评估 Alternaria alternata 和 A. tenuissima 作为新型昆虫病原体对 Trogoderma granarium、Tribolium castaneum 和 Rhyzopertha dominica 的防治效果

《Journal of Stored Products Research》：Evaluation of Alternaria alternata and A. tenuissima as novel entomopathogenic agents against Trogoderma granarium, Tribolium castaneum, and Rhyzopertha dominica

生物防治技术在储粮害虫管理中的应用研究。通过测试Alternaria alternata和A. tenuissima六种本地分离体，发现分生孢子浓度与害虫死亡率呈显著正相关，最高浓度下21天死亡率达100%。其中A. tenuissima对Rhyzopertha dominica抑制效果最佳，有效阻断子代虫害循环。该研究为开发环保型储粮害虫防控体系提供了新依据。

　　

蒂亚巴·汗（Tiyyabah Khan）、哈菲兹·阿扎尔·阿里·汗（Hafiz Azhar Ali Khan）和纳伊姆·伊克巴尔（Naeem Iqbal）

巴基斯坦拉合尔旁遮普大学植物病理学系

摘要

在不完全依赖合成化学物质的情况下管理储藏产品中的害虫已成为全球性的优先事项。在这一转变过程中，昆虫病原真菌是最有前景的工具之一，因为它们提供了一种有针对性且对环境安全的作用方式。为了推进这一领域的发展，本研究重点研究了六种本土分离株的毒力：四种来自Alternaria alternata，两种来自Aletrnaria tenuissima。研究的重点是这些真菌导致Trogoderma granarium Everst、Tribolium castaneum (Herbst) 和 Rhyzopertha dominica (F.) 这三种主要储藏产品害虫直接死亡以及抑制其后代的能力。使用浓度为1 × 10⁵至1 × 10⁸个孢子/千克的小麦颗粒来评估每种分离株的有效性。在暴露后7天、14天和21天记录死亡情况。观察死亡情况后，三个月后量化了后代抑制效果。不同分离株引起的死亡率在很大程度上取决于剂量和时间，随着剂量和暴露时间的增加而增加。所有测试物种中的后代抑制效果都表现出类似的剂量依赖性。随着孢子浓度的增加，后代数量显著减少。A. tenuissima分离株对R. dominica的抑制效果优于其他昆虫物种。在最高测试浓度下，21天后的死亡率达到100%。总体而言，A. tenuissima分离株表现出更强的效力，它们始终导致更高的死亡率和更强的后代抑制效果，其中R. dominica是最易受影响的宿主。这些发现首次证明了A. alternata和A. tenuissima对储藏粮食害虫的生物控制潜力。我们的结果表明，这些本土分离株可以作为合成化学处理的可行替代品。

引言

农作物种植中的昆虫害虫侵扰在收获前会对田间作物造成不利影响，并在储存过程中危及产品。在发展中国家，储存期间的昆虫害虫侵扰造成的损失可达到20%或更多（Kumar和Kalita，2017年）。甲虫、象鼻虫、蛀虫和蛾类是储藏商品的主要害虫（Demis和Yenewa，2022年）。这些害虫通常通过取食直接损害储藏商品，同时还可能传播有害微生物，如产霉菌毒素的真菌，从而对公共健康构成严重威胁（Hubert等人，2018年；Khan等人，2016年）。储存仓库中的有利环境条件，如温度、湿度和充足的食物，通常会导致这些害虫的快速生长和发育。在这种情况下，受侵扰商品的质量、数量和商业价值都会下降，导致巨大的经济损失（Stathas等人，2023年）。

储藏商品中昆虫害虫的管理主要依赖于合成杀虫剂和熏蒸剂（Nayak等人，2025年）。这些化学物质在某些情况下是有效的；然而，过度使用和/或滥用这些化学物质是许多问题的根源。例如，由于环境问题、公共卫生问题、商品长期残留污染以及储藏害虫对杀虫剂的抗性发展，许多化学物质已被禁止或淘汰（Bukhari和Khan，2025年；Daraban等人，2023年；Machuca-Mesa等人，2024年；Mariadoss等人，2025年）。因此，生物控制被认为是管理储藏产品昆虫害虫的核心策略，也是合成化学物质的安全替代品（Guru等人，2022年；Mishra等人，2024年）。昆虫病原真菌（EPF）是管理具有经济重要性的昆虫害虫的重要生物控制剂之一（Kidanu和Hagos，2020年）。昆虫病原真菌通过菌丝穿透角质层感染并杀死昆虫，定殖内部组织，最终通过破坏重要生理过程导致死亡（Zibaee等人，2025年）。多项研究报道了昆虫病原真菌对多种储藏粮食害虫的控制效果（Athanassiou等人，2017年；Batta和Kavallieratos，2018年；Hassuba等人，2024年；Rumbos和Athanassiou，2017年；Wakil等人，2021年）。这些真菌还可以提供与传统杀虫剂和熏蒸剂相当的长期保护作用（Couceiro等人，2025年；Wakil等人，2024年）。

