亚致死浓度卡林氧化物对黄粉虫与玉米象求偶交配行为的抑制作用及其在仓储害虫综合治理中的应用

为解决仓储害虫对化学杀虫剂抗性增强的问题，研究人员开展卡林氧化物(Carlina oxide)亚致死浓度(LC10/LC30)对黄粉虫(Tenebrio molitor)和玉米象(Sitophilus zeamais)求偶交配行为影响的研究。结果表明该植物源成分能显著延长求偶识别时间、缩短交配时长，并通过左偏侧化行为影响交配成功率，为仓储害虫综合治理(IPM)提供新型生态防控策略。

　　

在粮食仓储领域，黄粉虫(Tenebrio molitor)和玉米象(Sitophilus zeamais)是两类极具破坏性的害虫，它们不仅直接啃食储存物，还会通过排泄物污染粮食。更棘手的是，这两类害虫已对多种化学杀虫剂产生抗性，使得传统防治手段效果日益减弱。面对这一全球性难题，寻找环境友好型替代方案成为当务之急。

来自Agricultural University of Athens（雅典农业大学）LAZE实验室的研究团队将目光投向了植物源活性成分——卡林氧化物(Carlina oxide)。这种从短茎卡琳菊(Carlina acaulis)根部提取的聚乙炔化合物，此前已被证实对多种害虫具有广谱杀虫活性。但令人惊讶的是，该团队发现即使在不直接致死害虫的浓度下(LC₁₀和LC₃₀)，这种物质仍能通过干扰昆虫的求偶交配行为显著降低其繁殖成功率。相关研究成果发表在《Crop Protection》上，为仓储害虫综合治理(IPM)提供了新思路。

研究人员采用接触毒性测试确定LC值，通过视频记录分析交配行为时序，并运用Steel-Dwass检验等统计方法评估侧向偏好。实验设计严格控制光照、温湿度等变量，确保行为观察的准确性。

【3.1 LC值测定】
毒力测定显示玉米象对卡林氧化物更敏感，其LC₅₀(1,862 ppm)显著低于黄粉虫(2,894 ppm)，这与两种害虫体型差异导致的表面积/体积比有关。

【3.2 交配行为影响】
暴露于LC₃₀的雄性个体交配成功率下降最显著：黄粉虫对照组成功交配率51.5%，而处理组仅31.8%；玉米象对照组45.8% vs 处理组29.3%。更关键的是，求偶识别阶段耗时延长2-3倍，而实际交配时长却缩短约30%。

【侧向偏好现象】
首次系统证实两种害虫存在种群水平的左偏侧化(left-biased)行为：左侧接近的雄性交配成功率比右侧高40%。值得注意的是，这种先天行为模式虽未被卡林氧化物改变，但该物质通过干扰化学通讯显著降低了各侧向组的绝对交配成功率。

这项研究揭示了植物次生代谢物通过非致死途径调控害虫种群的新机制。卡林氧化物不仅能直接致死害虫，更重要的是在亚致死浓度下仍可通过三重作用抑制种群增长：延长求偶识别耗时、缩短有效交配时长、维持侧向偏好但降低其绝对成功率。这种"行为干扰剂"的特性使其特别适合作为IPM体系的组成部分，与天敌防治、物理防控等方法形成协同效应。未来研究可进一步探索该物质对受精率、卵孵化率等生殖参数的影响，以及其与昆虫神经系统GABA受体或P450解毒系统的相互作用机制。