利用低剂量辐照促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法

1.本发明属于农林业生物技术领域，涉及一种促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法，具体涉及一种利用低剂量辐照技术促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法。


背景技术：

2.草地贪夜蛾spodoptera frugiperda，隶属鳞翅目lepidoptera夜蛾科noctuidae灰翅夜蛾属spodoptera，俗称秋黏虫fall armyworm，原产于美洲热带和亚热带地区，是一种严重威胁农业生产的重大危险性迁飞害虫。草地贪夜蛾幼虫食量大、食性杂，可为害玉米zea mays、水稻oryza sativa、高粱sorghum bicolor、棉花gossypium spp.、番茄solanum lycopersicum、小麦triticum aestivum、甘蔗saccharum officinarum、大豆glycine max等76科353种寄主植物。自2019年1月草地贪夜蛾入侵我国云南省江城县以来，因其有迁飞习性已逐步扩散至全国26个省区，2019年玉米发生面积约106.5万hm2，可以预见的是，未来在我国玉米、甘蔗和小麦等农作物生产将进一步受到严重威胁，防控形势严峻。
3.针对草地贪夜蛾的严重危害，国内外众多学者在理论研究和防治实践上都做了许多工作，并取得了很大的进展，主要集中于生物生态学特性、种群动态、监测预警、防治等方面。人工饲养草地贪夜蛾主要是为了大量提供发育一致、生理划一的试验虫源，为今后利用草地贪夜蛾开展科学研究实验，为开展害虫生物防治以及开展草地贪夜蛾的生物学、生态学、生理学等科学研究，或利用其作为寄主扩繁天敌寄生蜂，提供材料支撑。
4.目前，室内人工饲养草地贪夜蛾均是采用常规饲养技术，亲代子代繁殖按部就班，室内种群数量难以实现跨越式增长，无法满足其相关研究的需要。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种利用低剂量辐照促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法，以草地贪夜蛾蛹作为材料，经过培养到固定有效积温后进行辐照，在不影响子代卵孵化率的情况下，提高子代成活率、单雌产卵量，能够较大程度上促进草地贪夜蛾的饲养效果，提升试虫产量。其操作流程简单，安全可靠，为方便快捷地利用草地贪夜蛾作为寄主扩繁天敌寄生蜂，以及开展该虫的生物学、生态学、生理学等科学研究提供了大量的生理划一虫源。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
7.一种利用低剂量辐照促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法，包括以下步骤：
8.步骤s1：固定有效积温累积发育处理
9.步骤s11：从野外采集的种群或室内人工饲养的种群中，收集12h内蛹龄的草地贪夜蛾蛹，鉴别雌、雄后，分别放置于牛皮纸袋中，并密封袋口；
10.步骤s12：分别将装有草地贪夜蛾雌蛹和草地贪夜蛾雄蛹的牛皮纸袋置于26～28℃恒定温度和光照8～12h的培养箱中，培养5～6天，即蛹的有效积温达69～94.8日
·
度(5日
×
(26度-12.2度)～6日
×
(28度-12.2度))，待接收辐照；
11.步骤s2：辐照处理
12.步骤s21：选取经过有效积温处理的草地贪夜蛾雄蛹，置于牛皮纸袋中，用
60
co源进行辐照，辐照剂量为10～20gy；
13.步骤s22：辐照
60
co源的强度要求：co源保存于深度为水下6～10m，辐照剂量率为0.5～4gy/min；
14.步骤s3：蛹培养
15.将辐照后的草地贪夜蛾雄蛹，与经过有效积温处理但未辐照处理的草地贪夜蛾雌蛹，按雌雄比为1:1的比例混合，再置于牛皮纸袋中，置于26～28℃恒定温度和光照8～12h的培养箱中进行培养；
16.步骤s4：成虫饲养
