全 文 ：文章编号 :100028551 (2009) 032467204
电子束辐照对不同虫态的嗜卷书虱的作用
王殿轩1 　韩　辉1 　李淑荣2 　高美须2 　林　敏3 　崔　莹3
(1. 河南工业大学粮油食品学院 ,粮食储藏与安全教育部工程中心 ,河南 郑州　450052 ;
2. 中国农业科学院农产品加工研究所 ,北京　100193 ; 31 中国原子能科学研究院计量测试部 ,北京　102413)
摘 　要 :采用 HJ IY26M2 高频单枪电子辐照加速器产生的电子束辐照处理嗜卷书虱 ,研究了 0、25、50、100、
200、300、400、500 和 1000Gy 的剂量对混于饲料中的嗜卷书虱成虫、若虫和卵等不同虫态的影响。结果
表明 :嗜卷书虱各虫态对电子束辐照的敏感性由高至低依次为卵、若虫、成虫 ;经 50 Gy 辐照后嗜卷书虱
的卵不能孵化 ;成虫和若虫辐照后 4 周的半致死剂量 LD50分别为 18611Gy 和 12210Gy ;经 300Gy 辐照后
的成虫和若虫分别在 8 周和 6 周内完全死亡。考虑到辐照不应对粮食营养品质和加工特性造成明显影
响 ,300Gy 剂量电子束可作为有效防治嗜卷书虱的参考剂量。
关键词 :电子束 ;辐照 ;嗜卷书虱 ;作用
EFFECT OF ELECTRON BEAM IRRADIATION ON DIFFERENT DEVELOPMENT STAGES
OF Liposcelis bostrychophila BODONNOL
WANG Dian2xuan1 　HAN Hui1 　LI Shu2rong2 　GAO Mei2xu2 　LIN Min3 　CUI Ying3
(11 School of Food Science and Technology , Engineering Research Center of Grain Storage and Security of Ministry
of Education , Henan University of Technology , Zhengzhou , Henan 　450052 ;
21 Institute of Agri2food Science and Technology , Chinese Academy of Agriculture Sciences , Beijing 　100193 ;
31 Institute of Metrology Measurement and Test , China Institute of Atomic Energy , Beijing 　102413)
Abstract :Effect of electron beam irradiation on different developed stages of Liposcelis bostrychophila Bodonnol were measured
at the dose of 0 ,25 ,50 ,100 ,200 ,300 ,400 ,500 ,1000Gy. The results indicated that the egg was the most sensitive stage to
electron beam irradiation , and the hatching of egg could be stopped by the 50Gy irradiation. The LD50 of the adult and nymph
at 4 weeks after irradiation was 18611Gy and 12210Gy , respectively. When receiving a dose of 300 Gy , the abult and nymph
would die out within 8 and 6 weeks , respectively. According to the effect of irradiation on the nutritional quality and
processing properties of grain , the dose of 300Gy is recommended for the control of Liposcelis bostrychophila Bodonnol .
