如何利用輻射防治害蟲

昆蟲不育技術是一種利用電離輻射對實驗室飼養的大量昆蟲進行絕育的方法，這些不育昆蟲隨后被釋放到害蟲孳生區域，與野生害蟲種群交配。由于這些不育昆蟲不能產生任何后代，昆蟲種群數量隨著時間的推移不斷降少。

盡管對于許多種類的昆蟲，既可以釋放不育雄蟲，也可以釋放不育雌蟲，但在大多數情況下，作為昆蟲不育技術的一部分只釋放雄蟲更具成本效益。這樣做有幾個關鍵原因。首先，不育雄蟲在阻礙野生種群繁殖方面要有效得多，因為它們會主動尋找野生雌蟲交配，并能與多個雌蟲交配。因此，只釋放雄蟲可以加速誘導不育，因為不育雄蟲只與野生雌蟲交配，而不會被不育雌蟲干擾。此外，在絕育過程失效這種不大可能發生的情況下，只釋放雄蟲也消除了將可育雌蟲引入環境的風險。其次，對于只釋放雄蟲的昆蟲種類而言，與既釋放雄蟲又釋放雌蟲相比，包裝和釋放不育昆蟲的成本減少一半。第三，只釋放雄蟲要安全得多，因為在一些情況下，釋放雌蟲會產生負面影響——例如，只有雌性蚊蟲會叮人吸血，以獲取蛋白質，同時可能傳播致命的疾病。

昆蟲不育技術是目前最安全和最環保的昆蟲節育方法之一，通過減少使用殺蟲劑來保護環境。此外，由于不育昆蟲無法自我復制，因此這種方法不會帶來將非本地物種引入生態系統的風險，而是創造了一個解決害蟲問題的長期方案。

自20世紀50年代以來，昆蟲不育技術已在全球成功地用于防治一些影響人類和家畜健康的害蟲，如新世界螺旋蟲、采采蠅和傳播疾病的蚊蟲，以及破壞作物和影響貿易的害蟲，如果蠅和飛蛾。

遺傳不育是另一種昆蟲不育技術，與傳統方法非常相似，因為這種方法也涉及飼養、輻照和向目標區域釋放半不育雄蟲，以減少可育雄蟲的交配。然而，使用這種技術后，被飼養和釋放的雄蟲仍具有一定程度的生育能力，但它們的所有后代都是天生不育。

這種技術在只有使用非常高的輻射劑量方能使特定種類的雄蟲（如飛蛾）完全不育時才會使用。然而，高劑量可能弱化雄蛾，使其沒有能力與野生飛蛾競爭繁殖。因此，這種技術涉及使用低得多且較弱的劑量，不妨礙飛蛾的繁殖機會，但會誘發飛蛾后代遺傳不育。

這種技術有很多優點。它使科學家們能夠針對那些需要非常高輻射劑量才能不育的物種。然而，雌蛾往往對輻射更敏感，在輻照后會完全不育。而輻照雄蛾只是一定程度上不育，并生出完全不育的后代。釋放一定程度上遺傳不育的雄蛾，往往有助于將野生種群數量抑制到比常規昆蟲不育技術中釋放的同等數量完全不育雄蛾所能達到的更大程度，因為這些雄蛾能夠在下一代產生多個完全不育的后代。

生物防治是一種通過大量繁殖和釋放害蟲天敵從而殺死害蟲的方法，這些天敵如以害蟲的卵和幼蟲為食的捕食性昆蟲，或將卵產到宿主害蟲體內的寄生蟲（也稱為擬寄生物）。

與基于利用核技術的昆蟲不育技術和遺傳不育方法不同，在生物防治中，核技術只用于特定目的。輻射可以用來提高飼養、運輸和部署這些害蟲天敵的適用性、成本效益和安全。輻射還可以提升生物防治方法的效果，并減少與生物防治相關的許多限制。例如，輻射可用于降低生物防治物的生產成本。例如，針對擬寄生物，輻射可以降低宿主昆蟲的自然防御能力（即免疫反應），以提高擬寄生物的生產力和存活率。此外，輻射有助于阻礙宿主昆蟲發育，保證從蛹中只生出擬寄生物。如果一些宿主昆蟲存活下來，使用輻射能確保它們不育，從而消除生出可育宿主昆蟲而在新環境中成為害蟲的風險（見下方的信息圖表）。在適當的情況下，低劑量的輻射也可以促進一些捕食性昆蟲繁殖，在這些捕食性昆蟲不威脅非靶標昆蟲種群的環境中，可用來提高生物防治的有效性。

同樣地，輻照可以幫助運輸捕食性昆蟲和擬寄生物，即通常所稱的生物防治物。例如，擬寄生物可能需要宿主昆蟲才能在運輸中存活下來，而捕食性昆蟲可能需要以其他昆蟲為食。因此，生物防治物通常與它們的“獵物昆蟲”及其卵一起運輸，作為運輸期間的食物來源。然而，并非所有用作擬寄生物宿主的昆蟲都會受到擬寄生物的影響，因此，如果這些宿主昆蟲在運輸過程中存活下來并被釋入環境，它們將成為害蟲。 ?在運輸前對宿主昆蟲進行輻照，將確保不會有新的害蟲被意外地引入到生物防治區域。