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为解决草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)防治难题,研究人员探究其成虫能否自传播杀虫剂吡丙醚(pyriproxyfen)至卵块并毒杀幼虫。结果显示成虫可携带吡丙醚至卵块,影响幼虫发育。该研究为害虫防治提供新方向。
在农业生产的大舞台上,害虫就像一群不速之客,肆意啃食着农作物,给全球粮食安全带来了巨大威胁。其中,草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)所属的夜蛾属堪称 “害虫军团” 中的精锐部队,它们的幼虫 —— 行军虫,胃口奇大,玉米、水稻、棉花、大豆等众多农作物都是它们的 “盘中餐” ,所到之处,农作物常常遭受严重破坏。
面对这些猖獗的害虫,合成杀虫剂成为人们对抗它们的 “常规武器”。然而,传统的杀虫剂使用方式存在诸多弊端。在广阔的农田里,为了覆盖大面积区域,需要喷洒大量杀虫剂,但这一过程中,很多环节效率低下,不仅导致杀虫剂的生物有效性大打折扣,还会对空气、水、土壤以及整个生态系统造成污染。这就好比一场杀敌一千、自损八百的战斗,让人们陷入了困境。
在此背景下,研究人员急需寻找一种更高效、更环保的害虫防治方法。于是,来自国外(文中未明确具体机构名称)的研究人员开启了对草地贪夜蛾成虫自传播杀虫剂的研究之旅。他们将目光聚焦在吡丙醚(pyriproxyfen)这种昆虫生长调节剂(IGRs)上,探究草地贪夜蛾成虫能否从施药表面获取吡丙醚,并通过自传播的方式将其转移到卵块上,进而对新孵化的幼虫产生毒性。这项研究成果发表在《Crop Protection》上,为害虫防治领域带来了新的曙光。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是生物测定,通过设置不同处理组,量化成虫对吡丙醚的获取量以及雌虫向卵块的转移量,并评估其对幼虫的毒性影响。其次,利用气相色谱 - 质谱联用仪(GC - MS)分析成虫和卵块中的吡丙醚含量,精确测定化学物质的含量,为研究提供了有力的数据支持。
自传播生物测定
研究人员开展自传播生物测定实验,让不同类型的成虫(雄虫、处女雌虫和怀卵雌虫)接触经吡丙醚处理的表面。结果发现,所有测试的成虫都能从处理表面获取吡丙醚。其中,怀卵雌虫获取的吡丙醚量最多,达到(9.45 ± 5.30)μg / 昆虫,显著高于处女雌虫的(3.30 ± 3.00)μg / 昆虫;雄虫获取量为(7.67 ± 6.80)μg / 昆虫 ,与处女雌虫和怀卵雌虫的获取量差异不显著。此外,怀卵雌虫平均向每个卵块转移 2.61 ng/egg 的吡丙醚。这表明怀卵雌虫在自传播吡丙醚的过程中起着重要作用,它们就像是 “移动的毒药库”,将吡丙醚传递给下一代。
模拟转移剂量的毒性测定
通过模拟转移剂量的毒性测定实验,研究人员进一步评估了吡丙醚对幼虫的影响。结果显示,在吡丙醚处理组中,幼虫的孵化率、化蛹率和成虫羽化率均显著降低,同时幼虫的发育进程也被明显延迟。这意味着吡丙醚成功地对幼虫产生了毒性作用,阻碍了它们的正常生长发育,就像给害虫的生长按下了 “减速键”。
吡丙醚在交配过程中的转移
研究还观察到,在交配过程中,吡丙醚能够从雄虫转移到处女雌虫体内。这一发现意义重大,它表明即使有些个体没有直接接触过施药表面,也有可能通过交配间接获得吡丙醚,从而扩大了吡丙醚在害虫群体中的传播范围,让更多害虫受到影响。
综合研究结果,草地贪夜蛾成虫具备从被吡丙醚污染的表面获取该杀虫剂并转移到卵块的能力。而且在交配过程中,吡丙醚可以在雌雄虫之间传播,这使得这种杀虫剂的影响范围进一步扩大。从自传播实验可知,吡丙醚从怀卵雌虫转移到卵块后,对幼虫的生长发育产生了明显的毒性作用,显著降低了幼虫的孵化率、化蛹率和成虫羽化率,延迟了幼虫的发育。
这些研究结果意义非凡。一方面,它证实了自传播作为一种害虫防治方法的潜力,为传统的害虫防治策略提供了新的补充。利用昆虫自身的行为来传播杀虫剂,既可以减少杀虫剂的使用量,降低对环境的污染,又能更精准地作用于害虫群体,提高防治效果。另一方面,该研究为后续开发更高效、环保的害虫防治技术提供了理论依据,有助于推动农业可持续发展,保障全球粮食安全。研究人员就像找到了一把新的 “钥匙”,为解决害虫防治难题开启了一扇新的大门,让我们在与害虫的斗争中多了一份有力的武器 。