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此文于 1999 年 4 月 19 日收到。
辐射不育棉铃虫交尾习性和
交尾竞争能力的观察
夏大荣　杨荣新　顾伟平　张严峻
(浙江省农业科学院原子能利用研究所　杭州　310021)
对棉铃虫经 300 Gyγ射线照射后的成虫交尾习性和性竞争能力进行了观察。结
果表明 ,在室内饲养条件下 ,棉铃虫成虫的交尾时间大多在清晨 4～7 时 ,少数在凌晨
2～3 时或早上 8～9 时 ,较田间野生种群在时间上延后 215h 左右。不育虫的交尾习
性和交尾竞争能力与正常虫无明显差异 ,但不育虫的有效交尾率为 6116 % ,与正常
虫相比减少 1/ 3。辐射不育棉铃虫一生交尾次数大多为 1 次 ,少数达 2～3 次 ,最多
达 5 次 ,可认为辐照不会改变其多配性的特点。辐射不育技术作为棉铃虫综合防治
的措施是可行的。
关键词 :棉铃虫 ( Helicoerpa arm igera hübner) 　辐射不育 　交尾习性
交尾竞争能力
棉铃虫 ( Helicoverpa arm igera Hübner) 属鳞翅目夜蛾科 ,是棉花产区的重大致灾害虫。
1992 年棉铃虫危害重灾区棉花达绝收程度 ,因此 ,棉铃虫被国家有关部门定为全国 6 大病虫
害之一。为应用辐射不育技术防治棉铃虫 ,我们研究了棉铃虫辐射不育机理 ,本实验对经
60Co2γ射线 250～300 Gy 辐照的棉铃虫蛹羽化为成虫后作了交尾习性和性竞争能力的观察。
1 　材料和方法
111 　供试虫源
由中国农业科学院原子能利用研究所提供供试棉铃虫虫蛹和饲养配方 ,经室内人工饲养
若干代后得到批量蛹。
112 　辐照处理
将羽化前 1～2d 的雌雄老熟蛹用60Coγ射线照射 ,辐照剂量为 300 Gy ,剂量率为 1 Gy/ min ,
分别装入直径 2cm、长 8cm 的平底玻管中 ,加塞 ,每管 1 头。
113 　笼罩放飞
将羽化后的不育成虫和正常成虫按雌雄分别放入大塑料字纸篓中 ,进行群体放飞并补充
营养 (10 %蜜糖水) ,每篓约置 30 头蛾。过 48h 待其性成熟后 ,按不同组合的雌雄各 1 头在
500mL 广口瓶中进行配对 ,瓶口用纱布封口。
114 　配对方法
082 　核 农 学 报　1999 ,13 (5) :280～284Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
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11411 　交尾习性观察 　设 I ♀×I ♂、I ♀×U ♂、U ♀×I ♂和 U ♀×U ♂4 个配对组合 ,均为 1
∶1 ( ♀∶雌虫 ; ♂∶雄虫 ; I :经辐照处理 ;U :未辐照 ,下同) 。
11412 　交尾竞争能力观察 　设 U ♀×U ♂×I ♂1 个配对组合 ,数量为 1∶1∶1 ,将 U ♂的左翅
尖剪去一小角 ,以便与 I ♂区别。上述组合均重复 10 次 ,昼夜观察每瓶雌雄发生交尾的起始
与终止时间 ,直至其中 1 只成虫死亡。试验在 26 ±1 ℃、RH66 %～80 %的养虫室内进行 ,光照
时数为 L14D10 (与幼虫饲养条件相同 ,L 为光照 ,D 为黑暗) 。
115 　观察统计
标记观察有成虫交尾活动的瓶子 ,隔日更换纱布 ,统计产卵数和卵孵化数。待雌虫死亡
后 ,立即解剖检查其受精囊中的精包数。
2 　结果与分析
211 　辐射不育棉铃虫的交尾时间与产卵特点
为便于统计棉铃虫的交尾时间 ,将昼夜 24h 分为表 1 的 12 个时区 ,并将观察到棉铃虫开
始交尾时间填入相应的时区 ,各时区棉铃虫交尾的对数见表 1。
表 1 　不同组合配对的棉铃虫的交尾时间
Table 1 　the mating time of Helicoverpa arm igera in different pair combination
组合
Combined
pairs
观察对数
Number of
investigation
不同组合配对开始交尾的时间
The time of mating beginning in different combination (h)
2421 223 425 627 829 10211 12213 14215 16217 18219 20221 22223 交尾总数Total ofmating
U ♀×U ♂ 10 0 0 4 2 0 0 0 0 0 0 0 0 6
U ♀×I ♂ 40 0 0 5 14 0 0 0 0 0 0 0 0 19
I ♀×U ♂ 40 0 1 6 7 2 0 0 0 0 0 0 0 16
I ♀×I ♂ 40 0 2 10 12 0 0 0 0 0 0 0 0 24
由表 1 可见 ,棉铃虫在室内恒温饲养条件下 ,不论是否经过辐照处理 ,4 个组合的成虫交
尾时间大多发生在清晨 4～7 时 ,少数可在凌晨 2～3 时或早上 8～9 时发生。据报道[4 ]田间野
生种群的婚飞、交尾大多发生于午夜后 1 时半至清晨 4 时 ,在实验室条件下棉铃虫交尾时间较
野生种群延后 2～3h。在交尾前 ,雄蛾在瓶中不断振动翅膀求偶 ,以午夜前 23 时开始至清晨 5
时最为活跃。日出或开灯后 ,雄蛾渐趋安静 ,收翅伏于瓶的四周。雌虫交尾即开始产卵 ,产卵
时间昼夜均有 ,但以清晨前产得较多 ,卵多散产于瓶口纱布上 ,少数则产于瓶底或瓶壁上 ,不育
虫的交尾习性与正常虫无明显差异。
212 　辐射不育棉铃虫成虫的交尾历期与雄蛾有效交尾的关系
棉铃虫不育虫和正常虫的交尾历期统计数见表 2 和表 3。观察表明 ,棉铃虫交尾历期的
