柑橘大实蝇辐射不育虫向橘园内的扩散与分布效应

杨慧敏　许博　黄聪　郭怡冰　李再园　王福莲

摘要：为了探究在橘园杂树侧边缘释放柑橘大实蝇辐射不育虫后其扩散能力和分布状况，在橘园内毗邻杂树的一侧设置1个辐射不育虫释放点，在橘园内遍布54个回收点，测定柑橘大实蝇辐射虫的扩散距离与分布情况。诱集到辐射不育雌虫和雄虫的回收点距释放点最近距离均为5.64m，最远均为144.28m，其中80.8%可诱集到雌虫的回收点或78.6%可诱集到雄虫的回收点位于100 m内。各扩散范围内，柑橘大实蝇辐射不育雌虫的虫量占比间、辐射不育雄虫的虫量占比间均无显著差异（P＞0.05）。同一扩散范围内，柑橘大实蝇辐射不育虫量占比雌虫与雄虫间无显著差异（P＞0.05）。柑橘大实蝇辐射不育雌雄虫累积占比与扩散距离符合回归方程y=0.0062x+0.0503（R2=0.9377）和y=0.0055x+ 0.1068（R2=0.9730）。理论上，柑橘大实蝇辐射不育雌虫累积占比为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%时，其扩散距离分别为8.0 m、24.1 m、40.3 m、56.4 m、72.5 m、88.7 m、104.8 m、120.9 m、137.0 m、153.2 m。辐射不育雄虫累积占比为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%时，其扩散距离分别为1.2 m、16.9 m、35.1 m、53.3 m、71.5 m、89.7 m、107.9 m、126.0 m、144.2 m、162.4 m。從橘园杂树侧边缘释放，柑橘大实蝇辐射不育虫有能力扩散至全园。

关键词：柑橘大实蝇；辐射不育；扩散；分布

中图分类号：S433.9 文献标志码：A

Dispersion and Distribution of Radiation-Sterilized Bactrocera minax in Citrus Orchards

YANG Huimin1， XU Bo1， HUANG Cong2， GUO Yibing1，

LI Zaiyuan3， WANG Fulian1*

（1Forewarning and Management of Agricultural and Forestry Pests， Hubei Engineering Technology Center， Institute of Entomological Science， College of Agriculture， Yangtze University， Jingzhou， Hubei 434025， China; 2State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests， Institute of Plant Protection， Beijing 100193， China;3Agricultural Genomics Institute at Shenzhen， Chinese Academy of Agricultual Sciences， Shenzhen， Guangdong 518120， China）

Abstract： To investigate the dispersion capacity and distribution of radiation-sterilized Bactrocera minax released beside weed trees of the citrus orchard， a radiation-sterilized insect release point was set up on the beside weed trees in the orchard and 54 recovery points had been randomly placed in the citrus orchard to determine distribution and dispersion distances of radiation-sterilized B. minax insects. The closest distance between recovery points and B. minax released point was 5.64 m， and the farthest distance 144.28 m. 80.8% of the recovery points that could trap female insects or 78.6% of the recovery points that could trap the male insects were within 100 m. There was no significant difference （P>0.05） between the proportion of radiation-sterilized female insects and the proportion of radiation-sterilized male insects of B. minax in all dispersion. Within the same dispersion， there was no significant difference （P>0.05） in the proportion of radiation-sterilized female and male B. minax insects. The cumulative proportion and dispersion distance of radiation-sterilized male and female B. minax insects conformed to the linear equations y=0.0062x+0.0503 （R2=0.9377） and y=0.0055x+0.1068 （R2=0.9730）. Theoretically， when the cumulative proportion of female B. minax insects was 10%， 20%， 30%， 40%， 50%， 60%， 70%， 80%， 90% and 100%， the dispersion distance was 8.0 m， 24.1 m， 40.3 m， 56.4 m， 72.5 m， 88.7 m， 104.8 m， 120.9 m， 137.0 m and 153.2 m， respectively. When the cumulative proportion of male B. minax insects was 10%， 20%， 30%， 40%， 50%， 60%， 70%， 80%， 90% and 100%， the dispersion distance was 1.2 m， 16.9 m， 35.1 m， 53.3 m， 71.5 m， 89.7 m， 107.9 m， 126.0 m， 144.2 m and 162.4 m， respectively.  Radiation-sterilized B. minax insects released beside weed trees of the citrus orchard could make the insects spread over the entire orchard.

