绿豆野生种与栽培种对豆象属害虫抗性差异及其可持续治理意义：基于生命表参数与基因型互作分析

本研究针对豆象属害虫（Callosobruchus spp.）对仓储豆类造成的严重危害问题，通过昆虫适应性生物测定和生命表研究，系统分析了不同抗性水平的绿豆基因型（Vigna radiata var. radiata 和 V. radiata var. sublobata）与三种豆象（C. analis、C. chinensis、C. maculatus）的互作关系。研究发现野生种IC277039对三种豆象均表现完全抗性（MDT和SI均为0），而栽培种V2802对C. analis表现感病。C. analis显示最强毒力（R0最高达21.8），凸显其生态风险。该研究为利用野生种质资源培育广谱抗性品种提供了重要依据，对可持续仓储害虫治理具有重要意义。

　　

仓储豆类在采后环节常遭受豆象属（Callosobruchus）害虫的严重危害，导致种子质量下降、营养价值损失及市场价值降低。这类害虫属于内食性昆虫，其危害通常从田间开始，雌虫在发育中的豆荚上产卵，孵化后的幼虫钻入种子内部，随收获的种子进入仓储环境，并在适宜条件下迅速繁殖，造成严重损失。传统的防治方法高度依赖高毒化学熏蒸剂（如磷化氢、甲基溴）或杀虫剂处理，但这些方法不仅会留下有害残留，威胁食品安全，其效果也难以持久。因此，开发和利用宿主植物抗性（Host Plant Resistance, HPR）已成为一种更安全、经济且环境友好的可持续治理策略。

为深入探究不同绿豆基因型对主要豆象害虫的抗性机制及种间差异，Bhargavi Matamalam、Thanga Suja Srinivasan、Srasvan Kumar Golla、Ramasamy Srinivasan和Ramakrishnan Madhavan Nair在《Journal of Stored Products Research》上发表了一项系统研究，通过昆虫生物测定、生命表参数比较以及基因型—害虫互作分析，评估了栽培种和野生种绿豆对三种豆象（Callosobruchus analis、C. chinensis和C. maculatus）的抗性表现。

研究人员主要采用了无选择测定（no-choice test）方法，评估了四种Vigna基因型：栽培种NM94（感病对照）和V2802（抗C. maculatus和C. chinensis），以及野生种IC322299和IC277039（均属V. radiata var. sublobata）。实验在控制条件下（28±1°C，70±5%相对湿度）进行，使用来自印度脉冲研究所（Kanpur）的纯化豆象种群，并通过个体饲养法记录发育时间、成虫出现率、种子损害百分比和种子重量损失等参数。生命表研究采用年龄-阶段两性生命表方法，使用TWOSEX-MSChart程序计算净增殖率（R₀）、内禀增长率（r）、平均世代时间（T）等种群参数。数据通过广义线性模型（GLM）和Bootstrap检验进行统计分析，聚类分析则基于种子损害和重量损失百分比进行。

研究结果通过以下几个部分呈现：

3.1. 不同Vigna基因型抗性验证

结果表明，野生种IC277039对所有三种豆象均表现出完全抗性，其成虫出现率、平均发育时间（MDT）和敏感性指数（SI）均为零。尽管该基因型上仍有卵粒分布，但无幼虫能完成发育。栽培种V2802对C. maculatus和C. chinensis具有抗性，但对C. analis表现感病，种子损害和重量损失显著。感病对照NM94在所有指标上均显示高度感病。

3.2. 豆象种间毒力差异

C. analis表现出最强 virulence，在多数基因型上具有更高的R₀值和种子损害率。相比之下，C. chinensis和C. maculatus在野生基因型上几乎无法完成发育。基因型与豆象种间存在显著互作，表明抗性表现依赖于特定的宿主性状和害虫物种。

3.3. 年龄特定存活率（l_x）与繁殖率（m_x）

在感病基因型NM94上，三种豆象均能顺利完成生活史，C. maculatus繁殖力最高（1184粒卵）。而在抗性基因型（如IC277039）上，l_x和m_x曲线显示无成虫出现，繁殖率为零。

3.4. 生命表参数比较

Net Reproductive Rate（R₀）在C. analis侵染的栽培种上较高（NM94上为21.8），而在野生种IC277039上为零。结果证实IC277039对三种豆象均具有全面抗性，IC322299和V2802则对部分物种有效。

3.5. 聚类分析

基于抗性表型，基因型可分为抗性簇（A）和感病簇（B）。IC277039单独聚为一类，表现最强抗性；V2802和IC322299对C. chinensis和C. maculatus抗性显著，但对C. analis仍属感病。

该研究得出结论：野生绿豆种质（特别是IC277039）对豆象属害虫具有广谱且强烈的抗性，其抗性机制可能涉及形态、生化或分子因素，能够完全抑制幼虫发育和成虫出现。此外，C. analis被识别为毒力最强的物种，即使在部分抗性基因型上也能造成显著损害，提示其在适应抗性方面具有较强潜力。这一发现强调在抗虫育种中需重点针对该物种设计治理策略。

从应用视角，该研究为绿豆抗虫育种提供了两个关键资源：一是野生种IC277039，可作为抗C. analis的基因供体；二是栽培种V2802，具备对C. maculatus和C. chinensis的抗性。通过基因聚合，有望培育出对豆象属多种害虫具有持久、广谱抗性的新品种，减少对化学药剂的依赖，推动脉冲作物仓储管理的可持续发展。

研究的局限在于未深入解析抗性的生化或分子机制，下一步工作可聚焦抗性相关基因（如VrPGIP家族）、次级代谢产物或物理性状（种皮结构）的作用，从而为分子标记辅助育种提供理论依据。