鐘國(guó)華， 陳 永， 楊紅霞， 胡美英

（1．華南農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲(chóng)毒理研究室，廣州 510642； 2．東莞出入境檢驗(yàn)檢疫局，東莞 523072）

昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)是指利用高能射線包括γ－射線、X－射線、α－射線、β－射線和中子流等，對(duì)目標(biāo)害蟲(chóng)（主要是雄蟲(chóng)）的某個(gè)蟲(chóng)態(tài)進(jìn)行輻照處理，使其生殖細(xì)胞的染色體發(fā)生斷裂、易位，造成不對(duì)稱組合，導(dǎo)致顯性致死、當(dāng)代或后代不能正常生殖，從而實(shí)現(xiàn)害蟲(chóng)防治的一種物理方法，其中60Co放射源發(fā)出的γ射線是昆蟲(chóng)輻照不育處理中最簡(jiǎn)便有效、最常用的射線［1－2］。昆 蟲(chóng) 輻 照 不 育 技 術(shù) 發(fā) 展 較 早，1916 年Runner就發(fā)現(xiàn)X射線大劑量輻照可導(dǎo)致煙草甲蟲(chóng)［Lasioder ma serricor ne （Fabricius）］不育；1927年Muller等發(fā)現(xiàn)離子輻照果蠅雄蟲(chóng)或雌蟲(chóng)后其后代均發(fā)生變異，并于1950年發(fā)表了第一篇昆蟲(chóng)輻照不育的文章；隨后在Knipling的倡導(dǎo)下開(kāi)展了螺旋蠅［Cochliomyia hominivor ax （Coquerel）］輻照不育試驗(yàn)的研究［2－3］。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)在果實(shí)蠅、采采蠅（奧斯汀舌蠅）（Glossina aust－eni Newstead）、棉紅鈴蟲(chóng)［Pectinophor a gossypiell a （Saunders）］、蘋(píng)果蠹蛾［Cydia pomonell a （L．）］等多種農(nóng)林、衛(wèi)生害蟲(chóng)的防治實(shí)踐中取得了成功［4－5］。特別是隨著人們環(huán)保意識(shí)不斷提高，昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)日益受到重視，并且因具有無(wú)污染、無(wú)抗性、防效持久、專一性強(qiáng)、對(duì)人畜和天敵安全等突出優(yōu)點(diǎn)［6－7］，已成 為 害 蟲(chóng) 綜 合 治 理 工 程 的 重 要 內(nèi) 容［8］。本文重點(diǎn)綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外輻照不育技術(shù)的劑量策略、昆蟲(chóng)輻照不育機(jī)理研究進(jìn)展和輻照不育昆蟲(chóng)的質(zhì)量控制，旨在為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中害蟲(chóng)防治新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)提供參考。

1 昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)的劑量策略

1．1 完全不育劑量策略

在早期的不育技術(shù)研究與應(yīng)用中，釋放的均是親代不育昆蟲(chóng)，即輻照當(dāng)代不育的昆蟲(chóng)，如美國(guó)或墨西哥釋放的不育螺旋蠅和地中海實(shí)蠅［Cer atitis capitata（Wiedemann）］、非洲釋放的不育采采蠅及日本釋放的不育瓜實(shí)蠅［Dacus cucur bitae（Coquillett）］等。這些昆蟲(chóng)采用高劑量的射線輻照處理，使當(dāng)代昆蟲(chóng)自身即已不育，然后再釋放到田間。按照這種完全不育劑量策略處理的親代不育昆蟲(chóng)，受到高劑量輻照的影響，其生活力和交配競(jìng)爭(zhēng)力等均明顯下降。如在0．05～0．4 k Gy范圍內(nèi)，刺桐姬小蜂（Quadr astichus er ythrinae Ki m）成蟲(chóng)活動(dòng)減弱、壽命縮短，交配次數(shù)、懷卵量和產(chǎn)卵量隨處理劑量增高而降低［9］；棉鈴蟲(chóng)雄蟲(chóng)輻照后其飛行速度和飛行距離都降低，且成蟲(chóng)壽命縮短，進(jìn)而影響與野生雄蟲(chóng)的競(jìng)爭(zhēng)能力［10］。