Key words :electronic beam ; irradiation ; Liposcelis bostrychophila ; effect
收稿日期 :2008211211 　接受日期 :2008212231
基金项目 :“十一五”国家科技支撑计划 (2006BAD08B02)
作者简介 :王殿轩 (19622) ,男 ,河南清丰人 ,教授 ,研究方向为储藏物害虫防治。E2mail :wangdianxuan62 @1261com　　嗜卷书虱 (Liposcelis bostrychophila Bodonnol) 是隶属于啮虫目书虱科的常见储糖害虫 ,具有孤雌生殖和生活周期短的生物学特性 ,是易发生且难防治的微小害虫之一[1 ] 。书虱的防治是当前粮食储藏中经常面临的问题 ,由于其生长周期短 ,繁殖速度快 ,通常较难有效防治 ,无论采用熏蒸处理、化学防护剂处理 ,还是气调处理等防治措施 , 其后害虫发生中书虱通常都是储粮 的优势种群[2 ] ,条件适宜时 ,书虱可能会在较短的时间内形成较大的种群密度 ,影响储粮的稳定和安全 ,造成严重的经济损失[3 ,4 ] 。采用辐照技术处理农产品中的有害生物因效果彻底、安全环保等优点而备受关注[5 ,6 ] 。通常采用的辐照源有放射核素如60 Co 产生的γ射线、机械源产生的 X射线和电子束[7 ] 。由于60 Co 源价格逐年提高 ,而且安
764　核 农 学 报　2009 ,23 (3) :467～470Journal of Nuclear Agricultural Sciences
全防护措施严格 ,相比之下 ,电子加速器节约能源、杀
虫过程易于控制 ,尤其适合散装粮食的辐照杀虫[8 ,9 ] ,
电子加速器在储粮害虫防治方面的应用日益得到人们
的重视。然而 ,关于辐照防治储粮害虫的研究多采用
γ射线为辐照源 ,电子束在储粮辐照杀虫方面的基础
研究和应用开发还相对薄弱[10 ] 。电子束辐照技术为
防治储粮中的书虱开辟了新途径 ,其对不同虫态的嗜
卷书虱的辐照效应还未有报道 ,因此研究电子束对此
虫的辐照效应对储粮书虱的防治具有重要意义。
1 　材料与方法
111 　试虫和培养
试虫为河南工业大学储藏物昆虫研究室培养若干
代的嗜卷书虱 ,以全麦粉、脱脂奶粉和酵母粉过 80 目
筛后按质量比 10∶1∶1 混合均匀作饲料[11 ] ,在相对湿度
75 % ±5 %、温度 28 ℃±1 ℃的条件下 ,放置于内壁涂有
聚四氟乙烯、底面贴有黑色滤纸的 60mm 培养皿中进
行黑暗培养。
用小毛笔将若干头嗜卷书虱成虫转入新的培养皿
中 ,培养条件同上 ,在新培养皿轻轻撒上 100mg 的一薄
层饲料 ,待成虫产卵 2d 后移出 ,将卵继续培养 ,先后在
20d 和 30d 后得虫龄一致的若虫和成虫[12 ] ,每 30 头为
一组分别放置于培养皿中 ,待辐照处理。另取培养皿
并转入 50 头成虫 ,撒上 100mg 饲料 ,待其产卵 2 日后 ,
利用小毛笔将成虫小心移出 ,得到培养皿中 1～2 日龄
的卵[13 ] ,在双目体视显微镜下统计卵的数量 ,待辐照
处理。
112 　辐照处理
辐照处理在中国原子能科学研究院进行 ,采用的
辐照装置为 HJ IY26M2 高频单枪电子辐照加速器 ,能量
2MeV ,剂量率为 2510GyΠs。辐照嗜卷书虱成虫和若虫
的剂量分别为 0、50、100、200、300、400、500 和 1000Gy ,
辐照卵的剂量为 0、25、50、100、200、300、400 和 500Gy。
每处理 3 个重复。
113 　辐照效应观察
将不同剂量辐照处理后的试虫置于原条件下培
养 ,观察并记录成虫和若虫的存活情况 ,观察完毕时更
换成虫和若虫的培养皿 ,加入饲料并继续培养 ,观察和
更换培养的时间间隔为 7d。每日观察卵的孵化情况 ,
直至不再有若虫孵化出 ,统计卵的孵化率。
114 　数据处理
采用 DPS 软件 Duncan 新复极差法进行多重比较
分析。
2 　结果与分析
211 　电子束辐照后嗜卷书虱卵的孵化率
嗜卷书虱的卵经 0 ～500Gy 剂量电子束辐照后 2
周 ,统计各培养皿中卵的孵化率 ,结果见表 1。由表 1
可以看出 ,随着辐照剂量增加卵的孵化率显著下降。
对照组嗜卷书虱卵的孵化率达 80 % ,采用 25Gy 剂量
辐照后其孵化率减小为 1517 % ,除对照组和 25Gy 剂量
组以外 ,其他剂量处理后的卵均未观察到有若虫孵出。
可见嗜卷书虱的卵对辐照极敏感 ,50Gy 剂量的电子束
辐照即可阻止嗜卷书虱卵的孵化。
表 1 　电子束辐照后 2 周嗜卷书虱卵的孵化率
Table 1 　Hatch rate of the psocide egg
electron beam irradiation after 2 weeks
剂量 dose ( Gy) 孵化率 hatch rate ( %)
0 8016 ±615a
25 1517 ±519b
50 010 ±010c
100 010 ±010c
200 010 ±010c
300 010 ±010c
400 010 ±010c
500 010 ±010c
注 :数值为 3 个重复平均值 ±标准差 ,同列数据后相同小写字母表示在
5 %水平上差异不显著 ,下文同。
Note : The data in the table are presented as mean ± SD. The same letters
following the data in the same column show no significantly difference at 0105
level by Duncan’s multiple range test . The same as the following tables.