长短与其有效交尾率有密切关系 ,即有效交尾率随交尾历期的延长而提高 (表 2) 。将雌蛾在
产完卵死亡后立即解剖 ,发现其受精囊中有精包 (亦称精荚) 者 ,则视为有效交尾。从表 3 可
知 ,当雌雄虫交尾历期不足 30min 时 ,有效交尾率仅占交尾总对数的 911 % ;交尾历期为 30～
60min 时 ,总体有效交尾率迅速提高到 6010 % ,其中不育虫的有效交尾率为 6413 % ;当交尾历
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期超过 60min 时 ,总体有效交尾率为 7216 % ,其中不育虫为 6116 % ,正常虫则接近 100 % ,不
育虫的有效交尾率在此历期内较正常虫减少 3814 % ,可能与辐照后精包输送能力有所减弱有
关。
表 2 　不同组合配对棉铃虫交尾历期及其有精包的雌虫数
Table 2 　the mating of Helicoverpa arm igera in different pair
combination and its number of female with spermatophone
组合
Combined
pairs
交尾对数
Number of
mating in pair
成虫交尾历期及其有精包的雌虫数
The mating period and its number of
female with spermatophone
< 30min/ No. of ♀ 30～60min/ No. of ♀ > 60min/ No. of ♀
U ♀×U ♂ 6 1/ 0 2/ 0 3/ 3
U ♀×I ♂ 19 3/ 0 3/ 2 10/ 6
I ♀×U ♂ 16 3/ 1 4/ 3 8/ 7
I ♀×I ♂ 24 4/ 0 11/ 7 8/ 5
表 3 　不同交尾历期的棉铃虫雄虫的有效交尾率
Table 3 　The effective mating rate in different period of mating
虫别
Type of
insects
不同交尾历期的成虫的有效交尾率
The effective mating rate in different period of mating
( %)
< 30min/ No. of ♀ 30～60min/ No. of ♀ > 60min/ No. of ♀
U ♂ 0 5010 100
I ♂ 1010 6413 6116
总计　Total 911 6010 7216
213 　辐射不育棉铃虫的交尾次数
棉铃虫为多配性昆虫 ,其雌性成虫一生交尾次数据报道为 1～5 次 ,最多可达 7 次[3 ] 。从
表 4 可知 ,不论棉铃虫辐照与否 ,成虫一生中以交尾 1 次为多 ,从观察到的 45 对成虫的交尾情
况来分析 ,一生交尾 1 次的占观察总数的 6617 %。其中 ,正常虫交尾 1 次的占观察数的
8010 % ,平均交尾次数为 112 次。3 个有不育虫组合的平均交尾次数见表 4。从它们的总体来
分析 ,6510 %的不育虫一生交尾 1 次 ,2715 %的不育虫一生交尾 2 次 ,交尾 3 次的占 510 % ,极
少数 (215 %)交尾最多可达 5 次。在有不育虫的组合中 ,平均交尾次数均略高于正常虫的配对
组合 ,表明辐照不会改变其多配性特点。
表 4 　不同组合配对的棉铃虫的交尾次数
Table 1 　the number of mating times of Helicoverpa arm igera in different pair combination
组合
Combined
pairs
交尾对数
Number of
mating
不同次数交尾的棉铃虫对数
The pair number of Helicoverpa armigera mating with different times
次数 Times
1 2 3 4 5
平均次数
Times in
average
U ♀×U ♂ 6 4 2 0 0 5 112
U ♀×I ♂ 19 8 3 0 0 1 1. 6
I ♀×U ♂ 16 8 4 0 0 0 1. 3
I ♀×I ♂ 24 10 4 2 0 0 1. 5
282 核　农　学　报 13 卷
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214 　辐射不育棉铃虫的交尾竞争能力
对于棉铃虫辐射不育的亚不育剂量 ,根据多次辐射不育遗传效应试验应为 300 Gy (另文发
表) 。用 300 Gy 的剂量辐照处理过的雄棉铃虫 ,与正常雌、雄虫各 1 头同时置于 500mL 广口瓶
中 ,观察雌虫与两类不同雄虫的交尾情况 (次数和历期) 、产卵量和卵孵化情况 ,并分析不育虫
的交尾竞争能力 (表 5) ,重复 10 次。从表 5 可知 ,不育雄虫与雌虫交尾的有 4 瓶 ,其中有效交
尾数为 3 瓶 ;正常雄虫与雌虫交尾观察到 3 瓶 ,有效交尾数亦为 3 瓶 ,不育虫交尾次数略高于
正常虫 ,且与正常虫的有效交尾数相同 ,两者无显著差距 ,说明不育虫在交尾竞争能力上与正
常虫不存在明显差异 ;雌虫与不育雄虫交尾后的产卵量显著少于与正常雄虫交尾后的产卵量 ,
可能与辐射造成雄虫精子受损有关 ,但并不影响不育雄虫的交配能力。观察中未发现雌虫更
换交尾对象的情况 ,仅发现有 1 只不育雄虫与雌虫在 2d 中先后交尾 2 次 ,其它配对均为交尾
1 次。雌虫与不育雄虫交尾后所产卵的孵化率为 19140 % ,与不育效应试验中观察到的结果相
符。
表 5 　棉铃虫雌虫与不育雄虫( 300 Gy) 、正常雄虫交尾产卵情况
Table 5 　The rates of mating and oviposition by female adults with sterile