完全不育劑量策略最大的缺陷是，為了彌補(bǔ)輻照不育昆蟲(chóng)競(jìng)爭(zhēng)力低的缺點(diǎn)，通常需要釋放大量的不育昆蟲(chóng)來(lái)提高與野生昆蟲(chóng)的競(jìng)爭(zhēng)力。如墨西哥防治螺旋蠅每周需要釋放5×108頭輻射不育螺旋蠅，隨后每周還要繼續(xù)釋放2．5×108頭不育蠅，其中在隔離帶釋放1．5×108頭，在隔離帶之外每周釋放1×108頭［11］。日本防治瓜實(shí)蠅時(shí)每周釋放1．85×108頭不育蟲(chóng)［3］。這種釋放方法對(duì)于尚不能大量人工養(yǎng)殖的昆蟲(chóng)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，使昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)的應(yīng)用受到很大限制。因此，人們研究利用各種有利條件，以增強(qiáng)不育昆蟲(chóng)的田間生活力和交配競(jìng)爭(zhēng)力，減少不育昆蟲(chóng)釋放數(shù)量，提高昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前這方面的研究主要集中在兩個(gè)方向，一是利用昆蟲(chóng)自身的生理特性，如滯育后的蘋(píng)果蠹蛾對(duì)射線有較強(qiáng)的抵抗力，交配競(jìng)爭(zhēng)力較沒(méi)有經(jīng)過(guò)滯育的雄蟲(chóng)高17倍［12－13］，蛹期適當(dāng)時(shí)機(jī)輻照處理也是提高競(jìng)爭(zhēng)力的好辦法［14］；二是利用食料等外界因素，如用酵母蛋白水解物飼喂羽化48 h的昆士蘭實(shí)蠅［Bactrocer a tr yoni（Froggatt）］，可顯著增加不育雄蟲(chóng)的交配概率［15］，用姜油（ginger rootoil）刺激和飼喂蛋白都可顯著增加地中海實(shí)蠅雄蟲(chóng)的交配活力，但飼喂蛋白會(huì)縮短其壽命［16－17］。研究表明輻照后地中海實(shí)蠅腸道內(nèi)的菌落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，克雷伯菌（Klebsiell a spp．）顯著減少，潛在致病菌數(shù)量增加，但用含菌飼料飼喂輻照后的雄蟲(chóng)，可顯著增加其交配能力［18］。沃爾巴克氏菌（Wolbachia）也對(duì)輻照昆蟲(chóng)的交配有影響［19］?？傮w來(lái)看，在完全不育劑量的策略下，高劑量輻照造成的不育昆蟲(chóng)始終難以和自然種群爭(zhēng)奪配偶，難以從根本上提高輻照昆蟲(chóng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

1．2 亞不育劑量策略

1962年P(guān)r over bs用不同劑量處理蘋(píng)果蠹蛾時(shí)發(fā)現(xiàn)低劑量輻照下雄蟲(chóng)后代是亞不育或全不育，隨后在其他鱗翅目昆蟲(chóng)中也發(fā)現(xiàn)，雌蟲(chóng)比雄蟲(chóng)對(duì)射線敏感，相同劑量下可能出現(xiàn)雌蟲(chóng)完全不育，雄蟲(chóng)為半不育，半不育雄蟲(chóng)與野生雌蟲(chóng)雜交產(chǎn)生的F1代為不育昆蟲(chóng)。這種低劑量輻照，使部分當(dāng)代昆蟲(chóng)保留繁殖能力，但造成F1代（有時(shí)包括F2代）昆蟲(chóng)不育的亞不育劑量現(xiàn)象，為輻照不育技術(shù)應(yīng)用于害蟲(chóng)防治開(kāi)辟了新途徑。研究表明，亞不育劑量（或稱半不育劑量）即能夠引起昆蟲(chóng)生殖細(xì)胞中染色體易位，使當(dāng)代受輻照的昆蟲(chóng)部分不育，并可將不育性遺傳到后代。與完全不育劑量相比，亞不育劑量處理后的昆蟲(chóng)可提高輻照后的競(jìng)爭(zhēng)配偶能力和生殖力［20－22］，從而提高防治效果。如60Coγ－射線以亞不育劑量輻照處理蘋(píng)果臺(tái)毒蛾［Teia anartoides（Wal ker）］，對(duì)成蟲(chóng)壽命的長(zhǎng)短及交配行為不產(chǎn)生影響，但卻影響F1代生殖力，甚至F2代的生殖力也受到影響；F1代死亡率隨輻照劑量的增加而增大，F(xiàn)2代幼蟲(chóng)和蛹的死亡率高于 F1代［21］。以60Coγ－射線 0．10、0．20、0．40 k Gy和0．60 k Gy輻照處理新羽化的地中海粉斑螟（Ephestia kühniell a Zeller）也產(chǎn)生類似的效果［22］。印度谷斑螟［Plodia inter punctell a （Hübner）］羽化后的雄蟲(chóng)經(jīng)0．30 k Gy劑量處理后與未經(jīng)輻照處理的雌蟲(chóng)交配，雄蟲(chóng)仍有48．17%的生殖力，但所產(chǎn)下的F1代只有11．06%的生殖力［6］。粉斑螟（Ephestia calidell a Guenée）雄 蟲(chóng) 經(jīng) 0．10～0．20 k Gy的亞不育劑量照射后競(jìng)爭(zhēng)力要比0．40 k Gy照射的雄蟲(chóng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)［23］。經(jīng)60Coγ－射線0．09～0．11 k Gy輻照處理的光肩星天牛［Anopl ophor a gl abripennis（Motschulsky）］雄蟲(chóng)與野生雌蟲(chóng)交尾后所產(chǎn)卵的孵化率低于3．4%，在田間試驗(yàn)紗籠內(nèi)，不育雄蟲(chóng)和野生雌蟲(chóng)按5∶1的比例釋放能有效降低卵孵化率，輻照對(duì)光肩星天牛的交配競(jìng)爭(zhēng)能力沒(méi)有顯著影響［24－25］。棉鈴蟲(chóng)以0．20 k Gy處理輻照蟲(chóng)與野生蟲(chóng)的釋放比為5∶1時(shí)，可有效控制種群數(shù)量［10］。需要注意的是，同種昆蟲(chóng)不同地理種群間的亞不育劑量也可能不一樣［26］。

