《Crop Protection》：Impact of Hybrid and Growing Locality on
Rhyzopertha dominica (Coleoptera: Bostrichidae) Progeny and Damage in Stored Maize
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玉米雜交種與種植地點對 lesser grain borer 抗性影響研究。評估了4個候選與3個商用雜交種在土耳其3地的幼蟲繁殖、成蟲死亡率、谷物損傷及營養成分。結果顯示雜交種與種植地點均顯著影響抗性，油含量低與害蟲繁殖負相關，淀粉和粗纖維含量高則正相關。主成分分析與聚類表明環境因素對抗性具有顯著調節作用。
云努斯·埃姆雷·阿爾圖恩奇（Yunus Emre Altun?）|法提赫·奧內爾（Fatih ?ner）|克里斯托斯·G·阿塔納西烏（Christos G. Athanassiou）|圖格巴·尼薩·巴哈特（Tu?ba Nisa Bahat）|阿里·古恩詹（Ali Güncan）
土耳其奧爾杜大學（Ordu University）農業學院植物保護系，郵編52200
摘要
小谷蠹（Rhyzopertha dominica (F.)）（鞘翅目：擬步甲科）是儲存谷物的主要害蟲，會造成嚴重的經濟損失。本研究評估了四種候選玉米雜交種（H1–H4）和三種商業玉米雜交種（C1–C3）在土耳其三個不同地區（塞里克、BATEM和艾登）對小谷蠹侵害的敏感性。研究內容包括害蟲后代數量、成蟲死亡率、谷物損傷情況以及谷物的近似成分分析。結果表明，玉米雜交種和種植地點顯著影響了小谷蠹的后代數量、死亡率和損傷程度。雖然H1和H2雜交種通常表現出較低的后代數量和糞便產生量以及較高的成蟲死亡率，但其抗性特征在不同種植地點之間存在差異。近似成分分析顯示，油含量與后代數量和損傷呈負相關，而淀粉和粗纖維含量則呈正相關。H1和H2雜交種的糞便產生量最低，而商業雜交種C1-C3的糞便產生量較高。主成分分析和層次聚類分析清楚地區分了易感雜交種及其對應的種植地點。重要的是，結合雜交種和地點的聚類分析表明，同一雜交種在不同種植地點可能屬于不同的敏感性組。這些結果表明，玉米對儲存產品害蟲的敏感性不能僅歸因于雜交種/品種特性，種植地點也是一個重要的生態因素，必須在收獲后的管理和品種抗性篩選計劃中加以考慮。
引言
玉米（Zea mays L.）是一種具有全球重要性的作物，可用于食品、飼料和其他工業用途。然而，收獲后玉米容易受到多種害蟲的攻擊，在儲存過程中會遭受大量的數量和質量損失。其中最重要的內部害蟲之一是小谷蠹（Rhyzopertha dominica (F.)（鞘翅目：擬步甲科），它在溫暖條件下繁殖旺盛，并且適應干燥環境（Emekci等人，2004年；Edde等人，2012年）。由于其能夠侵害整個谷粒，加上高繁殖率和快速種群增長，小谷蠹對全球糧食安全構成威脅（Arthur等人，2012年；Edde等人，2012年）。小谷蠹造成的收獲后損失不僅限于谷物的直接消耗，還包括重量減少、糞便積累、籽粒損傷、污染以及營養價值變化（Peri?i?等人，2018年；Shah等人，2020年；Stathas等人，2023年），這些都會降低谷物的市場價值和消費者接受度。在易感品種和儲存條件較差的情況下，損失尤為嚴重（Doherty等人，2025年；Yousuf等人，2025年）。
傳統的儲存商品害蟲控制方法包括使用熏蒸劑和接觸性殺蟲劑。然而，由于害蟲抗性的出現、法規限制以及對環境和食品安全的擔憂，這些方法的有效性正在受到挑戰。目前最常用的熏蒸劑磷化氫正面臨多種害蟲（包括小谷蠹）的抗性問題（Y?lmaz和Ko?ak，2022年；Machuca-Mesa等人，2023年）。因此，人們越來越關注可持續的、非化學方法的害蟲控制技術，以應對小谷蠹等害蟲（Baliota等人，2024年；Mortazavi等人，2025年）。
減少儲存谷物中害蟲損害的一種有效方法是利用寄主植物的抗性，這通過營養、化學和物理特性來抑制害蟲侵害（Tefera等人，2016年）。玉米可以通過多種機制抵抗小谷蠹等害蟲，例如抗食性和生化化合物（López-Castillo等人，2018年）。
多項研究表明，谷物的營養品質在決定其對小谷蠹的敏感性方面起著重要作用（Ghanim等人，2023年）。粗纖維、淀粉、油含量和蛋白質成分等近似成分會影響儲存產品害蟲（包括小谷蠹）的取食效率、后代數量和種群增長（Park等人，2008年；Demissie等人，2015年；Nhamucho等人，2017年）。因此，玉米基因型在這些營養特性上的差異與其抗性水平有關（Hossain等人，2007年）。
