《Journal of Plant Diseases and Protection》：Pathogenicity and virulence of eight Brazilian entomopathogenic nematodes against two stored product pests under laboratory conditions
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摘要：玉米象（*Sitophilus zeamais* Motschulsky, 1885）与赤拟谷盗（*Tribolium castaneum* Herbst, 1797）是全球范围内影响储藏产品经济最显著的鞘翅目害虫之一。其幼虫与成虫对谷物的取食危害可造成
摘要：玉米象（*Sitophilus zeamais* Motschulsky, 1885）与赤拟谷盗（*Tribolium castaneum* Herbst, 1797）是全球范围内影响储藏产品经济最显著的鞘翅目害虫之一。其幼虫与成虫对谷物的取食危害可造成数量与质量上的重大损失。传统防治策略高度依赖化学杀虫剂，这不仅带来环境污染风险，还促进了害虫抗性种群的发展。作为可持续替代方案，昆虫病原线虫（entomopathogenic nematodes, EPN）为隐蔽生境中昆虫的生物防治提供了潜力。本研究旨在实验室条件下评估八种巴西昆虫病原线虫分离株——六种来自异小杆属（*Heterorhabditis*），两种来自斯氏线虫属（*Steinernema*）——对*S. zeamais*与*T. castaneum*成虫的致病力与毒力。此外，研究人员将*S. carpocapsae*和*H. bacteriophora*作为阳性对照。所有EPN均表现出对两种害虫的致病性，其中*Steinernema carpocapsae*、*Steinernema* sp. CER21、*S. brazilense*和*Heterorhabditis amazonensis* MC01在浓度为1,000侵染期幼虫（infective juveniles, IJ）·mL?1时死亡率超过25%。随后的毒力测定显示，*S. carpocapsae*与*S. brazilense*对*S. zeamais*的致死率最高，在5,000 IJ·mL?1浓度下分别达到86.7%和76.4%。对*T. castaneum*，在相同浓度下，*S. brazilense*与*S. carpocapsae*造成的死亡率分别为69.1%和56.7%。致死浓度估算表明，*S. carpocapsae*对*S. zeamais*的效率略高于*S. brazilense*（LC?? = 4,699 IJ·mL?1对比5,497 IJ·mL?1），数值接近。同样地，对*T. castaneum*，两种线虫表现出相当的毒力，LC??值分别为*S. carpocapsae*的7,482 IJ·mL?1和*S. brazilense*的6,480 IJ·mL?1。这些发现证明了*S. brazilense*作为防治储藏谷物关键害虫的生物防治因子具有巨大潜力。
**论文解读：巴西昆虫病原线虫对两种储藏物害虫的生物防治潜力研究**
**一、研究背景与问题**
玉米象（*Sitophilus zeamais* Motschulsky, 1885）和赤拟谷盗（*Tribolium castaneum* Herbst, 1797）是全球储藏谷物系统中危害最严重的经济性鞘翅目害虫。玉米象幼虫可在完整谷粒内部发育，其取食行为为赤拟谷盗等次生性害虫创造了入侵途径，后者则在破碎或受损谷物上大量繁殖。两类害虫的取食活动直接降低储藏产品的营养品质、减少重量并增加谷物碎屑，进而导致食品污染。传统防治手段高度依赖化学农药，包括磷化氢（phosphine）熏蒸和拟除虫菊酯类（pyrethroids）药剂。然而，长期和大规模使用这些化学物质引发了健康风险、环境污染，并导致害虫抗性种群的选择性增殖，尤其是磷化氢抗性问题日益突出。
鉴于上述挑战，探索可持续的替代防治策略成为储藏物害虫管理研究的迫切需求。生物防治因子因其天然来源、宿主特异性高、作用方式多样、环境安全性好及抗性发展风险低等优势受到关注。现有研究多集中于昆虫病原真菌，而对昆虫病原线虫（entomopathogenic nematodes, EPN）的探索相对有限。EPN的侵染期幼虫（infective juveniles, IJ）具有自由生活能力，可通过自然开口侵入宿主昆虫血腔并释放共生细菌，导致宿主败血症死亡。巴西及新热带区拥有丰富的昆虫病原线虫多样性，如*Heterorhabditis amazonensis*、*Steinernema brazilense*等，这些本土资源为发掘新型高效生防菌株提供了重要储备。然而，EPN在储藏谷物害虫防治中的应用仍存在明显的研究空白，亟需系统评估其致病力与毒力潜力。
