通過高劑量輻射可以使飛蛾害蟲不育。不過,更低和更弱的劑量會誘發(fā)飛蛾后代的遺傳不育。與相同數(shù)量的完全不育雄性相比,釋放具有遺傳不育的雄性可更大程度地抑制野生種群。
與昆蟲不育技術(shù)類似,遺傳不育也需要大規(guī)模飼養(yǎng)和釋放輻照過的昆蟲,以確保野外交配時,有相當一部分由不育昆蟲參與。標靶昆蟲經(jīng)過伽馬射線和X射線的輻照,誘發(fā)遺傳不育。研究顯示,與其親代相比,這些標靶昆蟲的后代不育程度更高。
該技術(shù)主要用于鱗翅目害蟲,這種害蟲包括飛蛾和蝴蝶。部分這類害蟲具有很強的輻射抗性,輻射抗性指的是生物體能夠耐受的電離輻射水平。對蘋果蠹蛾的研究顯示,經(jīng)過亞不育輻射劑量處理的雄性蛾與可育雌性蛾交配后,產(chǎn)生的后代更少,并且后代中大部分完全不育。
原子能機構(gòu)與糧農(nóng)組織聯(lián)合,協(xié)助其成員國發(fā)展并實施基于核的技術(shù),優(yōu)化農(nóng)業(yè)蟲害防治實踐,以支持加強作物生產(chǎn)和保護自然資源。
遺傳現(xiàn)象用于蟲害防治
鱗翅目常見遺傳不育屬性包括:
- 與輻照過的親代相比,雄性和雌性后代不育程度更高。
- 產(chǎn)生的雄性后代比雌性多。
- 發(fā)育期較長,后代精子質(zhì)量降低。
與完全不育相比,鱗翅目和一些其他節(jié)肢動物的獨特遺傳不育基因現(xiàn)象在蟲害防治方面具有優(yōu)勢。相對于同種類的雄性,鱗翅目雌性昆蟲對輻射更敏感。因此,可通過調(diào)節(jié)輻射劑量,使輻照過的雌性完全不育,而雄性則部分不育。這些部分不育的雄性與野生雌性交配后,下一代將遺傳輻射誘發(fā)的不育影響。同時,用于誘發(fā)不育的較低輻射劑量可提高所釋放昆蟲的品質(zhì)和競爭性。
根據(jù)昆蟲不育技術(shù)或遺傳不育方案釋放輻照過飛蛾的田間計劃自20世紀60年代以來一直在實施。自1969年以來,已在加州圣華金河谷的棉田里成功控制了棉紅鈴蟲,而在美國西南部和墨西哥西北部棉田里的棉紅鈴蟲也正被成功根除。自20世紀90年代初以來,已在加拿大不列顛哥倫比亞歐肯納根谷的蘋果和梨產(chǎn)區(qū)內(nèi)成功抑制了蘋果蠹蛾,同時,阿根廷、巴西和南非等國家也制定了防治這種害蟲的計劃或項目。新西蘭根除了澳大利亞畫蘋果蛾的爆發(fā)。墨西哥消除了仙人掌螟的爆發(fā),美國在墨西哥灣沿岸取得了進展。南非制定了抑制該國柑橘園內(nèi)偽蘋果蠹蛾的計劃。