亞不育劑量策略是昆蟲(chóng)輻照處理觀念上的一大突破，使昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)真正應(yīng)用于害蟲(chóng)防治具有實(shí)踐可能，這種策略雖不能在當(dāng)代根除害蟲(chóng)，但可減少不育昆蟲(chóng)的釋放量，降低防治成本，因而在成蟲(chóng)期不為害作物的條件下釋放半不育（其子代完全不育）雄蟲(chóng)，其效果明顯優(yōu)于釋放完全不育的雄蟲(chóng)。

2 昆蟲(chóng)輻照不育機(jī)理研究進(jìn)展

昆蟲(chóng)輻照不育機(jī)理研究目前主要集中在生殖細(xì)胞方面。輻照致昆蟲(chóng)不育的機(jī)理之一，是生殖細(xì)胞通常比體細(xì)胞對(duì)射線更敏感，一定劑量射線輻照后，昆蟲(chóng)體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)破壞可能不明顯（所以仍能正常存活并且保持交配等行為），但生殖細(xì)胞結(jié)構(gòu)往往遭到嚴(yán)重破壞，雖然成蟲(chóng)仍有交配能力，但交配后不能產(chǎn)生有效的受精卵而失去生殖能力［1，27］。應(yīng)用顯微傅里葉變換紅外光譜技術(shù)研究表明，輻照處理可使細(xì)胞膜脂質(zhì)中亞甲基（－CH2－）、磷脂結(jié)構(gòu)中羰基（C＝O）、蛋白質(zhì)酰胺Ⅰ、Ⅱ帶的伸縮振動(dòng)峰消失或位移，α－螺旋和β－折疊結(jié)構(gòu)減少，二級(jí)結(jié)構(gòu)無(wú)序化程度增加［28］。超微結(jié)構(gòu)形態(tài)研究表明，60Coγ－射線輻照后，松墨天牛（Monochamus alter natus Hope）成蟲(chóng)生殖腺細(xì)胞雙層膜部分甚至全部消失，胞質(zhì)凝聚，細(xì)胞器異常集中，組織中多泡或壞死，出現(xiàn)大量空白亮區(qū)［29］。γ射線輻照可導(dǎo)致粗腳粉螨（Acar us siro Linnaeus）性原細(xì)胞發(fā)生嚴(yán)重變化，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膨脹和線粒體脊的瓦解，后者有時(shí)還在線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生圓的髓磷脂結(jié)構(gòu)，發(fā)育細(xì)胞的破壞能導(dǎo)致精子發(fā)生的中斷，減少精細(xì)胞的產(chǎn)生［30］。羽化前1 d的棉鈴蟲(chóng)雄蛹用0．25 k Gy和0．40 k Gy60Coγ－射線輻照后，成蟲(chóng)及其生殖系統(tǒng)的外觀正常，但是0．40 k Gy輻照后其復(fù)射精管中的有核精子束和精子表現(xiàn)一定程度的畸形，高輻射劑量不僅影響了精包的形成，而且導(dǎo)致了精子的碎裂與畸形，這些碎片和畸形精子導(dǎo)致雌蟲(chóng)生殖腔的阻塞，影響了精子傳導(dǎo)［31］。黃斑星天牛（Anoplophor a nobilis Gangl bauer）經(jīng)60Coγ－射線0．08、0．12 k Gy輻照后出現(xiàn)了多個(gè)精子相粘連現(xiàn)象，粘連狀態(tài)下有些附體連在一起形如彎曲的線形，一些線粒體衍生物也發(fā)生粘連，未發(fā)生粘連的精子內(nèi)細(xì)胞器排列分散，線粒體衍生物以及軸絲兩側(cè)附體形狀也發(fā)生改變［32］。

