利用产卵驱避剂构建"推-拉"策略防控斑翅果蝇(Drosophila suzukii)的行为管理新方法

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Environmental Entomology 1.8

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  本研究针对全球浆果产业重要害虫斑翅果蝇(SWD)的防控难题,创新性地将辛酸/癸酸二元产卵驱避剂(2c)作为"推"组分,结合四组分引诱剂(4c)构建"推-拉"管理系统。通过实验室选择/非选择实验及田间验证,证实2c能显著降低SWD产卵量(实验室减少65.5%-74%,田间降低36%-79.5%),而4c单独使用未见显著效果。该研究为开发基于行为调控的可持续防控策略提供了新思路,尤其解决了高挥发性空间驱避剂田间应用不稳定的技术瓶颈。

  

研究背景与意义
斑翅果蝇(Drosophila suzukii,SWD)凭借其锯齿状产卵器刺穿成熟果实表皮的特征,已成为全球浆果产业的"隐形杀手"。自2008年入侵欧美以来,这种原产亚洲的害虫已造成数十亿美元损失,而过度依赖新烟碱类等化学杀虫剂导致抗药性快速产生。传统"推-拉"策略中,高挥发性空间驱避剂(如2-戊基呋喃)存在田间浓度维持困难的问题。美国农业部农业研究局等机构的研究团队另辟蹊径,选择挥发性较低、主要通过接触起效的辛酸/癸酸混合物(2c)作为新型"推"组分,试图突破现有技术瓶颈。

关键技术方法
研究采用多尺度验证体系:(1)实验室30×30×30cm虫笼进行二元选择测试;(2)60×60×60cm大型虫笼四元选择实验;(3)纽约州6个覆盆子田间微区试验。通过统计覆盆子琼脂培养基上的产卵量、田间果实育出蛹数等指标,对比分析单纯"推"(2c)、"拉"(4c引诱剂陷阱)及"推-拉"组合的效果。所有实验均设置乙醇溶剂对照,采用广义线性混合模型进行统计分析。

主要研究结果
1. 二元选择生物测定
在直接对比实验中,2c处理组产卵量较对照组显著降低19.5倍(P=0.0115),而4c陷阱组与对照无差异。值得注意的是,尽管4c陷阱能捕获60%释放的雌蝇(图2B),但未能减少残留果实的产卵量,暗示引诱剂可能引发"溢出效应"。

2. 非选择实验验证


封闭环境中,2c单独使用即可实现65.5%产卵抑制,与"推-拉"组合(74%抑制率)效果相当(图3)。该结果证实2c的接触驱避作用占主导,其3.71×10-3
mmHg(25°C)的低蒸气压特性有助于延长持效期。

3. 四元选择实验室测试
大型虫笼模拟多选择情境显示,2c与2c+4c处理组的产卵量比对照减少68%-72%(P=0.0003),再次验证4c作为"拉"组分的局限性。陷阱捕获数据分析表明,雌虫生理状态(是否怀卵)可能影响其对引诱剂的响应。

4. 田间实效验证


自然覆盆子果实数据显示,2c喷雾使蛹量降低53.9%,而"推-拉"组合效果稍弱(36%)。哨兵果实实验中,2c的防效提升至79.5%(图5B),可能与标准化处理条件有关。值得注意的是,"推-拉"区陷阱捕获量反超单纯"拉"区2倍,暗示2c可能增强害虫移动性。

结论与展望
该研究首次证实中链脂肪酸类产卵驱避剂作为"推"组分的实用价值。相较于传统空间驱避剂,2c具有三大优势:(1)GRAS(公认安全)物质 coconut oil的衍生物;(2)接触/空间双重作用机制;(3)低挥发性带来的田间稳定性。虽然4c引诱剂在本体系中效果有限,但Vijaya Movva等指出,优化雌虫特定发育阶段的引诱策略可能是未来方向。该成果为开发基于行为调控的精准防控技术提供了理论框架,相关技术已通过CRADA协议开展产业化应用。

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