除了營養和化學特性外，物理特性也是抵抗內部害蟲（如小谷蠹）的關鍵因素。籽粒硬度、果皮厚度、籽粒顏色和整體籽粒大小可以直接影響害蟲穿透籽粒并完成其發育的能力（De Groote等人，2017年；Nhamucho等人，2017年）。已知較硬和更緊密的籽粒對小谷蠹等主要儲存害蟲具有抗性（Bergvinson，2001年；Demissie等人，2015年；Locatelli等人，2019年）。
相關儲存害蟲的研究進一步支持了物理特性的重要性。例如，Sitophilus zeamais Motschulsky（鞘翅目：象甲科）和較大的谷蠹Prostephanus truncatus（鞘翅目：擬步甲科）會對小粒和綠色籽粒造成更嚴重的損害，這表明物理特性會影響害蟲的偏好（De Groote等人，2017年）。鑒于小谷蠹的內部取食行為，類似的物理限制對其也適用。
除了營養和表型特性外，谷物的生長環境也會顯著改變其物理化學特性，從而影響其對害蟲的敏感性（Cogburn等人，1980年）。環境因素如地理位置、氣候和土壤條件可能會改變籽粒硬度、營養成分和次生代謝物譜。最近的研究表明，玉米雜交種的種植地點顯著影響儲存產品害蟲的侵害參數，包括后代數量、死亡率和損傷指數（Altun?等人，2023年）。這些發現表明，對小谷蠹的抗性不僅取決于基因型，還受到種植環境的強烈影響，強調了在抗性研究中考慮地點的重要性。
本研究在受控條件下評估了四種育種玉米雜交種和三種商業玉米雜交種對小谷蠹的敏感性。這些雜交種來自三個不同的種植地點，研究內容涉及害蟲后代發育、成蟲死亡率、谷物損傷（重量損失、糞便、籽粒損傷）以及谷物的近似成分。目的是確定具有抗性的雜交種及其與減少害蟲侵害相關的谷物成分特性，為儲存玉米的綜合害蟲管理策略提供依據。
研究片段
小谷蠹的大規模飼養
本研究中使用的害蟲來自奧爾杜大學昆蟲學實驗室連續飼養了近十年的小谷蠹種群。飼養容器（1000毫升）中裝有整粒有機小麥，置于溫度27±1°C、相對濕度70±5%以及光照周期16:8（明暗）的氣候箱中。每月對容器進行篩分，并將活成蟲轉移到新容器中以維持種群。
總種群增長
包括成蟲、幼蟲和蛹在內的害蟲后代數量受到玉米雜交種（χ2=83.29，自由度=6，P<0.001）、玉米種植地點（χ2=67.25，自由度=2，P<0.001）及其交互作用（χ2=61.56，自由度=12，P<0.001）的顯著影響。無論種植地點如何，H1和H2雜交種的后代數量均最低，而其他雜交種的累積后代數量相似（圖1）。塞里克地區的...
討論
雜交種間的敏感性差異與先前的研究結果一致，表明谷物的物理化學特性能夠顯著影響害蟲的發育和取食能力。López-Castillo等人（2018年）指出，玉米對小谷蠹等儲存害蟲的抗性主要基于抗菌作用和抗食性，其中抗菌作用通過胚乳層中的過氧化物酶和酚酸酰胺實現，這些物質會對害蟲產生負面影響。
結論
總之，研究結果表明，玉米對小谷蠹的敏感性不能僅由雜交種本身決定，種植地點也是一個影響害蟲后代數量和損傷程度的關鍵因素。雖然某些成分特性（如較低的淀粉和粗纖維含量以及較高的油含量）與較低的敏感性相關，但這些效應在不同種植地點之間存在差異。這些發現表明，抗性篩選和育種工作應超越單純的雜交種選擇。
作者貢獻聲明
阿里·古恩詹（Ali Güncan）：撰寫、審稿與編輯、資料收集、概念構建。圖格巴·尼薩·巴哈特（Tu?ba Nisa Bahat）：調查研究。法提赫·奧內爾（Fatih ?ner）：撰寫、審稿與編輯、資料收集、調查研究。云努斯·埃姆雷·阿爾圖恩奇（Yunus Emre Altun?）：撰寫、審稿與編輯、初稿撰寫、調查研究、數據分析、概念構建。克里斯托斯·G·阿塔納西烏（Christos G. Athanassiou）：撰寫、審稿與編輯、概念構建
未引用參考文獻
Edde, 2012; Lenth, 2022; Machuca-Mesa et al., 2024; Ngom et al., 2020; Shah et al., 2021; Wei and Simko, 2024.
利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文所述的工作。
致謝
我們感謝?ekip Erdal和土耳其安塔利亞的Bat? Akdeniz農業研究所提供用于研究的玉米雜交種。