輻照可顯著干擾昆蟲(chóng)生殖細(xì)胞的發(fā)育。柑橘大實(shí) 蠅 ［Bactr ocer a （Tetr adacus）minax （Enderlein）］經(jīng)輻照處理后，雌蟲(chóng)卵母細(xì)胞發(fā)育受阻，輻照劑量越高，受阻程度越明顯；精子超微結(jié)構(gòu)明顯變異，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)空泡，精子排列零亂，有消融現(xiàn)象，線粒體衍生體和軸絲增多或減少，構(gòu)型被破壞等；或者引起生殖細(xì)胞染色體斷裂而導(dǎo)致DNA缺損、多著絲點(diǎn)環(huán)等畸變，使細(xì)胞分裂受阻引起不育［33－34］。輻照影響生殖細(xì)胞發(fā)育與昆蟲(chóng)種類、性別、發(fā)育階段有關(guān)。雌雄蟲(chóng)對(duì)輻照處理的敏感性不同，雄蟲(chóng)當(dāng)代的不育性表現(xiàn)不明顯，精子數(shù)量受影響較小，但對(duì)當(dāng)代雌蟲(chóng)卵母細(xì)胞發(fā)育影響明顯，導(dǎo)致雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量下降。如桃異形小卷蛾［Cr yptophlebia leucotreta（Meyrick）］輻照雄蟲(chóng)與未輻照雌蟲(chóng)雜交，對(duì)雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量無(wú)顯著影響，而輻照雌蟲(chóng)與未處理雄蟲(chóng)雜交，雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量隨著輻照劑量的增加而減少。南美按實(shí)蠅（Anastrepha f r atercul us Wiedemann）不同蛹齡的蛹經(jīng)0．02～0．06 k Gy輻照處理48 h，均不影響雄蟲(chóng)生殖；但對(duì)雌蟲(chóng)只需0．04 k Gy處理即可導(dǎo)致不產(chǎn)卵［35］。同種昆蟲(chóng)不同發(fā)育階段對(duì)輻照處理的敏感性不一樣，如青楊脊虎天牛（Xylotrechus r usticus L．）成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)經(jīng)60Coγ－射線0．08 k Gy處理后，精子束內(nèi)2個(gè)精子粘連的現(xiàn)象居多，精子損傷程度基本一致，而蛹期輻照的精子損傷程度略高于成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)階段，精子束內(nèi)以2個(gè)以上精子粘連為主，精細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器排列分散，附體和線粒體衍生物形態(tài)改變［36］。同樣是桃異形小卷蛾，0．20 k Gy處理雌蟲(chóng)蛹或成蟲(chóng)都可導(dǎo)致其完全不育；而幼蟲(chóng)階段經(jīng)0．35 k Gy輻照的雄蟲(chóng)羽化后仍有5．2%的生殖力，蛹期輻照的雄蟲(chóng)羽化后仍有3．3%的生殖力［37］。利用輻照對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和發(fā)育的影響特征還可以為判斷昆蟲(chóng)是否受過(guò)輻照提供一些證據(jù)［38］。

3 昆蟲(chóng)輻照不育的質(zhì)量控制

隨著昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)基礎(chǔ)研究的深入，昆蟲(chóng)輻照不育的質(zhì)量控制越來(lái)越受重視，因?yàn)檫@直接影響到害蟲(chóng)防治效果。昆蟲(chóng)輻照不育質(zhì)量控制指標(biāo)一般包括飛翔能力、壽命、交配競(jìng)爭(zhēng)力、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力等，大體可分為生物和操作兩大類，生物指標(biāo)有發(fā)育速度、滯育、溫度適應(yīng)性、光周期節(jié)律、交配習(xí)性、飛行能力；操作指標(biāo)包括飼喂方法、環(huán)境控制、衛(wèi)生條件、收集方法、輻照步驟及儲(chǔ)存、包裝、運(yùn)輸和釋放技術(shù)［39］。國(guó)內(nèi)外目前具體研究討論的問(wèn)題多數(shù)為昆蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)、田間擴(kuò)散和生存能力、田間紗籠行為和交配競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)估［40］，如飛行磨試驗(yàn)測(cè)得人工飼養(yǎng)的油橄欖實(shí)蠅［Bactrocer a oleae （Gmelin）］飛翔擴(kuò)散能力顯著差于野生蠅［3］；同等輻照劑量下，人工飼養(yǎng)的墨西哥按實(shí)蠅［Anastrepha l udens （L?ew）］獲得的交配機(jī)會(huì)顯著少于野生種群雄蟲(chóng)［41］；通過(guò)線粒體細(xì)胞色素氧化酶I（mt DNA COI）基因比較分析，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期人工飼養(yǎng)的橘小實(shí)蠅輻照不育雄蟲(chóng)與野生雄蟲(chóng)間存在一定程度的遺傳分化［42］。研究表明，長(zhǎng)期室內(nèi)飼養(yǎng)的輻照昆蟲(chóng)，由于人工選擇和近親繁殖，其適應(yīng)野外環(huán)境的能力將會(huì)降低，包括飛翔能力、壽命、交配行為等方面受到影響［43－44］，這主要是與隨機(jī)遺傳漂移（rando m genetic drift）有關(guān)［3］，但也有研究報(bào)道輻照對(duì)昆蟲(chóng)的飛翔擴(kuò)散能力沒(méi)有影響［45］。