17.步骤s41：待蛹羽化成虫后，将成虫移到尼龙网的成虫饲养笼中，笼中悬挂产卵承载介质，用于引诱成虫产卵，并补充蜜糖水作为成虫的补充营养；
18.步骤s42：每天清晨更替产卵承载介质，用水对卵块冲洗，置于室温下，待卵孵化幼虫后，在室内使用植物寄主叶片或人工饲料继代饲养。
19.进一步地，所述步骤s12、步骤s3中，所述培养箱是具有温、湿度和光照控制的人工气候箱或植物动物培养箱。
20.进一步地，所述步骤s12中，所述培养箱设置26～28℃恒定温度，是指在26至28℃之间设定某一恒定温度；所述培养箱设置光照8～12h时间，是指在一天(24h)内设定光照时间在8至12h之间。
21.进一步地，所述步骤s21中，所述辐照过程中配有剂量计，以保证精度。所述剂量计为配有30～40根误差为
±
0.1gy的剂量计。
22.进一步地，所述产卵承载介质是牛皮纸或硫酸纸。
23.进一步地，所述步骤s41中，所述蜜糖水的浓度为10～20％。
24.进一步地，所述步骤s41中，所述成虫饲养笼中，成虫密度体积为15～30cm3/头。
25.进一步地，所述步骤s42中，所述水是生理盐水或纯净水。优选地，所述生理盐水是浓度为0.9％的氯化钠溶液。
26.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
27.1、本发明通过固定有效积温培养处理，选育出发育一致的草地贪夜蛾5-6日龄的蛹作为辐照对象，能够在确保草地贪夜蛾子代卵孵化率的前提下，较大程度上提升子代存活率和子代单雌产卵量，提升子代试虫产量。其操作流程简单，安全可靠，为今后利用草地贪夜蛾开展科学研究实验，以及开展害虫生物防治以及开展草地贪夜蛾的生物学、生态学、生理学等科学研究，或利用其作为寄主扩繁天敌寄生蜂，提供了大量的生产虫源。
28.2、以蛹作为相对固定不活动处理虫态，能够确保在处理期间辐照γ射线对每个试虫平均辐照穿透效果，刺激昆虫机体的生长响应，且前期试虫处理简单，受制因素小，有利于操作标准化。
29.3、利用
60
co作为昆虫处理辐照源进行低剂量辐照，提高草地贪夜蛾子代存活率和产卵量，达到促进草地贪夜蛾子代增量增产的目的，有利于工厂化试虫生产与实施。
具体实施方式
30.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于
说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到，其中以分析纯试剂作为优选试剂。
31.实施例一
32.(1)恒温处理草地贪夜蛾蛹使其发育的有效积温一致
33.从室内种群中挑选12h内化蛹的草地贪夜蛾蛹，鉴别雌、雄后按雌雄比例为1:1选取草地贪夜蛾雌雄蛹140头(雌雄各70头)，分别放置于牛皮纸袋中，并密封袋口。置于28℃恒定常温和光照8h的人工气候箱中，培养6天后取出，待接收辐照。
34.(2)利用钴源辐照草地贪夜蛾雄蛹
35.将经过恒温处理的6日龄草地贪夜蛾雄蛹装入牛皮纸袋，送至海南省海口市中核海原辐照厂进行辐照处理，利用水下7.5m深的co源拉出后辐照，辐照剂量为10gy，剂量率设置为4gy/min，并配有30～40根误差为
±
0.1gy的剂量计以保证精度。
36.(3)蛹培养
37.将辐照后的草地贪夜蛾雄蛹，与经过有效积温处理但未辐照处理的草地贪夜蛾雌蛹，按雌雄比为1:1的比例混合，再置于牛皮纸袋中，置于28℃恒定温度和光照8h的培养箱中进行培养直至羽化；
38.(4)成虫处理及其子代种群的生物学观察
39.将羽化后的成虫配对投入至30
×
30
×
30cm养虫笼中，投入含10％蜜糖水的棉花球为补充营养。2天后，在笼子顶中央悬挂一张约15
×
15cm牛皮纸作诱集产卵用，作为收集草地贪夜蛾成虫产卵承载介质。检查并沿卵块外边缘1cm处剪下含卵块的纸片，用含生理盐水的注射器冲洗卵块并晾干，收集卵粒。每日对孵化的幼虫数量统计，并将初孵幼虫转移至写有编号的玻璃管内，并在瓶底放置小块玉米笋(约1cm
×
1cm
×
1cm)供其取食。每天清洁玻璃管并更换新鲜的玉米笋，以保证其生活条件，同时记录其存活状况及所处龄期，直至幼虫化蛹。化蛹后24小时内辨认好雌雄，并记录其蛹重。待其羽化后补充营养及悬挂牛皮纸，收集卵粒，记录子代产卵情况。本处理重复3次。