212 　电子束辐照后嗜卷书虱若虫的存活率
经不同剂量电子束辐照后 1～8 周若虫的存活率
情况见表 2。从表 2 可以看出 ,辐照后 ,若虫的存活率
随剂量的增加而下降。辐照后第 1 周 ,500Gy 以下剂
量处理的若虫存活率与对照组相比差异不显著 ( P <
0105) ,但 1000Gy 剂量辐照后的若虫完全死亡。2 周以
后 ,各剂量辐照下的若虫存活率较对照显著下降。经
500、400、300 和 200Gy 剂量辐照后的嗜卷书虱分别在
第 3 周、第 4 周、第 6 周和第 8 周完全死亡 ,即 200Gy
以上的剂量都可以在 8 周内导致试虫完全死亡。以辐
照后培养 4 周的若虫死亡率进行回归分析 ,可得出嗜
卷书虱若虫的半致死剂量 LD50 为 12210Gy ( Y =
310196 X - 112977 , 95 %置信限 1219 ～ 22018 , R2 =
018409) 。
864 核　农　学　报 23 卷
表 2 　电子束辐照后嗜卷书虱若虫的存活率
Table 2 　Survival rate of the psocide nymph after electron beam irradiation ( %)
剂量
dose ( Gy)
存活时间 survival time (week)
1 2 3 4 6 8
0 9819 ±119a 9617 ±314a 91 ±119a 8313 ±314a 7314 ±518a 6515 ±319a
50 9617 ±314a 7617 ±314b 7010 ±313b 6414 ±210b 5111 ±511b 4415 ±319b
100 9718 ±119a 7313 ±1415b 6313 ±1210b 5111 ±1319b 2718 ±1117c 1414 ±1216c
200 9410 ±210a 4515 ±1017c 3718 ±1012c 3516 ±1012c 1111 ±511d 0101 ±010d
300 9314 ±518a 3313 ±1210cd 2010 ±818d 617 ±617d 010 ±010d
400 9111 ±710a 2819 ±1314cd 718 ±619e 010 ±010d
500 5414 ±1510b 2111 ±710d 010 ±010e
1000 010 ±010c
213 　电子束辐照后嗜卷书虱成虫的存活率
经不同剂量辐照处理后 ,成虫 1～8 周的存活率情
况见表 3。从表 3 可以看出 ,成虫存活率随着辐照剂
量的增加而下降。辐照后第 1 周 ,500Gy 以下剂量处
理的成虫存活率与对照组相比差异不显著 ( P <
0105) ,500Gy 剂量辐照的成虫存活率降至 5819 % ,而
1000Gy 剂量组的嗜卷书虱成虫全部死亡。第 2 周 ,
200Gy 以上剂量辐照后的成虫存活率显著下降 ,与第 1
周相比 ,下降幅度明显 ;500Gy 剂量辐照后成虫存活率
低于 20 %。第 3 周 ,500Gy 以上辐照的成虫全部死亡。
第 4 周对成虫的死亡率进行回归分析 ,得出嗜卷书虱
成虫半致死剂量 LD50 为 18611 Gy ( Y = 313890 X -
216919 ,95 %置信限 11114～37915 , R2 = 018580) 。在以
后的观察中 ,经 400Gy 和 300Gy 剂量辐照后的成虫相