通过实验室筛选昆虫病原真菌来探索潜在的分离株是大规模田间应用的前提（Wang等人，2024年）。理想情况下，识别出能够针对多种储藏产品害虫的最具毒力的真菌分离株是实现有效害虫管理的前提（Rumbos和Athanassiou，2017年）。此外，人们也越来越需要寻找替代措施来有效管理储藏害虫，而不仅仅是依赖化学方法（Guru等人，2022年）。在这种情况下，探索用于储藏害虫管理的潜在真菌分离株被认为是一种重要的替代措施（Wang等人，2024年）。多项研究调查了昆虫病原真菌作为生物控制剂对抗储藏产品昆虫的潜力（Abdelgaleil等人，2025年；Mantzoukas等人，2020年；Mohammed等人，2021年；Rumbos和Athanassiou，2017年；Sewify等人，2014年）。最近，我们报告了不同昆虫病原真菌（如Metarhizium flavoviride Gams & Roszypal、Cladosporium cladosporioides (Fresen.) G.A.de Vries、Aspergillus nidulans (Eidam) G Winter、A. fumigatus Fresenius、Trichoderma harzianum Rifai和Penicillium citrinum Thom）对Rhyzopertha dominica (F.)、Trogoderma granarium Everts和Sitophilus zeamais Motschulsky的控制效果（Khan和Khan，2023年）。在一项关于Isaria fumosorosea Wize、Beauveria bassiana (Bals.-Criv.)和Metarhizium anisopliae的研究中，研究人员发现M. anisopliae在施用后14天内完全控制了S. oryzae的成虫（Kavallieratos等人，2014年）。B. bassiana和静电粉末的双重作用配方在田间条件下成功控制了O. surinamensis (L.)。该研究进一步验证了该配方对更广泛物种的有效性，特别是S. granarius (L.)和C. ferrugineus (Stephens)（Athanassiou等人，2017年）。然而，昆虫病原真菌的效果受非生物条件的影响；此外，目标物种的发育阶段和使用的具体真菌分离株也会显著影响效果（Barra等人，2013年；Batta和Kavallieratos，2018年；Borisade和Magan，2015年；Mohammed等人，2021年）。

不同地理区域的昆虫病原真菌效果各不相同。因此，识别具有毒力的本土菌株对于开发有效的生物控制策略以对抗储藏商品中的昆虫害虫至关重要（Mantzoukas等人，2023年）。此外，关于后代抑制的数据可以作为控制剂在储藏粮食中长期保护效果的指标（Abd El-Aziz，2011年；Upadhyay和Ahmad，2011年）。过去十年的研究探索了昆虫病原真菌在储藏产品害虫管理中的应用；然而，继续寻找更有效的真菌菌株对于扩展可用工具箱至关重要（Mantzoukas等人，2023年）。据作者所知，目前尚未有关于Alternaria alternata (Fr.) Keissl和Aletrnaria tenuissima Samuel Paul Wiltshire（Pleosporales: Pleosporaceae）对抗储藏害虫的控制潜力的报道。此前，已有研究报道了这些真菌对不同昆虫物种的昆虫病原潜力（Basit等人，2021年；Eddine等人，2021年；Kaur等人，2015年；Mahdi和Taha，2023年；Paschapur等人，2022年；Salimova等人，2021年；Sharma等人，2012年）。在本研究中，我们研究了A. alternata和A. tenuissima的各种分离株对Trogoderma granarium Everts（鞘翅目：皮蠹科）、Tribolium castaneum (Herbst)（鞘翅目：拟步甲科）和Rhyzopertha dominica (F.)（鞘翅目：拟步甲科）的生物控制潜力。

章节摘录

昆虫饲养

生物测定使用的是新孵化的、未性成熟的R. dominica、T. castaneum和T. granarium（1-3天大）成虫。这些物种来自在无化学物质环境中维持了十多年的实验室菌群（Khan等人，2024年）。昆虫在30 ± 1°C和65 ± 2%相对湿度的玻璃罐中饲养，处于完全黑暗的环境中。而R. dominica和T. granarium则提供了

暴露成虫的死亡率

对T. granarium和T. castaneum死亡率的统计分析显示，暴露时间、孢子剂量和真菌分离株均产生了显著影响。此外，时间和剂量及分离株之间存在显著的交互作用（表2）。对于R. dominica，所有主要因素及其相关交互作用都非常显著（P < 0.01）。在所有物种中，致死效果明显依赖于剂量和时间（表3、表4、表5）。

讨论

我们的发现突显了本土A. alternata和A. tenuissima分离株对三种主要储藏产品害虫的显著生物控制潜力。这些真菌菌株不仅提高了成虫死亡率，还通过减少F₁后代的出现有效扰乱了种群动态。其中，A. tenuissima的分离株对所有昆虫物种的抑制效果都优于其他分离株。

A. alternata和A. tenuissima的分离株之间的效果存在差异

结论

A. alternata和A. tenuissima的分离株在控制T. granarium、T. castaneum和R. dominica方面表现出不同的效果。A. tenuissima的分离株相对比A. alternata的分离株更有效。未来针对这些分离株在田间条件下的效果进行的研究将有助于有效管理储藏害虫。

CRediT作者贡献声明

蒂亚巴·汗（Tiyyabah Khan）：写作——审阅与编辑、研究、资金获取、正式分析、数据管理、概念构思。哈菲兹·阿扎尔·阿里·汗（Hafiz Azhar Ali Khan）：写作——审阅与编辑、初稿撰写、资源获取、方法学、研究、正式分析、数据管理、概念构思。纳伊姆·伊克巴尔（Naeem Iqbal）：写作——审阅与编辑、资源获取、数据管理、概念构思。

伦理批准和参与同意

本文未描述作者进行的任何涉及人类参与者的研究。所有适用的国际、国家和/或机构关于动物护理和使用的指南都得到了遵守。

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利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

衷心感谢旁遮普大学（拉合尔），在“比较昆虫病原真菌本土分离株对储藏害虫的控制效果（FY2024-25）”项目中为蒂亚巴·汗提供资金支持。