Keywords： Bactrocera minax; radiation sterility; dispersion; distribution

柑橘大实蝇［Bactrocera minax（Enderlein）］属双翅目、实蝇科，是危害我国柑橘产业的重要害虫，主要分布于我国湖北、贵州、湖南、四川、陕西、重庆等地[1]。柑橘大实蝇为一化型昆虫[2-3]，幼虫取食果实内部瓤瓣，使果实未熟先黄，提早脱落[2，4]，可造成80%～100%的损失，严重影响柑橘果实的产量和品质[5]。成虫发生期较长，一般4月下旬至5月上旬开始羽化[2， 6]，至9月仍能观察到成虫在田间活动[7]。柑橘大实蝇防治主要采用成虫诱杀等措施。

在一定范围内的害虫流行区，连续大量地释放经人工饲养辐射导致不育的成虫，使其与野生种群竞争、交配，经数代后即能抑制野生种群的繁殖，甚至达到完全消灭的目的[8]。在国外，已有通过释放辐射不育虫防治瓜实蝇Dacus cucurbititae（Coq.）[9]和仙人掌蛾Cactoblastis cactorum（Berg）[10]等，并取得成功案例。国内有研究表明，田间释放柑橘大实蝇不育雌、雄虫可显著降低其为害率，可取得较好的防治效果[11-12]。

柑橘大实蝇具有较强的飞行扩散能力，存在橘园内外的巡回扩散模式[13-14]。柑橘大实蝇初羽化成虫飞离橘园至毗邻的杂树上，经过一个外滞期，于交配产卵期返回橘园。有研究表明，柑橘大实蝇辐射不育成虫与野生成虫的飞行扩散能力和生活习性相同，辐照虫可以较好的分布到野生种群中[11，15]。结合柑橘大实蝇自然虫羽化后出园取食[2]，返园交配产卵的习性[1]，探究边缘释放柑橘大实蝇辐射不育虫后其向园内的扩散和分布状况，可为柑橘大实蝇辐射不育虫田间应用和柑橘大实蝇的精准防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

于湖北省宜都市枝城镇获取落果中的柑橘大实蝇老熟幼虫。将采集的幼虫置于室内自然变温条件下绝对含水量為10%～15%的细沙中化蛹，于室内自然温度4.8～22.6℃下保存备用。翌年5月份，依据柑橘大实蝇复眼颜色进行蛹级判断，当50%蛹发育至4级（黑复眼期）时[16-17]，于北京师范大学化学学院钴源研究室用60Co-γ射线进行辐照，不育剂量为90 Gy，辐照剂量率2 Gy/min。

1.2 辐射不育虫的释放

释放田选在湖北省宜昌市宜都市枝城镇纸坊冲村面积为4 hm2的橘园（图1），品种为早熟温州蜜柑。该橘园四周均为非柑橘类作物，相对独立，其中北侧和西北侧与山林直接相接，其他侧边为农作物、公路和房屋等。于当年5月14日在橘园内设置1个柑橘大实蝇辐射不育虫释放点（111.28196°E，30.11546°N）。释放点位于橘园与杂树交界的一侧，辐射蛹经荧光粉（北京华腾化工有限公司）标记，共释放3万头，其中雌虫1.44万头，雄虫1.56万头。

1.3 柑橘大实蝇辐射不育虫的回收

在田间释放辐射不育虫的同时设置54个回收点（图1），使用GPS定位。并采用自制简易诱器（由一次性塑料杯、塑料碗制成）对辐射不育虫进行回收。所用诱剂桔丰（改进型糖醋液）为湖北省宜昌市桔丰实蝇诱剂销售公司专利产品“大实蝇食物诱剂”。500 mL桔丰兑水3～4 kg，加一袋灭多威（24%万灵水溶性液剂，广东省江门农药厂生产）。5月17日第一次调查，每隔7 d左右回收一次各诱器内的柑橘大实蝇成虫并更换诱器中的诱剂，连续3次诱不到辐射不育虫时停止调查（7月18日）。荧光标记的辐射虫在紫外分析仪WFH-203B（上海耀壮检测仪器设备有限公司）下进行检测区分。

