不同磷化氢敏感性仓储害虫尸体对陷阱诱捕效果的交互影响研究
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时间:2025年10月10日
来源:Crop Protection 2.5
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本研究针对磷化氢(PH3)抗性品系仓储害虫监测难题,通过系统评估四种主要仓储害虫在Dome?陷阱中对不同抗性水平同种尸体的行为响应,首次揭示了磷化氢抗性状态与诱捕效率的关联性。研究发现食物引诱剂的存在显著提升Sitophilus oryzae、Lasioderma serricorne和Oryzaephilus surinamensis的捕获率,而Tribolium castaneum幼虫对含敏感品系尸体的油基诱饵表现最强趋性。该成果为抗性虫群监测策略优化提供了重要理论依据。
在全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,仓储害虫防治始终是保障粮食产后减损的关键环节。磷化氢(PH3)作为目前使用最广泛的熏蒸剂,其抗性问题日益突出,多个主要仓储害虫种类均已演化出不同程度的抗药性。这种抗性不仅直接削弱防治效果,更可能通过改变昆虫的生理特性(如运动能力、呼吸代谢)和行为模式,间接影响监测工具的准确性。传统监测手段依赖于商业陷阱(如Dome?陷阱)与信息素/食诱剂的组合,但关于陷阱内先前捕获的昆虫尸体——特别是不同磷化氢敏感性个体——如何影响后续诱捕效率的研究尚属空白。这一知识缺口限制了我们在抗性治理中精准解释监测数据、早期预警抗性种群的能力。
为系统解答这一问题,由Maria K. Sakka领衔的研究团队在《Crop Protection》上发表了一项创新性研究。他们以四种最重要的仓储害虫:米象(Sitophilus oryzae)、烟草甲(Lasioderma serricorne)、锯谷盗(Oryzaephilus surinamensis)和赤拟谷盗(Tribolium castaneum)为对象,深入探究了陷阱内是否存在磷化氢抗性或敏感品系的死成虫,以及是否存在油基食物引诱剂(Storgard Oil),对同类活体昆虫趋避或吸引行为的影响。
研究采用实验室标准种群(敏感)和田间抗性种群(分别源自意大利、马来西亚、西班牙和澳大利亚),在严格控制的环境条件(28°C,55% RH,黑暗)下进行无选择实验。将30头试虫释放于塑料容器 arena 中央,在其一侧边缘放置一个Dome?陷阱,并设置六种处理组合:A) 油+5头抗性死虫;B) 油+5头敏感死虫;C) 仅油;D) 仅5头抗性死虫;E) 仅5头敏感死虫;F) 空白对照。7天后记录捕获数。每个处理重复6次。数据经方差分析(ANOVA)或Kruskal-Wallis检验进行显著性差异比较。
对于敏感品系米象,含有油的处理(A、B、C)捕获率显著高于仅含死虫(D、E)或空白对照(F)的处理。而在抗性品系中,捕获模式与敏感品系相似,但值得注意的是,含有油和抗性死虫的组合(A)捕获率最高。这表明油基引诱剂是吸引米象的关键因素,而抗性品系可能对同种抗性尸体表现出更强的趋性。
Lasioderma serricorne results
烟草甲的结果显示,无论是敏感还是抗性品系,含有油的处理(A、B、C)之间捕获率无显著差异,但都显著高于不含油的处理(D、E、F)。特别的是,抗性品系在“油+敏感死虫”(B)处理中表现出比“油+抗性死虫”(A)更高的捕获趋势,尽管未达统计显著性。这说明食物引诱剂对烟草甲至关重要,而死虫的敏感性背景可能产生细微影响。
Oryzaephilus surinamensis results
锯谷盗的结果最为清晰:两个品系都表现出对含油处理的强烈偏好,其捕获率显著高于任何不含油的处理。死虫是抗性还是敏感品系,对捕获结果没有产生显著影响。这表明锯谷盗的诱捕主要受食物信号驱动,同种尸体的存在及其磷化氢敏感性状态并非关键因素。
Tribolium castaneum results
赤拟谷盗成虫的结果出乎意料:无论是敏感还是抗性品系,在所有五种处理与空白对照之间均未发现捕获率的显著差异。这表明成虫对测试的各种陷阱内容物没有表现出明显的偏好或回避行为。
然而,其幼虫的行为则截然不同。敏感品系幼虫在“油+死虫”(A、B)处理中捕获率最高。更值得注意的是,抗性品系幼虫对“油+敏感死虫”(B)处理表现出最强的趋性,其捕获率显著高于其他所有处理。在仅含死虫的处理中,“仅敏感死虫”(E)的捕获率也最高。这清晰表明,赤拟谷盗幼虫的觅食行为受到同种尸体敏感性状态的显著调节,它们更倾向于被敏感个体的尸体所吸引。
本研究得出结论:陷阱内先前捕获的个体,其磷化氢抗性状态确实能够影响后续对同种昆虫的捕获率,但这种影响因物种及其发育阶段而异。对于米象、烟草甲和锯谷盗,食物引诱剂的存在是驱动诱捕的核心要素,死虫的敏感性背景起次要或调节作用。而赤拟谷盗成虫的行为不受这些因素的干扰,但其幼虫却表现出对磷化氢敏感同种尸体强烈的特异性吸引。
该研究的深刻意义在于,它将昆虫的化学防治抗性状态与其行为生态学联系了起来。研究结果提示,在实地监测中,尤其是在经历磷化氢熏蒸处理后,陷阱中最初捕获的昆虫可能因其抗性状态的不同,而对后续种群的捕获产生“ priming effect”(启动效应)。这为解释田间监测数据、评估抗性种群动态提供了新的视角和重要的理论依据。例如,抗性赤拟谷盗幼虫偏向于聚集在敏感个体尸体周围的现象,可能意味着在抗性演化过程中存在尚未知的行为代价或化学通讯变化。未来研究需要进一步阐明其背后的机制(如体表碳氢化合物变化、挥发性信息素排放等),并将这些实验室发现转化为优化实地监测策略的具体建议,最终为发展更智能、精准的仓储害虫综合治理(IPM)方案奠定基础。
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