X射线照射对烟草粉斑螟生物学参数及不育性的影响
2026-03-09 来源:佩伯顿生物 点击次数:60
摘要
烟草粉斑螟是仓储烟草等产品的重要害虫，化学防治易产生抗性且污染环境。本研究采用 X-RAD 320 辐照仪，探究不同发育阶段及 0-300 Gy 剂量 X 射线照射对该虫生物学参数及不育性的影响，旨在明确 sterile insect technique（SIT）应用中的最优照射虫态与剂量。结果显示，蛹期对辐射耐受性最强，200 Gy 为最优照射剂量，可有效诱导雄蛹不育，15:1（不育雄虫：正常雄虫）释放比例下野生种群抑制率达 71.91%，为 X 射线介导的 SIT 技术防治该害虫提供关键数据支撑。
方法
供试虫源从河南许昌烟草仓库采集，在 27±1℃、相对湿度 75±5%、16h 光照：8h 黑暗条件下人工饲养。采用 X-RAD 320 辐照仪（配备 F2 束硬化滤光片），运行参数 320.00 kV、12.50 mA，照射位置剂量率 1.45 Gy/min，实际剂量与目标剂量偏差 ±2%。实验分为三部分：对卵、幼虫、蛹、成虫施加梯度剂量照射，统计死亡率以明确最优照射虫态；对雄蛹施加梯度剂量，测定羽化率、寿命等参数筛选最优剂量；以最优剂量照射雄蛹，设置不同释放比例，统计孵化率与诱导不育率。
辐照仪的具体实验方法
将待照射样品置于辐照仪铅制载物台中心确保均匀照射，通过控制面板设定目标剂量，仪器自动计算照射电压、电流及时间，实时监测累积剂量并在达标后自动停机。仪器每年校准以保证剂量准确性，实验中设置 0 Gy 对照组，严格控制环境条件避免无关变量干扰。
原文 Figure 1：实验方法流程图，展示 X 射线照射不同发育阶段烟草粉斑螟及后续参数测定的完整流程。
研究结果
辐照仪实现 0-300 Gy 连续剂量精准输出，实测剂量率 1.44-1.47 Gy/min，确保不同处理组剂量差异精准；成功完成四类虫态照射处理，通过剂量 - 死亡率曲线明确各虫态辐射耐受性差异；借助稳定剂量输出，明确 200 Gy 为不育与活力的平衡点，避免剂量波动导致的效果偏差。
原文 Figure 3：照射雄蛹对羽化率、寿命、产卵量及卵孵化率的影响图，为最优剂量筛选提供可视化依据。
蛹期对 X 射线耐受性最强，ED₅₀达 380.17 Gy、ED₉₉达 3867.62 Gy，显著高于其他虫态，且便于操作运输，确定为最优照射虫态。200 Gy 照射雄蛹后，羽化率达 84.44%，成虫寿命与对照无显著差异，卵孵化率降至 10.00%，F₁代卵和幼虫存活率显著下降。照射雄虫交配竞争力指数为 0.54，随释放比例升高诱导不育率显著提升，15:1 比例下诱导不育率达 71.91%，可有效抑制野生种群。
原文 Figure 2：不同剂量对各发育阶段死亡率影响图，直观呈现蛹期辐射耐受性最强的核心结果。
原文 Figure 5：不同释放比例下诱导不育率及交配竞争力指数图，明确 15:1 释放比例的最优防治效果。
结论
X 射线照射介导的 SIT 技术可有效防治烟草粉斑螟，蛹期为最优照射虫态，200 Gy 为最优照射剂量，该剂量能在保证不育效果的同时维持雄虫交配竞争力，调整释放比例可实现野生种群有效抑制。X-RAD 320 辐照仪凭借稳定剂量输出、精准参数调控，为实验重复性与可靠性提供关键保障，其安全、无放射性废物的优势，也为 SIT 技术田间推广奠定基础。
①原文出处DOI：
DOI: 10.3389/fphys.2022.895882
②原文链接：
https://doi.org/10.3389/fphys.2022.895882
