综述:粮食储藏中的化学信号:信息化学物质类型、害虫行为及控制策略综述

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Stored Products Research 2.7

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  这篇综述系统阐述了信息化学物质(Semiochemicals)在储粮害虫防治中的应用,重点分析了信息素(Pheromones)和异种化感物质(Allelochemicals)的作用机制,探讨了诱杀(Attract-and-kill)、交配干扰(Mating Disruption)等策略在综合害虫治理(IPM)中的潜力,为减少化学农药依赖提供了可持续解决方案。

  

引言

过度依赖合成化学农药导致的生态问题促使研究者探索信息化学物质(Semiochemicals)这一可持续替代方案。这类化合物通过调控害虫行为,为储粮昆虫(如鞘翅目Coleoptera
、鳞翅目Lepidoptera
等)的治理提供了创新手段。

信息化学物质的分类与功能

信息化学物质分为信息素(Pheromones)和异种化感物质(Allelochemicals)两大类。信息素包括性信息素(Sex Pheromones)和聚集信息素(Aggregation Pheromones),分别用于吸引配偶或聚集种群。例如,赤拟谷盗(Tribolium castaneum
)雄性释放的聚集信息素4,8-二甲基癸醛可诱捕两性个体。异种化感物质则涵盖利己素(Allomones)、互利素(Synomones)等,通过种间交互影响害虫行为。

害虫行为调控策略

长程控制技术

  • 诱杀法:结合信息素与杀虫剂,如利用地中海粉斑螟(Ephestia kuehniella
    )性信息素Z,E-9,12-十四碳二烯乙酸酯与拟除虫菊酯协同作用,显著降低种群密度。
  • 交配干扰:通过高浓度信息素干扰雄虫定位雌虫的能力,对印度谷螟(Plodia interpunctella
    )的抑制率达90%以上。

短程控制技术

  • 行为抑制剂:如植物源化合物比萨波酮(Bisabolangelone)可抑制谷象(Sitophilus granarius
    )取食和产卵。

陷阱技术与监测进展

黏胶陷阱(Sticky Traps)、漏斗陷阱(Funnel Traps)等设计针对不同害虫优化。例如,结合UV光的信息素陷阱对粉斑螟夜行性成虫的捕获效率提升40%。物联网(IoT)技术进一步实现实时监测,如CO2
传感器与信息素联用可精准定位虫害热点。

挑战与未来方向

当前局限包括信息素成本高、环境敏感性及非目标物种干扰。未来需突破分子水平研究,如利用CRISPR-Cas9编辑嗅觉受体基因,开发广谱缓释剂型。全球市场预计2030年达5.16亿美元,反映其商业化潜力。

结论

信息化学物质为储粮害虫治理提供了精准、环保的解决方案,但需跨学科合作推动技术落地。通过整合分子生物学与智能监测,有望实现粮食储藏生态与经济的双赢。

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