40.实施例二
41.(1)恒温处理草地贪夜蛾蛹使其发育的有效积温一致
42.从室内种群中挑选12h内化蛹的草地贪夜蛾蛹，鉴别雌、雄后按雌雄比例为1:1选取草地贪夜蛾雌雄蛹140头(雌雄各70头)，分别放置于牛皮纸袋中，并密封袋口。置于26℃恒定常温和光照12h的人工气候箱中，培养5天后取出，待接收辐照。
43.(2)利用钴源辐照草地贪夜蛾雄蛹
44.将经过恒温处理的5日龄草地贪夜蛾雄蛹装入牛皮纸袋，送至海南省海口市中核海原辐照厂进行辐照处理，利用水下8.5m深的co源拉出后辐照，辐照剂量为15gy，剂量率设置为2gy/min，并配有30～40根误差为
±
0.1gy的剂量计以保证精度。
45.(3)蛹培养
46.将辐照后的草地贪夜蛾雄蛹，与经过有效积温处理但未辐照处理的草地贪夜蛾雌蛹，按雌雄比为1:1的比例混合，再置于牛皮纸袋中，置于26℃恒定温度和光照12h的培养箱中进行培养直至羽化；
47.(4)成虫处理及其子代种群的生物学观察
48.将羽化后的成虫配对投入至30
×
30
×
30cm养虫笼中，投入含15％蜜糖水的棉花球为补充营养。2天后，在笼子顶中央悬挂一张约15
×
15cm硫酸纸作诱集产卵用，作为收集草地贪夜蛾成虫产卵承载介质。检查并沿卵块外边缘1cm处剪下含卵块的纸片，用含生理盐水的注射器冲洗卵块并晾干，收集卵粒。每日对孵化的幼虫数量统计，并将初孵幼虫转移至写有编号的玻璃管内，并在瓶底放置小块玉米笋(约1cm
×
1cm
×
1cm)供其取食。每天清洁玻璃管并更换新鲜的玉米笋，以保证其生活条件，同时记录其存活状况及所处龄期，直至幼虫化蛹。化蛹后24小时内辨认好雌雄，并记录其蛹重。待其羽化后补充营养及悬挂牛皮纸，收集卵粒，记录子代产卵情况。本处理重复3次。
49.实施例三
50.(1)恒温处理草地贪夜蛾蛹使其发育的有效积温一致
51.从室内种群中挑选12h内化蛹的草地贪夜蛾蛹，鉴别雌、雄后按雌雄比例为1:1选取草地贪夜蛾雌雄蛹140头(雌雄各70头)，分别放置于牛皮纸袋中，并密封袋口。置于27℃恒定常温和光照10h的人工气候箱中，培养6天后取出，待接收辐照。
52.(2)利用钴源辐照草地贪夜蛾雄蛹
53.将经过恒温处理的6日龄草地贪夜蛾雄蛹装入牛皮纸袋，送至海南省海口市中核海原辐照厂进行辐照处理，利用水下6.5m深的co源拉出后辐照，辐照剂量为20gy，剂量率设置为3gy/min，并配有30～40根误差为
±
0.1gy的剂量计以保证精度。
54.(3)蛹培养
55.将辐照后的草地贪夜蛾雄蛹，与经过有效积温处理但未辐照处理的草地贪夜蛾雌蛹，按雌雄比为1：1的比例混合，再置于牛皮纸袋中，置于27℃恒定温度和光照10h的培养箱中进行培养直至羽化；
56.(4)成虫处理及其子代种群的生物学观察
57.将羽化后的成虫配对投入至30
×
30
×
30cm养虫笼中，投入含10％蜜糖水的棉花球为补充营养。2天后，在笼子顶中央悬挂一张约15
×
15cm牛皮纸作诱集产卵用，作为收集草地贪夜蛾成虫产卵承载介质。检查并沿卵块外边缘1cm处剪下含卵块的纸片，用含生理盐水的注射器冲洗卵块并晾干，收集卵粒。每日对孵化的幼虫数量统计，并将初孵幼虫转移至写有编号的玻璃管内，并在瓶底放置小块玉米笋(约1cm
×
1cm
×
1cm)供其取食。每天清洁玻璃管并更换新鲜的玉米笋，以保证其生活条件，同时记录其存活状况及所处龄期，直至幼虫化蛹。化蛹后24小时内辨认好雌雄，并记录其蛹重。待其羽化后补充营养及悬挂牛皮纸，收集卵粒，记录子代产卵情况。本处理重复3次。
58.对比试验：
59.过程同实施例一，调整草地贪夜蛾雄蛹的辐照剂量，分别设置对照一：50gy辐照雄蛹+未辐照雌蛹；对照二：100gy辐照雄蛹+未辐照雌蛹；对照三：未辐照雄蛹+未辐照雌蛹。分别记录卵孵化情况、子代存活情况、子代蛹重情况、子代产卵量情况。
60.卵孵化率＝(孵化幼虫数/观察卵粒数)
×
100％
61.成虫前存活率＝(发育到成虫的数量/供试卵粒数)
×
100％
62.单雌产卵量＝总产卵量/产卵的雌虫数
