γ辐照防控米蛾(Corcyra cephalonica)对稻谷品质的影响及机制研究

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决化学熏蒸剂残留和抗药性问题,埃及原子能管理局等机构研究人员开展γ辐照(Co60)防控米蛾(Corcyra cephalonica)的研究。通过评估不同发育阶段(卵、幼虫、蛹、成虫)的辐射敏感性,确定350 Gy可完全抑制F1代孵化,且不影响稻谷色泽、烹饪特性和微生物安全。该研究为仓储害虫绿色防控提供新方案,发表于《Scientific Reports》。

  

米蛾(Corcyra cephalonica)作为全球性仓储害虫,每年造成稻谷、小麦等粮食重大损失。传统化学熏蒸虽有效但存在残留毒性和抗药性风险,而植物检疫辐照(PI)因其无残留、不易诱发抗性成为理想替代方案。然而,针对米蛾的辐照剂量标准尚未统一,且对稻谷品质的影响缺乏系统评估。

埃及原子能管理局等机构的研究人员通过Co60-γ辐照舱(4000 A)处理米蛾不同发育阶段,发现5日龄蛹为最耐受阶段,350 Gy可完全抑制F1代孵化(置信度80.797%)。该剂量下稻谷色泽参数(Lum值232.7 vs 230.7)、烹饪时间(15分钟)和微生物指标(TBC 2.9×106 vs 2.8×106 CFU/g)均无显著变化,证实其兼具防控效力与食品安全性。

研究采用阶梯式辐照设计:

  1. 实验室培育米蛾种群,分阶段(3日龄卵、2/4龄幼虫、5日龄蛹、1-2日龄成虫)接受50-700 Gy辐照;
  2. 大规模验证试验处理16,500头蛹;
  3. 稻谷品质分析涵盖色度仪测定、烹饪参数和微生物检测(APHA标准)。

结果部分核心发现:

  • 卵阶段:200 Gy即阻断F1孵化,500 Gy实现100%卵灭活(表1 Kaplan-Meier曲线显示剂量依赖性下降);
  • 幼虫阶段:4龄幼虫耐受性显著高于2龄(550 Gy vs 350 Gy致死剂量);
  • 蛹阶段:350 Gy抑制F1代的关键阈值,650 Gy阻止成虫羽化(表4);
  • 稻谷品质:辐照组体积膨胀率提高5.8%,贮藏3个月后大肠杆菌(E.coli)仍低于检出限(表9)。

结论与意义
该研究首次系统证实350 Gy γ辐照可实现米蛾种群控制与稻谷品质保护的平衡。相较于前人报道的100-650 Gy宽泛范围,明确以F1代不育为效标的最优剂量,为国际植物保护公约(IPPC)制定植物检疫标准提供数据支撑。研究同时揭示辐照对稻谷微生物的辅助净化作用,为辐照技术在仓储害虫综合管理(IPM)中的应用拓展新维度。

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