4 昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)目前雖然還不是很成熟，但已有局部應(yīng)用。自從美國(guó)利用輻照不育技術(shù)消滅了重大畜牧害蟲(chóng)螺旋蠅以來(lái)［46］，墨西哥、利比亞等地先后利用此技術(shù)成功消滅了螺旋蠅。昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)在防治地中海實(shí)蠅、瓜實(shí)蠅、棉紅鈴蟲(chóng)、蘋(píng)果蠹蛾、采采蠅（奧斯汀舌蠅）等害蟲(chóng)方面也取得了很大的成功［7］。智利于1995年12月宣布用昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)控制了地中海實(shí)蠅的危害［47］。日本未久島和我國(guó)臺(tái)灣也分別利用昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)有效地控制了瓜實(shí)蠅和橘小實(shí)蠅［Bactrocer a（Bactrocer a）dorsalis Hendel］。佛羅里達(dá)群島通過(guò)釋放F1代不育蛾成功控制了仙人掌螟［Cactobl astis cactor um（Berg）］的種群數(shù)量［48］。

我國(guó)從20世紀(jì)60年代起研究利用昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)防治害蟲(chóng)，80年代在遼寧利用此技術(shù)進(jìn)行了防治亞洲玉米螟（Ostrinia f ur nacalis Guenée）的田間試驗(yàn)，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的趙善歡教授則指導(dǎo)進(jìn)行了輻照不育防治三化螟、甘蔗黃螟和蠶蛆蠅的試驗(yàn)。到目前為止，我國(guó)已經(jīng)利用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了防治桃小食心蟲(chóng)（Car posina sasakii Matsu mura）、大豆食心 蟲(chóng) ［Legu minivor a gl ycinivorell a （Matsu mura）］、柑橘大食蠅等害蟲(chóng)田間試驗(yàn)或應(yīng)用，此外還開(kāi)展了煙青蟲(chóng)（Helicover pa assulta Guenée）、橘小實(shí)蠅、棉鈴蟲(chóng)、天牛、馬尾松毛蟲(chóng)［Dendroli mus punctatus（Wal ker）］、刺桐姬小蜂等多達(dá)30余種害蟲(chóng)的輻照不育研究。

昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)是植物檢疫的重要工具，一方面，可直接應(yīng)用輻照技術(shù)殺滅檢疫性對(duì)象，特別是溴甲烷因?qū)Τ粞鯇拥膰?yán)重破壞而面臨著限用甚至禁用的背景下，昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)在水果、食品以及商品包裝的檢疫處理中應(yīng)用潛力更大，國(guó)內(nèi)外紛紛加大相關(guān)研究力度［49－52］。另一方面，昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)可用于防止檢疫性昆蟲(chóng)的進(jìn)入和定殖，如美國(guó)在與其相鄰的墨西哥邊境附近大量釋放輻射不育蠅，成功地防止了墨西哥果實(shí)蠅的擴(kuò)散和建立種群；在產(chǎn)棉區(qū)釋放輻照棉紅鈴蟲(chóng)，防止了飛來(lái)的棉紅鈴蟲(chóng)建立種群，其成本僅為用化學(xué)殺蟲(chóng)劑防治費(fèi)用的十分之一［3］。

5 問(wèn)題與展望

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)的重要組成部分之一，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，對(duì)世界各國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和進(jìn)步做出了重要的貢獻(xiàn)，但在害蟲(chóng)防治的實(shí)際應(yīng)用和理論研究方面仍然存在許多有待深入研究的問(wèn)題。從植物保護(hù)角度看，如下幾方面尤其值得重視。

（1）不育昆蟲(chóng)的飼養(yǎng)。靶標(biāo)害蟲(chóng)的規(guī)模化飼養(yǎng)是輻照不育技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的主要瓶頸，但目前很多昆蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)條件尚不成熟，不能對(duì)其進(jìn)行大規(guī)模的人工飼養(yǎng)。因此，必須重視昆蟲(chóng)飼養(yǎng)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。

（2）不育昆蟲(chóng)環(huán)境適應(yīng)力的提高?，F(xiàn)階段，不育昆蟲(chóng)還必須依靠人工飼養(yǎng)來(lái)提供，這又使昆蟲(chóng)適應(yīng)野外環(huán)境的能力變差，所以，在飼養(yǎng)過(guò)程中需針對(duì)不同防治區(qū)引進(jìn)野生蟲(chóng)源復(fù)壯，以確保不育雄蟲(chóng)和野生蟲(chóng)源相匹配，提高防治效果。

（3）不育昆蟲(chóng)交配競(jìng)爭(zhēng)力的提高。田間雌蟲(chóng)與輻照雄蟲(chóng)交配后，輻照雄蟲(chóng)的交配能力較差，產(chǎn)生的精子量較少，雌蟲(chóng)處于一種生理不滿足的狀態(tài)，增加了雌蟲(chóng)的交配頻率，而根據(jù)昆蟲(chóng)精子競(jìng)爭(zhēng)理論，雌蟲(chóng)交配后是否不育，是由最后交配雄蟲(chóng)的精子決定［53］。所以，仍需要加強(qiáng)對(duì)輻照劑量與昆蟲(chóng)交配競(jìng)爭(zhēng)力之間關(guān)系等基礎(chǔ)研究［7］。