63.根据记录的数据，计算卵孵化率、子代存活率、子代蛹重、单雌产卵量，结果见表1、表2、表3、表4。
64.表1不同剂量辐照亲代产卵后的卵孵化情况
65.项目辐照剂量卵孵化率(％)实施例一10gy88.9
±
3.95ab实施例二15gy91.2
±
1.73a实施例三20gy85.6
±
3.46ab对照一50gy82.3
±
4.29ab对照二100gy76.1
±
5.05b对照三0gy89.1
±
3.92a
66.从表1中可以看出：使用10～100gy剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，其子代卵孵化率在76.1％至91.2％之间，其中10～20gy剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹(实施例一、二、三)，其孵化率与对照三(未辐照)的卵孵化率(89.1％)无显著差异，但显著高于对照一(50gy)、对照二(100gy)的卵孵化率。表明采用低剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，不影响其子代卵孵化效果。
67.表2不同剂量辐照后子代存活情况
68.项目辐照剂量子代成虫前存活率(％)实施例一10gy65.1
±
6.00a实施例二15gy62.7
±
4.35bc实施例三20gy61.6
±
5.78a对照一50gy43.0
±
5.60bc对照二100gy40.8
±
5.85bc对照三0gy50.0
±
6.27abc
69.从表2中可以看出：使用10～100gy剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，其子代成虫前存活率，在40.8％至65.1％之间，其中10～20gy剂量辐照处理(实施例一、二、三)的存活率最高，为65.1％，明显高于对照三(未辐照)的存活率(50％)，也显著高于对照一(50gy)、对照二(100gy)的存活率。表明采用低剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，能够刺激昆虫机体的生长响应，提升其子代幼虫化蛹前生命力，从而提高其存活率。
70.表3不同剂量辐照后子代蛹重情况
[0071][0072]
从表3中可以看出：使用10～100gy剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，其子代雌蛹重量在192.8mg至232.1mg之间，其中10～20gy剂量辐照处理(实施例一、二、三)雌蛹重量高于对照一、对照二、对照三。子代雄蛹重量在222.5mg至247.6mg之间，其中10～20gy剂量辐照处理(实施例一、二、三)雌蛹重量高于对照二、对照三，与对照三(未辐照)的雄蛹重量
(240.8mg)比较，无显著差异。表明采用低剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，能够在一定程度上提升其子代雌蛹重量，而不影响其子代雄蛹重量。
[0073]
表4不同剂量辐照子代产卵情况
[0074]
项目辐照剂量单雌产卵量(egg/
♀
)实施例一10gy2369.0
±
366.1a实施例二15gy2412.5
±
241.7a实施例三20gy2335.6
±
331.4a对照一50gy1548.8
±
274.8bc对照二100gy2141.5
±
298.9ab对照三0gy2147.9
±
386.6ab
[0075]
从表4中可以看出：使用10～100gy剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，其子代单雌产卵量在1548.8粒至2412.5粒之间，其中10～20gy剂量辐照处理(实施例一、二、三)的单雌产卵量显著高于对照一、对照二、对照三，表明采用低剂量辐照处理草地贪夜蛾雄蛹，能够提升子代的单雌产卵量，对其子代种群增长起到明显的促进效果。