继在第 6 周和第 8 周完全死亡。可见 ,嗜卷书虱成虫
在接受试验剂量的电子束辐照后并不能立即死亡 ,在
接受辐照后 1 周的时间内除 1000Gy 剂量外 ,其他处理
剂量下仍有较多的存活 ,但随着时间延长 ,辐照后的成
虫存活率下降很快。完全致死时间随着剂量增加而缩
短 ,300Gy 以上剂量都可以在 8 周内导致试虫完全死
亡。
表 3 　电子束辐照后嗜卷书虱成虫的存活率
Table 3 　Survival rate of adult after electron beam irradiation ( %)
剂量
dose ( Gy)
存活时间 survival time (week)
1 2 3 4 6 8
0 9718 ±319a 9516 ±511a 9111 ±119a 8617 ±313a 7212 ±319a 5819 ±511a
50 9617 ±313a 9212 ±511a 8414 ±1017a 7819 ±619a 6410 ±1216ab 4516 ±511a
100 9516 ±319a 8516 ±814a 7617 ±818a 6617 ±617b 5516 ±916b 2313 ±1010b
200 9516 ±717a 6212 ±814b 5414 ±814b 4414 ±319c 1010 ±313c 313 ±313c
300 8617 ±617a 6313 ±518b 3617 ±1415b 2819 ±814d 617 ±313c 010 ±010c
400 9111 ±717a 6414 ±1012b 4617 ±2119b 2516 ±1117d 010 ±010c
500 5819 ±1216b 1718 ±511c 010 ±010c
1000 010 ±010c
3 　讨论
嗜卷书虱的不同虫态对电子束的敏感性存在差
异 ,成虫和若虫经 300Gy 辐照后分别在 8 周和 6 周内
完全死亡 ,而卵经 50Gy 辐照后则无法孵化 ,嗜卷书虱
的卵比成虫和若虫对电子束具有更高的敏感性。由于
嗜卷书虱卵中的水分含量相对较高 ,而且其存活对环
境湿度有较大的依赖性[14 ] ,在电子束辐照中 ,水分子
极易被电离 ,所产生自由基极易使卵内生物活性物质
受到损伤[15 ,16 ] ,导致其孵化受阻。试验结果表明 ,
1000Gy的电子束辐照可致各虫态的嗜卷书虱立即死
亡 ,但是此辐照剂量较高 ,在实际粮食处理应用中成本
较高 ,而 300Gy 的剂量辐照处理可以在一定时间内杀
灭处于不同虫态的嗜卷书虱。
在达到辐照杀虫目的的同时 ,还要保证所采用辐
照剂量不会影响到粮食的品质。我国各种谷类制品的
最高耐受剂量在 015～110kGy 之间[17 ,18 ] ,研究表明小
于 1kGy 剂量的辐照不会对玉米、大米和小麦等谷物的
营养品质和加工特性造成显著影响[19～21 ] 。所以 300Gy
剂量的电子束辐照可以作为有效防治嗜卷书虱的参考
剂量。
964　3 期 电子束对不同虫态的嗜卷书虱的辐照作用
电子束辐照杀虫技术以其杀虫彻底、能耗少、无残
留等优点逐渐成为储粮害虫防治的一个重要手段[22 ] ,
在许多情况下是化学药剂的有效替代技术 ,具有进一
步研究和开发的价值和应用前景。
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