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为解决储粮害虫谷蠹（Rhyzopertha dominica）防治难题，研究人员开展 30 种精油（EOs）对其生物活性的研究。结果显示 EOs 对谷蠹有驱避或吸引作用，且具浓度依赖性。该研究为害虫管理策略优化提供依据。
在人类饮食的长河中，谷物一直占据着举足轻重的地位，是人类文明发展的关键基石。2022 年，欧盟收获的各类谷物数量庞大，然而，谷物在储存过程中却遭遇了重重危机，其中害虫侵袭尤为严重。超过 600 种甲虫类害虫威胁着储粮的安全，不仅造成谷物数量的减少，更严重影响其质量。谷蠹（
Rhyzopertha dominica）更是储粮的 “头号大敌”，它原本以森林树木为食，如今却在全球粮食贸易的浪潮中，随着食物的流通广泛传播。谷蠹繁殖能力极强，一只雌性谷蠹能产下 200 - 500 枚卵，孵化后的幼虫会钻进谷物内部，啃食谷物的关键部分，致使谷物重量大幅下降。
为了对付谷蠹，人们尝试了多种方法。物理方法如加热或制冷，既费力又昂贵，而且效果不佳。化学农药虽曾是储粮保护的主力军，但它带来的食品毒性残留问题让人们忧心忡忡，加之害虫逐渐产生抗药性，以及获批用于谷物的农药种类有限，传统防治手段愈发捉襟见肘。在此背景下，欧盟积极推行 “从农场到餐桌” 战略，大力倡导减少农药使用，鼓励采用综合害虫管理（Integrated Pest Management，IPM）策略。
在此契机下，芳香植物精油（Essential oils，EOs）进入了研究人员的视野。EOs 是植物次生代谢产生的复杂混合物，具有生物可降解性，对非目标物种的危害较小，近年来备受关注。一些研究表明，EOs 不仅有杀虫活性，还可能对害虫有驱避或吸引作用。但目前关于 EOs 对害虫行为影响的研究数据并不统一，主要是因为缺乏对同一种昆虫同时进行驱避和吸引效果评估的研究。同时，评估昆虫行为反应常用的区域偏好法（Area Preference Method，APM）和二选一行為生物测定法（Two Choice Bioassay，TCB），针对谷蠹对 EOs 行为反应的对比研究也十分匮乏。
为填补这些知识空白，来自国外的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Crop Protection》上。该研究意义重大，若能明确 EOs 对谷蠹的作用机制，将为储粮害虫防治开辟新路径，助力实现更环保、高效的 IPM 策略。
研究人员采用了两种关键技术方法：一是 APM，通过设置不同浓度的 EOs，在特定实验环境下观察谷蠹对不同区域的选择偏好，以此评估 EOs 在 0.00064 - 0.064 μL cm?2浓度范围内的生物活性；二是 TCB，在 2% EO 浓度下，对比测试 9 种选定 EOs 对谷蠹的驱避或吸引活性。实验所用谷蠹在实验室条件下饲养，选用 2 - 7 日龄未区分性别的成虫。
在研究结果部分，通过 APM 实验发现，不同的 EOs 对谷蠹表现出不同的活性。部分 EOs 具有强烈的驱避或吸引活性，而有些 EOs 则呈现出浓度依赖的双重效应，低浓度时是吸引剂，高浓度时则变成驱避剂。研究人员依据这些特性，将 30 种 EOs 分为三类：始终具有驱避性的；浓度依赖型（高浓度驱避、中等浓度无明显作用、低浓度吸引）；主要具有吸引性的。
TCB 实验进一步验证了 APM 的分类结果。在 2% EO 浓度下，柠檬马鞭草、圣檀木、马蒂科、普明、肉桂和茴芹的 EOs 表现出显著的驱避活性（p < 0.05），其中柠檬马鞭草和圣檀木等 EOs 的双重效应得到再次证实；肉豆蔻的 EOs 则表现出显著的吸引特性（p < 0.05）；黑胡椒和橘子的 EOs 分别呈现出驱避和吸引的趋势。
此外，研究还分析了具有吸引活性的 EOs 成分。在四种唇形科植物（罗勒、牛至、迷迭香和冬香薄荷）的 EOs 中，只有罗勒富含苯丙素类化合物（phenylpropanoids，PPs），其主要成分是甲基胡椒酚（含量达 79.9%），其他几种唇形科植物的吸引性 EOs 则主要富含氧化单萜（oxygenated monoterpenes，OMs），相对丰度在冬香薄荷 EOs 的 64.3% 到牛至 EOs 的 83.7% 之间。
研究结论表明，EOs 对谷蠹的行为具有浓度依赖效应，可作为驱避剂或吸引剂。APM 和 TCB 两种方法相互验证，确认了 EOs 对谷蠹的生物活性。这一研究结果意义非凡，它明确了 EOs 对谷蠹行为的影响规律，为开发基于 EOs 的储粮害虫防治策略提供了理论依据。在讨论部分，研究人员指出，EOs 作为天然的农药替代品，虽具有诸多生态优势，如生物可降解、对非目标生物危害小等，但也存在稳定性较低、成分易受地理和气候因素影响、生产成本高等问题。未来在实际应用中，需要进一步研究如何克服这些问题，实现 EOs 在储粮害虫防治领域的广泛应用，推动 IPM 策略的有效实施，保障全球粮食安全。