烟草粉斑螟是仓储烟草等产品的重要害虫，化学防治易产生抗性且污染环境。本研究采用 X-RAD 320 辐照仪，探究不同发育阶段及 0-300 Gy 剂量 X 射线照射对该虫生物学参数及不育性的影响，旨在明确 sterile insect technique（SIT）应用中的最优照射虫态与剂量。结果显示，蛹期对辐射耐受性最强，200 Gy 为最优照射剂量，可有效诱导雄蛹不育，15:1（不育雄虫：正常雄虫）释放比例下野生种群抑制率达 71.91%，为 X 射线介导的 SIT 技术防治该害虫提供关键数据支撑。
方法
供试虫源从河南许昌烟草仓库采集，在 27±1℃、相对湿度 75±5%、16h 光照：8h 黑暗条件下人工饲养。采用 X-RAD 320 辐照仪（配备 F2 束硬化滤光片），运行参数 320.00 kV、12.50 mA，照射位置剂量率 1.45 Gy/min，实际剂量与目标剂量偏差 ±2%。实验分为三部分：对卵、幼虫、蛹、成虫施加梯度剂量照射，统计死亡率以明确最优照射虫态；对雄蛹施加梯度剂量，测定羽化率、寿命等参数筛选最优剂量；以最优剂量照射雄蛹，设置不同释放比例，统计孵化率与诱导不育率。
辐照仪的具体实验方法
将待照射样品置于辐照仪铅制载物台中心确保均匀照射，通过控制面板设定目标剂量，仪器自动计算照射电压、电流及时间，实时监测累积剂量并在达标后自动停机。仪器每年校准以保证剂量准确性，实验中设置 0 Gy 对照组，严格控制环境条件避免无关变量干扰。
原文 Figure 1：实验方法流程图，展示 X 射线照射不同发育阶段烟草粉斑螟及后续参数测定的完整流程。
研究结果
辐照仪实现 0-300 Gy 连续剂量精准输出，实测剂量率 1.44-1.47 Gy/min，确保不同处理组剂量差异精准；成功完成四类虫态照射处理，通过剂量 - 死亡率曲线明确各虫态辐射耐受性差异；借助稳定剂量输出，明确 200 Gy 为不育与活力的平衡点，避免剂量波动导致的效果偏差。
原文 Figure 3：照射雄蛹对羽化率、寿命、产卵量及卵孵化率的影响图，为最优剂量筛选提供可视化依据。
蛹期对 X 射线耐受性最强，ED₅₀达 380.17 Gy、ED₉₉达 3867.62 Gy，显著高于其他虫态，且便于操作运输，确定为最优照射虫态。200 Gy 照射雄蛹后，羽化率达 84.44%，成虫寿命与对照无显著差异，卵孵化率降至 10.00%，F₁代卵和幼虫存活率显著下降。照射雄虫交配竞争力指数为 0.54，随释放比例升高诱导不育率显著提升，15:1 比例下诱导不育率达 71.91%，可有效抑制野生种群。
原文 Figure 2：不同剂量对各发育阶段死亡率影响图，直观呈现蛹期辐射耐受性最强的核心结果。
原文 Figure 5：不同释放比例下诱导不育率及交配竞争力指数图，明确 15:1 释放比例的最优防治效果。
结论
X 射线照射介导的 SIT 技术可有效防治烟草粉斑螟，蛹期为最优照射虫态，200 Gy 为最优照射剂量，该剂量能在保证不育效果的同时维持雄虫交配竞争力，调整释放比例可实现野生种群有效抑制。X-RAD 320 辐照仪凭借稳定剂量输出、精准参数调控，为实验重复性与可靠性提供关键保障，其安全、无放射性废物的优势，也为 SIT 技术田间推广奠定基础。
①原文出处DOI：
DOI: 10.3389/fphys.2022.895882
②原文链接：
https://doi.org/10.3389/fphys.2022.895882
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