1.4 数据分析

采用ARCGIS 10.2和SigmaPlot 14.0软件制作相关地图，得到释放点和回收点分布图（图1）。

根据释放点和回收点的GPS定位数据（经纬度），利用Haversine公式计算出以上两点的球面距离，公式如下[18]：

式中，φ代表纬度，λ代表经度，R代表地球的半径（平均半径=6371 km）。

基于Movable Type Scripts在线脚本（https：//www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html），计算出辐射不育虫回收点与释放点间的距离。

以释放点为中心，20 m为距离单位，将所有回收点按其与距释放点的距离进行归类。划分为0～20 m、21～40 m、41～60 m、61～80 m、81～100 m、101～120 m、121～140 m和141～160 m 8个扩散范围（图1黑色圆圈表示8个扩散范围）。

以辐射虫释放点为中心，橘园与杂树侧边缘为切线。将柑橘大实蝇辐射不育虫的回收区域划分为3个扇形区域（每个扇形区域的圆心角为60°，图1），分别计算0～20 m、21～40 m、41～60 m、61～80 m、81～100 m、101～120 m、121～140 m和141～160 m 8个扩散范围内的虫量占比PD。某扩散范围内辐射不育虫占比PD（%）=（该扩散范围内单诱器辐射不育虫量/各扩散范围单诱器辐射不育虫量的总和）×100。采用单因素方差分析（ANOVA）检验不同扩散范围的柑橘大实蝇辐射不育虫量占比的差异；同一扩散范围内雌虫虫量占比与雄虫虫量占比之间的差异采用成对数据t检验。

线性回归模型的拟合：某扩散范围内辐射不育虫累积占比CPD（%）=PD1+PD2+PD3+…+PDn，n为回收点；将辐射不育虫累积占比与各扩散范围的远端距离（20 m、40 m、60 m、80 m、100 m、120 m、140 m、160 m）进行线性回归模型的拟合：[y=kx-b]，x为扩散距离，y为累积占比。根据所拟合的方程，求出柑橘大实蝇辐射不育虫的累积占比为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%时的扩散距离。

2 結果与分析

2.1 柑橘大实蝇辐射不育虫向橘园内扩散的距离

田间释放柑橘大实蝇辐射不育雌雄虫后，诱集到柑橘大实蝇辐射不育雌虫回收点共有26个，诱集到柑橘大实蝇辐射不育雄虫回收点共有28个。诱集到辐射不育雌虫和雄虫的回收点距离释放点最近均为5.64 m，最远均为144.28 m（图2，图3）。

诱集到辐射不育雌虫的回收点中，3.8%回收点位于0～20 m内，19.2%位于21～40 m内，19.2%位于41～60 m内，19.2%位于61～80 m内，19.2%位于81～100 m内，3.8%位于101～120 m内，7.7%位于121～140 m内，7.7%位于141～160 m内；其中80.8%的雌虫回收点位于100 m内。

诱集到辐射不育雄虫的回收点中，14.3%回收点位于0～20 m内，21.4%位于21～40 m内，14.3%位于41～60 m内，14.3%位于61～80 m内，14.3%位于81～100 m内，7.1%位于101～120 m内，7.1%位于121～140 m内，7.1%位于141～160 m内；其中78.6%的雄虫回收点位于100 m内。

2.2 橘园不同扩散范围内柑橘大实蝇辐射不育虫的虫量占比

田间释放柑橘大实蝇辐射不育虫后，扩散范围为0～20 m、21～40 m、41～60 m、61～80 m、 81～100 m、101～120 m、121～140 m和141～160 m时，辐射不育雌虫的虫量占比分别为7.6±13.1%、18.3±13.2%、22.9±6.4%、14.5±7.5%、13.5±11.3%、1.6±2.5%、4.4±3.5%、17.2±21.2%（图4），辐射不育雄虫的虫量占比分别为18.0±6.6%、12.1±2.6%、15.8±3.6%、15.9±11.5%、6.6±4.7%、4.1±3.2%、8.9±6.5%、18.5±20.1%（图5）。柑橘大实蝇辐射不育雌虫的虫量占比在各扩散范围之间无显著差异（P＞0.05），柑橘大实蝇辐射不育雄虫的虫量占比在各扩散范围之间无显著差异（P＞0.05）。同一扩散范围内，柑橘大实蝇辐射不育虫量占比雌虫与雄虫间无显著差异（P＞0.05）。