[0076]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种利用低剂量辐照促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：固定有效积温累积发育处理步骤s11：从野外采集的种群或室内人工饲养的种群中，收集12h内蛹龄的草地贪夜蛾蛹，鉴别雌、雄后，分别放置于牛皮纸袋中，并密封袋口；步骤s12：分别将装有草地贪夜蛾雌蛹和草地贪夜蛾雄蛹的牛皮纸袋置于26～28℃恒定温度和光照8～12h的培养箱中，培养5～6天，即蛹的有效积温达69～94.8日
·
度，待接收辐照；步骤s2：辐照处理步骤s21：选取经过有效积温处理的草地贪夜蛾雄蛹，置于牛皮纸袋中，用
60
co源进行辐照，辐照剂量为10～20gy；步骤s22：辐照
60
co源的强度要求：co源保存于深度为水下6～10m，辐照剂量率为0.5～4gy/min；步骤s3：蛹培养将辐照后的草地贪夜蛾雄蛹，与经过有效积温处理但未辐照处理的草地贪夜蛾雌蛹，按雌雄比为1：1的比例混合，再置于牛皮纸袋中，置于26～28℃恒定温度和光照8～12h的培养箱中进行培养；步骤s4：成虫饲养步骤s41：待蛹羽化成虫后，将成虫移到尼龙网的成虫饲养笼中，笼中悬挂产卵承载介质，并补充蜜糖水作为成虫的补充营养；步骤s42：每天清晨更替产卵承载介质，用水对卵块冲洗，置于室温下，待卵孵化幼虫后，在室内使用植物寄主叶片或人工饲料继代饲养。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s12、步骤s3中，所述培养箱是具有温、湿度和光照控制的人工气候箱或植物动物培养箱。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s12中，所述培养箱设置26～28℃恒定温度，是指在26至28℃之间设定某一恒定温度；所述培养箱设置光照8～12h时间，是指在一天内设定光照时间在8至12h之间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s21中，所述辐照过程中配有剂量计。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述剂量计为配有30～40根误差为
±
0.1gy的剂量计。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述产卵承载介质是牛皮纸或硫酸纸。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s41中，所述蜜糖水的浓度为10～20％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s41中，所述成虫饲养笼中，成虫密度体积为15～30cm3/头。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s42中，所述水是生理盐水或纯净水。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述生理盐水是浓度为0.9％的氯化钠溶液。

技术总结
本发明属于农林业生物技术领域，涉及一种利用低剂量辐照促进草地贪夜蛾子代种群增长的方法，收集12h内蛹龄的草地贪夜蛾蛹进行有效积温处理，选取草地贪夜蛾雄蛹采用10～20Gy的辐照剂量进行辐照处理，然后将草地贪夜蛾雄蛹、雌蛹置于培养箱中进行培养羽化，将成虫移到成虫饲养笼中饲养，并补充营养。本发明通过有效积温处理，选育出发育一致的草地贪夜蛾雄蛹作为辐照对象，能够较大程度上提升子代存活率和子代单雌产卵量，提升子代试虫产量，为今后利用草地贪夜蛾开展科学研究实验，或利用其作为寄主扩繁天敌寄生蜂，提供了大量的生产虫源，其操作流程简单，受制因素小，有利于操作标准化，有利于工厂化试虫生产与实施。有利于工厂化试虫生产与实施。


技术研发人员：金涛 郝铮 林玉英 唐超 马光昌 温海波
受保护的技术使用者：中国热带农业科学院环境与植物保护研究所
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/9