**二、研究目的与方法概述**
本研究旨在系统评估八种巴西昆虫病原线虫分离株（六种异小杆属和两种斯氏线虫属）对玉米象和赤拟谷盗成虫的致病力与毒力，并以商品化线虫*Steinernema carpocapsae*和*Heterorhabditis bacteriophora*作为阳性对照。研究人员采用标准化生物测定体系，首先通过致病力试验筛选高效菌株，继而开展浓度-效应毒力测定和致死时间效率评估。试验在巴西拉夫拉斯联邦大学分子昆虫学与生态毒理学实验室（M.E.E.T）完成，昆虫种群在受控条件下（25±2°C，60±10%相对湿度，24小时黑暗）饲养。EPN以蜡螟（*Galleria mellonella*）六龄幼虫进行活体增殖，采用White trap法收集侵染期幼虫，并通过彼得氏计数室（Peter's chamber）精确调整悬浮液浓度。统计分析采用R软件4.2.3版本，运用广义线性模型和log-logistic剂量-反应模型等工具进行数据处理。
**三、主要研究结果**
**3.1 EPN对玉米象和赤拟谷盗的致病力**
致病力试验表明，所有测试的EPN对两种甲虫成虫均表现出不同程度的致病性。对玉米象而言，*S. brazilense*（35.3%±4.01）、*S. carpocapsae*（28.7%±4.87）、*H. amazonensis* MC01（25%±1.51）和*Steinernema* sp. CER21（14%±1.73）诱导的死亡率显著高于其他线虫和对照组。*Heterorhabditis* sp. UEL07毒力最低（0.71%），与对照组无显著差异。对赤拟谷盗，*H. amazonensis* MC01表现出最高死亡率（66%±6.31），显著高于所有其他处理；而*H. amazonensis* GL（Alho）和UENP-2毒力最低，死亡率分别为10%和11.8%。基于致病力筛选结果，研究人员选择*S. brazilense*、*H. amazonensis* MC01、*S. carpocapsae*和*Steinernema* sp. CER21进行后续浓度-效应测定。
**3.2 选定EPN对两种害虫的毒力**
浓度递增试验显示，两种甲虫的死亡率总体上随IJ浓度增加而上升，且斯氏线虫属的增效趋势较异小杆属更为明显。*S. carpocapsae*在5,000 IJ·mL?1时对玉米象造成86.7%死亡率，*S. brazilense*在相同浓度下达76.4%。对赤拟谷盗，*S. brazilense*在5,000 IJ·mL?1时死亡率达69.1%，*S. carpocapsae*为56.7%。致死浓度估算显示，*S. carpocapsae*对玉米象的LC??为4,699 IJ·mL?1，略低于*S. brazilense*的5,497 IJ·mL?1；对赤拟谷盗，*S. brazilense*的LC??（6,480 IJ·mL?1）低于*S. carpocapsae*（7,482 IJ·mL?1），表明两种线虫对不同宿主的毒力效率存在差异。
**3.3 EPN对两种害虫的致死效率**
在5,000 IJ·mL?1浓度下，*S. brazilense*对玉米象的半数致死时间（LT??）为104小时，快于*S. carpocapsae*的111小时，两者均显著优于*Steinernema* sp. CER21（117小时）和*H. amazonensis* MC01（150小时）。对赤拟谷盗，*Steinernema* sp. CER21表现出最快的致死速度（LT??=125小时），而*S. brazilense*与*S. carpocapsae*的LT??分别为142小时和140小时，两者无显著差异。
**四、讨论与结论**
本研究表明，*S. brazilense*与*S. carpocapsae*在防治玉米象和赤拟谷盗方面展现出相当的潜力。*S. carpocapsae*作为阳性对照的高效性得到验证，其在玉米象上的死亡率与既往研究一致。值得注意的是，*S. brazilense*虽然是首次被系统评估用于储藏物害虫防治，但其表现出显著的剂量依赖性致死效应和较快的致死速度，尤其在玉米象上LT??值优于*S. carpocapsae*。系统发育分析表明两者属远缘物种，其相似的毒力效率可能源于趋同进化或生态适应。*H. amazonensis* MC01未呈现明显的剂量-效应关系，与异小杆属对鞘翅目害虫有效性有限的既往报道相符。研究结论强调，*S. brazilense*作为本土生物防治因子，在储藏谷物害虫的综合治理中具有广阔的应用前景，但仍需进一步研究其在真实储藏环境中的存活与侵染效率，及其与化学农药等其他防控措施的兼容性。