2.3 柑橘大实蝇辐射不育虫的理论扩散距离

采用线性回归将柑橘大实蝇辐射不育雌虫累积占比与扩散距离进行拟合，得到回归方程y=0.0062x+0.0503（R2=0.9377）（表1，图6），计算得到柑橘大实蝇辐射不育雌虫累积占比为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%时，其扩散距离分别为8.0 m、24.1 m、40.3 m、56.4 m、72.5 m、88.7 m、104.8 m、120.9 m、137.0 m、153.2 m（表2）。

同样采用线性回归将柑橘大实蝇辐射不育雄虫累积占比与扩散距离进行拟合，得到回归方程y=0.0055x+0.1068（R2=0.9730）（表1，图7），计算得到柑橘大实蝇辐射不育雄虫累积占比为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%时，其扩散距离分别为1.2 m、16.9 m、35.1 m、53.3 m、71.5 m、89.7 m、107.9 m、126.0 m、144.2 m、162.4 m（表2）。

3 结论与讨论

自然条件下柑橘大实蝇成虫在顺风的情况下可扩散至1500 m[11]。辐照后的柑橘大实蝇飞翔扩散能力与野生蝇相同[11]。本研究发现，诱集到柑橘大实蝇辐射不育雌雄虫的回收点距释放点最远均为144.28 m，能够覆盖全园。但由于回收点均设置在橘园内，且影响昆虫飞行能力的因素较多，如昆虫个体差异、环境因素和食物等[19]，柑橘大实蝇辐射不育虫能否飞行至更远距离尚未明确。

柑橘大实蝇自然虫具有特殊的橘园内外巡回扩散模式[13]，初羽化成虫扩散至橘园外杂树上，驻留取食一段时间后，返迁回橘园内进行交配产卵[13]。本研究发现在橘园毗邻杂树侧释放柑橘大实蝇辐射不育虫后，辐射不育虫可以遍布全园（8个扩散范围虫量分布无显著差异）。推测辐射后柑橘大实蝇成虫其取食、交配习性和橘园内外巡回扩散模式习性仍与自然虫类似。所以，在橘园边缘释放辐射不育虫，可减少橘园中辐射不育虫释放点数，节约成本和人力。

从理论上看，柑橘大实蝇辐射不育雄虫飞行扩散距离远于雌虫（雌虫最远扩散距离153.2 m；雄虫最远扩散距离162.4 m）。从各扩散范围内的虫量来看，雌虫的虫量占比与雄虫的虫量占比间均无显著差异，可见柑橘大实蝇辐射不育雌雄虫在不同扩散距离上的分布情况相似。但有研究表明枣实蝇Carpomya vesuviana雌雄成虫个体之间飞行能力存在差异[20]。雌成虫的生殖细胞对辐射更为敏感，在一定剂量辐照后，其生殖细胞和交配产卵能力受到影响[21-22]，这使雌虫会消耗大量能量，对其飞行能力会产生一定的影响[16，23]。

基于柑橘大实蝇辐射不育虫的扩散能力和分布特点，柑橘大实蝇辐射虫边缘释放技术具有可行性，能够减少辐射不育虫释放点，且易于操作，从而减少防治成本和投入。

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责任编辑：谢红辉

基金项目：国家自然科学基金项目（31772206）。

第一作者：杨慧敏（2000—），女，硕士研究生，研究方向为害虫综合治理，E-mail：892482185@qq.com。

*通信作者：王福莲（1972—），女，博士，教授，硕士生导师，研究方向为害虫综合治理，E-mail：wangfl_hb@163.com。

收稿日期：2023-10-12