（4）雄性不育品系的建立。培育雄性不育品系是輻照不育技術(shù)應(yīng)用的又一障礙。從國(guó)際上對(duì)橘小實(shí)蠅、地中海實(shí)蠅等研究應(yīng)用實(shí)踐看［54］，通過(guò)輻照處理，篩選良好性狀的不育品系，結(jié)合轉(zhuǎn)基因操作等分子遺傳手段，構(gòu)建穩(wěn)定的雄性不育品系［55－57］，為實(shí)踐應(yīng)用提供大量可靠的不育雄蟲(chóng)，將是今后昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)于大多數(shù)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，如何建立這種遺傳性別品系，將是不小的挑戰(zhàn)。

（5）不育昆蟲(chóng)釋放的協(xié)作。昆蟲(chóng)輻照不育技術(shù)是一項(xiàng)區(qū)域范圍內(nèi)的綜合防治技術(shù)（area－wide integrated pest management，A W－IPM）［58］，需要在相當(dāng)大的區(qū)域中操作才能收到明顯效果，這就需要綜合運(yùn)用多種方法，多方面的配合協(xié)作，如釋放輻照不育雄蟲(chóng)之前必須先用其他方法（包括誘殺、使用殺蟲(chóng)劑、農(nóng)業(yè)措施、釋放天敵等）盡量壓低蟲(chóng)口；必須有隔離條件，即環(huán)繞釋放區(qū)的隔離帶的寬度要超過(guò)該種害蟲(chóng)的最大擴(kuò)散距離，包括天然的隔離條件（如海島等）或人為釋放輻照不育蟲(chóng)建立隔離帶；必須統(tǒng)一進(jìn)行釋放，需要多個(gè)部門協(xié)同合作和組織管理，如果是在邊境上釋放，還可能涉及國(guó)際合作問(wèn)題。

［1］ Dyck V A，Hendrichs J，Robinson A S．Sterile insect technique［M］．Netherlands：Springer，2005．

［2］ Dyck V A，Hendrichs J，Robinson A S．昆蟲(chóng)不育技術(shù)：原理及在大面積害蟲(chóng)治理中的應(yīng)用［M］．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2010．

［3］ 溫賢芳．中國(guó)核農(nóng)學(xué)［M］．鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1999：793－823．

［4］ Alphey L，Benedict M，Bellini R，et al．Sterile－insect met hods for control of mosquito－borne diseases：An analysis［J］．Vector－Bor ne and Zoonotic Diseases，2010，10（3）：295－311．

［5］ Botto E，Glaz P．Potential for contr olling codling mot h Cydia pomonella （Linnaeus）（Lepidoptera：Tortricidae）in Ar gentina using the sterile insect technique and egg parasitoids［J］．Journal of Applied Ento mology，2010，134（3）：251－260．

［6］ Ayvaz A，Albayrak S，Karabor kl u S．Ga mma radiation sensitivity of the eggs，larvae and pupae of Indian meal moth Plodia inter punctell a（Hübner）（Lepidoptera：Pyralidae）［J］．Pest Manag ment Science，2008，64：505－512．

［7］ Par ker A，Mehta K．Sterile insect technique：A model for dose opti mization for i mpr oved sterile insect quality［J］．Florida Ento mologist，2007，90（1）：88－95．

［8］ Vreysen M J B，Robinson A S．Ionising radiation and area－wide managementof insect pests to promote sustainable agriculture［J］．Sustainable Agriculture，2011，2（Part 5）：671－692．

［9］ 焦懿，康林，陳志粦，等．γ－射線輻照處理對(duì)刺桐姬小蜂發(fā)育和繁殖的影響［J］．植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2007，34（4）：387－390．

［10］李詠軍，魏蕾，王恩東，等．輻照對(duì)棉鈴蟲(chóng)雄蟲(chóng)交配能力的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，22（4）：539－543．

［11］王華嵩．輻射不育防治害蟲(chóng)的進(jìn)展［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，1998，12（2）：121－128．

［12］Judd G J R，Cockbur n S，Eby C，et al．Diapause i mproves springti me mating competitiveness of male codling moth massreared for a sterile insect pr ogramme［J］．Ento mologia Experimentalis et Applicata，2006，120：161－166．

［13］Carpenter J E，Bloem S，Taggart S．Effectof rearing strategy and gamma radiation on fecundity and fertilit y of codling mot h Cydia pomonella （Linnaeus）（Lepidoptera：Tortricidae）［J］．Jour nal of Applied Ento mology，2010，134（3）：221－226．

［14］Helinski M E H，Knols B G J．The influence of late－stage pupal irradiation and increased irradiated：Un－irradiated male ratio on mating co mpetitiveness of the malaria mosquito Anopheles ar abiensis Patton［J］．Bulletin of Ento mological Research，2009，99：317－322．

［15］Perez－Staples D，Weldon C W，Smallridge C．Pre－release feeding on yeast hydr olysate enhances sexual co mpetitiveness of sterile male Queensland fruit flies in field cages［J］．Entomologia Experi mentalis et Applicata，2009，131：159－166．