male (300 Gy) and normal males (300 Gy)
与雌虫交尾的雄虫类型
Type of the male
mating with female
交尾总对数
Total pairs
of mating
雌虫产卵数
Eggs of
female
孵化总数
Number of
hatching
孵化率
Rate of
hatching
( %)
I ♂ 4 1011 197 19140
U ♂ 3 2083 1423 68131
3 　讨 　论
辐射不育虫与野生虫的交尾竞争能力是昆虫不育技术能否适用防治该种害虫使用效果的
决定因素[1 ] 。棉铃虫虽为多配性昆虫 ,成虫一生中可有多次交尾 ,但是据有关报道和我们的
观察结果 ,大多数雌虫一生中仅交尾 1 次 ,交尾 3 次以上的占极少数 ,且不育虫的交尾竞争能
力并不弱于正常虫 ,因此可认为辐射不育技术作为棉铃虫综合防治的措施是完全可行的 ,其多
配性不会成为辐射不育防治技术运用的障碍 ,对少数交尾 2 次以上的棉铃虫 ,可以采取增加释
放数量 (雌虫应该是完全不育的)来获得较好的防治效果。在观察中我们已多次发现棉铃虫经
辐照后其雄虫的交尾次数较正常虫增多的现象 ,其机理尚待进一步研究。
参 考 文 献
1 　王华嵩 ,张和琴. 辐射与害虫防治. 核农学导论. 北京 :科学出版社. 19981190～222
2 　郭予元 ,等. 棉铃虫的综合防治. 北京 :金盾出版社 ,1997
3 　吴坤君. 关于棉铃虫的几个问题 (一) . 昆虫知识 ,1996 ,33 (4) :238～243
4 　陈其火英. 棉花病虫害综合防治技术. 北京 :中国农业出版社 ,1993 :132～134
5 　储吉明 ,等 1 小菜蛾的多配性与辐照后代的能育性恢复. 原子能农业应用 ,1986 , (2) :1～5
6 　Lachance L E. Genetic methods for the control of Lepidoptera species status and potential. IAEA ,vienna , 1985 :1～25
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INVESTIGATION ON MATING HABIT AND SEXUAL COMPETITION ABIL ITY OF
H EL ICOV ER PA A RM I GERA STERIL IZED BY IRRADIATION
Xai Darong 　Yang Rongxin 　Gu Weiping 　Zhang Yanjun
( Instit ute f or A ppcalition of A tomic Energy , Zhejiang Academy of A gricult ural Sciences , Hangz hou ,310021)
ABSTRACT
Mating habit and sexual competition abil ity of helicoverpa armigera irradiated with 300 Gy
ofγ2rays were observed. The results showed that when reared in labratory ,most adults mated at
4～7 o’clock , a small proportion of adults mated at 2～3 o’clock or at 8～9 o’clock in the
morning , mean while wild population mated t wo and a half hours earl ier than labratory popula2
tions did. No difference in mating habit and sexual competition abil ity was found bet ween the
irradiation2steril ized and normal adults except that the effective mating rate of the former was
6116 %, one third less than that of the latter ones. Most irradiation2steril ized adults mated one
time in their whole l ives , only a few could mate 2～3 times and even 5 times , indicating that the
multi2mating characteristic of Helicoverpa a rmigera was not changed by irradiation. It can be
concluded that irradiated sterile insect technique is feasible for integrated controll ing the cotton
boll worm.
Key words :Cotton bollworm ( Helicoverpa arm igera Hübner) , irradiated sterility , mating
habit , sexual competition ability
482 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1999 ,13 (5) :280～284