如何利用辐射防治害虫

如何利用辐射防治害虫

国际原子能机构（IAEA）是联合国下属的一个专门机构，致力于促进核能在和平利用方面的国际合作。该机构在核技术应用领域具有很高的权威性和专业性，特别是在利用辐射技术防治害虫方面，IAEA开展了大量研究和实践工作。

什么是昆虫不育技术？

（信息图表：Adriana Vargas/原子能机构）

昆虫不育技术是一种利用电离辐射对实验室饲养的大量昆虫进行绝育的方法，这些不育昆虫随后被释放到害虫孳生区域，与野生害虫种群交配。由于这些不育昆虫不能产生任何后代，昆虫种群数量随着时间的推移不断降少。

尽管对于许多种类的昆虫，既可以释放不育雄虫，也可以释放不育雌虫，但在大多数情况下，作为昆虫不育技术的一部分只释放雄虫更具成本效益。这样做有几个关键原因。首先，不育雄虫在阻碍野生种群繁殖方面要有效得多，因为它们会主动寻找野生雌虫交配，并能与多个雌虫交配。因此，只释放雄虫可以加速诱导不育，因为不育雄虫只与野生雌虫交配，而不会被不育雌虫干扰。此外，在绝育过程失效这种不大可能发生的情况下，只释放雄虫也消除了将可育雌虫引入环境的风险。其次，对于只释放雄虫的昆虫种类而言，与既释放雄虫又释放雌虫相比，包装和释放不育昆虫的成本减少一半。第三，只释放雄虫要安全得多，因为在一些情况下，释放雌虫会产生负面影响——例如，只有雌性蚊虫会叮人吸血，以获取蛋白质，同时可能传播致命的疾病。

昆虫不育技术是目前最安全和最环保的昆虫节育方法之一，通过减少使用杀虫剂来保护环境。此外，由于不育昆虫无法自我复制，因此这种方法不会带来将非本地物种引入生态系统的风险，而是创造了一个解决害虫问题的长期方案。

自20世纪50年代以来，昆虫不育技术已在全球成功地用于防治一些影响人类和家畜健康的害虫，如新世界螺旋虫、采采蝇和传播疾病的蚊虫，以及破坏作物和影响贸易的害虫，如果蝇和飞蛾。

什么是遗传不育？

可以对蛾类害虫进行绝育，但是它们需要较高的辐射剂量，这往往会弱化受辐照雄蛾与野生雄蛾竞争的能力。相反，可利用较弱的半不育剂量诱发飞蛾后代完全不育。这就是所谓的遗传不育（信息图表：Adriana Vargas/原子能机构）。

遗传不育是另一种昆虫不育技术，与传统方法非常相似，因为这种方法也涉及饲养、辐照和向目标区域释放半不育雄虫，以减少可育雄虫的交配。然而，使用这种技术后，被饲养和释放的雄虫仍具有一定程度的生育能力，但它们的所有后代都是天生不育。

这种技术在只有使用非常高的辐射剂量方能使特定种类的雄虫（如飞蛾）完全不育时才会使用。然而，高剂量可能弱化雄蛾，使其没有能力与野生飞蛾竞争繁殖。因此，这种技术涉及使用低得多且较弱的剂量，不妨碍飞蛾的繁殖机会，但会诱发飞蛾后代遗传不育。

这种技术有很多优点。它使科学家们能够针对那些需要非常高辐射剂量才能不育的物种。然而，雌蛾往往对辐射更敏感，在辐照后会完全不育。而辐照雄蛾只是一定程度上不育，并生出完全不育的后代。释放一定程度上遗传不育的雄蛾，往往有助于将野生种群数量抑制到比常规昆虫不育技术中释放的同等数量完全不育雄蛾所能达到的更大程度，因为这些雄蛾能够在下一代产生多个完全不育的后代。

什么是生物防治？

一只瓢虫在芦笋植物上取食飞蛾卵 (信息图表：Adriana Vargas/原子能机构）。

生物防治是一种通过大量繁殖和释放害虫天敌从而杀死害虫的方法，这些天敌如以害虫的卵和幼虫为食的捕食性昆虫，或将卵产到宿主害虫体内的寄生虫（也称为拟寄生物）。

与基于利用核技术的昆虫不育技术和遗传不育方法不同，在生物防治中，核技术只用于特定目的。辐射可以用来提高饲养、运输和部署这些害虫天敌的适用性、成本效益和安全。辐射还可以提升生物防治方法的效果，并减少与生物防治相关的许多限制。例如，辐射可用于降低生物防治物的生产成本。例如，针对拟寄生物，辐射可以降低宿主昆虫的自然防御能力（即免疫反应），以提高拟寄生物的生产力和存活率。此外，辐射有助于阻碍宿主昆虫发育，保证从蛹中只生出拟寄生物。如果一些宿主昆虫存活下来，使用辐射能确保它们不育，从而消除生出可育宿主昆虫而在新环境中成为害虫的风险（见下方的信息图表）。在适当的情况下，低剂量的辐射也可以促进一些捕食性昆虫繁殖，在这些捕食性昆虫不威胁非靶标昆虫种群的环境中，可用来提高生物防治的有效性。

生物防治有助于防治害虫，同时通过辐照生物防治物的宿主，就不会意外地将新的害虫引入环境。（信息图表：Adriana Vargas/原子能机构）。

同样地，辐照可以帮助运输捕食性昆虫和拟寄生物，即通常所称的生物防治物。例如，拟寄生物可能需要宿主昆虫才能在运输中存活下来，而捕食性昆虫可能需要以其他昆虫为食。因此，生物防治物通常与它们的“猎物昆虫”及其卵一起运输，作为运输期间的食物来源。然而，并非所有用作拟寄生物宿主的昆虫都会受到拟寄生物的影响，因此，如果这些宿主昆虫在运输过程中存活下来并被释入环境，它们将成为害虫。 在运输前对宿主昆虫进行辐照，将确保不会有新的害虫被意外地引入到生物防治区域。

原子能机构的作用是什么？

• 原子能机构还提供实际援助，包括指导和专家支持，以及通过协调研究项目和现场项目向成员国提供生物材料。原子能机构通过资源共享，在大面积虫害综合管理计划中发挥了关键作用。点击这里，了解更多关于原子能机构在虫害防治方面的信息。
• 通过粮农组织/原子能机构粮农业核技术联合中心，原子能机构协助各国开发和应用基于辐射的技术，如昆虫不育技术、遗传不育和生物防治，以优化虫害防治实践，从而促进粮食生产、人体健康和自然资源保护。
• 原子能机构在奥地利塞伯斯多夫实验室进行研究和开发新方法，以积累知识，并进一步改进与主要害虫的大规模饲养、绝育和质量控制有关的技术。研究成果及新程序和方法均转让给成员国，以改进其虫害防治实践。
• 原子能机构技术合作部在粮农组织/原子能机构联合中心的协助下，正在支持技术转让，以管理有害物种并保护本地动物群和生态系统。

本文原文来自国际原子能机构（IAEA）官网