［16］Shelly T，Edu J，Smit h E，et al．Aro matherapy on a large scale：Exposing entire adult holding r oo ms to ginger rootoil increases the mating competitiveness of sterile males of the Mediterranean fruit fly in field cage trials［J］．Entomologia Experimentalis et Applicata，2007，123：193－201．

［17］Kaspi R，Yuval B．Post－teneral protein feeding improves sexual competitiveness but reduces longevity of mass－reared sterile male mediterranean fruit flies（Diptera：Tephritidae）［J］．Annals of the Entomological Society of America，2000，93（4）：949－955．

［18］Ami E B，Yuval B，Jurkevitch E．Manipulation of the microbiota of mass－reared Mediterranean fr uit flies Cer atitis capitata（Diptera：Tephritidae）i mpr oves sterile male sexual perfor mance［J］．The ISME Jour nal，2010，4：28－37．

［19］Zabalou S，Apostolaki A，Livadaras I，et al．Inco mpatible insect technique：Inco mpatible males fro m a Cer atitis capitata genetic sexing strain［J］．Ento mologia Experi mentalis et Applicata，2009，132（3）：232－240．

［20］王華嵩，劉瓊?cè)悖瑒暂x．輻照對(duì)亞洲玉米螟F1代雄蟲(chóng)有核精子數(shù)量的影響［J］．核農(nóng)學(xué)通報(bào)，1997，18（6）：279－271．

［21］Wee S L，Suckling D M，Burnip G M，et al．Effects of substerilizing doses of gamma radiation on adult longevity and level of inherited sterility in Teia anartoides （Lepidoptera：Ly mantriidae）［J］．Journal of Economic Entomology，2005，98：732－738．

［22］Ayvaz A，Albayrak S，Tuncbilek A S．Inherited sterility in Mediterranean flour mot h Ephestia kuehniella Zeller（Lepidoptera：Pyralidae）：Effectof gamma radiation on insect fecundity fertility and develop mental period［J］．Jour nal of Stored Pr oducts Research，2007，43：234－239

［23］Boshra S H，Mikhaiel A A．Effectof ga mma irradiation on pupal stage of Ephestia calidell a （Guenée）［J］．Jour nal of Stored Pr oducts Research，2006，42：457－467．

［24］李詠軍，劉曉輝，王恩東，等．60Coγ輻照對(duì)光肩星天牛雄蟲(chóng)繁殖生物學(xué)的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2006，20（5）：441－443．

［25］劉曉輝，李詠軍，張書(shū)勇，等．輻照對(duì)光肩星天牛交配能力的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2003，17（5）：402－404．

［26］Blo mefield T L，Bloe m S，Car penter J E．Effectof radiation on fecundity and fertility of codling mot h Cydia pomonella （Lin－naeus）（Lepidoptera：Tortricidae）from South Africa［J］．Journal of Applied Ento mology，2010，134（3）：216－220．

［27］Triseleva T A，Saf onkin A F．The influence of ionizing radiation on oocyte develop ment and reproductive activity in Archips podanascop（Lepidoptera，Tortricidae）［J］．Biology Bulletin，2009，36（5）：505－509．

［28］鄧樺，宋占軍，王德文，等．脈沖微波輻照影響心肌細(xì)胞膜蛋白構(gòu)象及其機(jī)制的研究［J］．光譜學(xué)與光譜分析，2006，26（8）：1437－1440．

［29］陳小帆．輻照和木塑復(fù)合材料檢疫除害作用及機(jī)理［D］．廣州：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006．

［30］Szlendak E，Boczek J，Oliver J H Jr．Effects of radiation on sper matogenesis in Acar us sir o L．（Acari：Acaridae）［J］．Journal of Econo mic Ento mology，1992，85（1）：162－167．

［31］劉曉輝，宋稼祥，王華嵩．輻照對(duì)棉鈴蟲(chóng)精子傳導(dǎo)及產(chǎn)卵反應(yīng)的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2002，16（1）：30－35．

［32］王躍進(jìn)，遲德富，詹國(guó)平，等．γ射線輻照對(duì)黃斑星天牛雄蟲(chóng)精子超微結(jié)構(gòu)的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，21（6）：633－636．

［33］張維，李元英．60Co－γ射線對(duì)柑桔大實(shí)蠅（Dacus citri）雌性生殖細(xì)胞的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，1990，4（2）：115－119．

［34］張維，李元英．60Co－γ射線對(duì)柑桔大實(shí)蠅（Dacus citri）雄性生殖細(xì)胞的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，1991，5（2）：79－82．

［35］Allinghi A，Gr majo C，Willink E，et al．Induction of sterility in Anastrepha f ratercul us （Diptera：Tephritidae）by gamma radiation［J］．Florida Entomologist，2007，90（1）：96－102．

［36］王廣利，遲德富，王躍進(jìn)．青楊脊虎天牛精子超微結(jié)構(gòu)及其輻照后的變化［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，22（4）：533－538．

