不僅可以抑制多種害蟲的后代種群，也可以直接降低害蟲的F0代種群(Daglish，1998;Arthur，2004;Daglish and Wallbank，2005)。

Wijayaratneet al.(2012)在不同溫度和表面基底研究了烯蟲酯控制赤擬谷盜 Tribolium castaneum 的效能，結(jié)果表明溫度并沒有顯著影響烯蟲酯的效能，而基底卻顯著影響了烯蟲酯的持效性。同樣Arthur et al.(2009)報道溫度并沒有影響烯蟲酯控制印度谷螟Plodiainterpunctella 的效能。本文研究發(fā)現(xiàn)溫度并沒有顯著影響烯蟲酯控制谷蠹的效能，這與以上的結(jié)果是一致。Athanassiouet al.(2011)在定量的糧食中采用1/8、1/4、1/2 以及全部施用烯蟲酯，發(fā)現(xiàn)分層不均勻應(yīng)用烯蟲酯對谷蠹的控制效能僅在玉米處理中顯著。而本文發(fā)現(xiàn)寄主并沒有顯著影響烯蟲酯控制谷蠹的效能，這主要是由于應(yīng)用的方式不同造成的。除此之外，本文僅進行了溫度和寄主對烯蟲酯短時期效能的影響，至于對烯蟲酯持效性是否有影響需要進一步測定。

本文研究結(jié)果表明溫度和寄主顯著影響谷蠹后代種群，且溫度和濃度、寄主和濃度均有顯著的交互作用，但溫度和寄主并沒有顯著影響烯蟲酯抑制谷蠹的效能。本文中不同溫度和寄主處理的后代種群差異較大，這主要是由于谷蠹自身對溫度和寄主的適應(yīng)性導(dǎo)致的(Edde，2012)。研究中發(fā)現(xiàn)溫度和濃度有顯著的交互作用，可在今后的防控中結(jié)合起來。比如低溫和烯蟲酯或者高溫和烯蟲酯的結(jié)合，低溫或者高溫可以影響谷蠹自身存活率、產(chǎn)卵率、孵化率以及羽化率等(張立力和權(quán)永紅，1995;Edde，2012)，而烯蟲酯可以抑制后代種群的增長。

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