［37］Bloem S，Carpenter J E，Hof meyr J H．Radiation biology and inherited sterility in false codling mot h（Lepidoptera：Tortricidae）［J］．Journal of Economic and Entomology，2003，96（6）：1724－1731．

［38］Car penter J E，Marti O G，Wee S L，et al．Cytological attributes of sper m bundles unique to F1pr ogeny of irradiated male Lepidoptera：Relevance to sterile insect technique programs［J］．Florida Ento mologist，2009，92（1）：80－86．

［39］Vreysen M J B，Car penter J E，Marec F．Impr ovementof the sterile insect technique for codling moth Cydia pomonella（Linnaeus）（Lepidoptera Tortricidae）to facilitate expansion of field application［J］．Jour nal of Applied Ento mology，2010，134（3）：165－181．

［40］Caceres C，McInnis D，Shelly T，et al．Quality management systems for fr uit fly（Diptera：Tephritidae）sterile insect technique［J］．Florida Entomologist，2007，90（1）：1－9．

［41］Rull J，Br unel O，Mendez M E．Mass rearing history negatively affects mating success of male Anastrepha l udens（Diptera：Tephritidae）reared for sterile insect technique pr ograms［J］．Jour nal of Econo mic Ento mology，2005，98（5）：510－516．

［42］季清娥，楊慧，陳家驊，等．橘小實(shí)蠅不育雄蟲(chóng)與野生雄蟲(chóng)間遺傳分化［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，23（2）：349－353．

［43］Arakaki N，Nagayama A，Kishita M，et al．Influence of irradiation on dispersal ability and sur vival rate in the sugarcane click beetle Mel anotus okina wensis ?hira （Coleoptera：Elateridae）［J］．Applied Entomology and Zoology，2010，45：303－311．

［44］Weldon C W，Prenter J，Taylor P W．Activity patter ns of Queensland fr uit flies（Bactrocer a tr yoni）are affected by bot h mass－rearing and sterilization［J］．Physiological Entomology，2010，35（2）：148－153．

［45］Ku mano N，Kawa mura F，Haraguchi D，et al．Irradiation does not affect field dispersal ability in the West Indian sweetpotato weevil，Euscepes post f asciatus［J］．Ento mologia Experi mentalis et Applicata，2009，130（1）：63－72．

［46］Bau mhover A H，Graha m A J，Bitter B A，et al．Screw－wor m control through release of sterilized flies［J］．Journal of Economic Entomology，1955，48：462－466．

［47］IAEA．Insect and Pest control Newsletter［R］．IAEA，Vienna，1996（49）：11．

［48］Carpenter J E，Bloem K A，Bloem S．Application of F1sterility for research and managementof Cactoblastis cacaor u m （Lepidoptera：Pyralidae）［J］．Florida Ento mologist，2001，84（4）：531－536．

［49］胡美英，姚振威，劉秀瓊，等．荔枝蒂蛀蟲(chóng)輻照檢疫處理的研究［J］．仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，8（1）：46－51．

［50］陳文團(tuán)，陳小帆，羅子娟，等．輻照處理對(duì)木質(zhì)包裝材料中松墨天牛幼蟲(chóng)發(fā)育的影響［J］．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2006，20（6）：531－534．

［51］陳小帆，陳文團(tuán)，鐘國(guó)華，等．輻照處理縱坑切梢小蠹的初步研究［J］．植物檢疫，2006，20（5）：281－283．

［52］趙菊鵬，梁廣勤，胡學(xué)難，等．60Co－γ射線輻照對(duì)蓮霧、番木瓜果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的影響［J］．植物檢疫，2009，23（2）：14－16．

［53］滕兆乾，張青文．昆蟲(chóng)精子競(jìng)爭(zhēng)及其避免機(jī)制［J］．中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，11（6）：7－12．

［54］Bar nes B，Rosenberg S，Arnolds L，et al．Pr oduction and quality assurance in the SIT Africa Mediterranean fruit fly（Diptera：Tephritidae）rearing facility in sout h Africa［J］．Florida ento mologist，2007，90（1）：41－52．

［55］Schetelig M｀F，Caceres C，Zacharopoulou A，et al．Conditional embr yonic let hality to i mprove the sterile insect technique in Cer atitis capitata （Diptera：Tephritidae）［J］．BMC Biology，2009，7：4．

［56］Schetelig M F，Wi mmer E A．Insect transgenesis and the sterile insect technique［J］．Insect Biotechnology：Biologically－Inspired Syste ms，2011，2（Part 2）：169－194．

［57］Franz G，Robinson A S．Molecular technologies to i mprove the effectiveness of the sterile insect technique［J］．Genetica，2011，139（1）：1－5．

［58］Si mmons G S，Suckling D M，Car penter J E，et al．Improved quality manage ment to enhance the efficacy of the sterile insect technique for lepidopteran pests［J］．Jour nal of Applied Entomology，2010，134（3）：261－273．