黑皮蠹属黑种甲虫（Spermophagus niger (Motschulsky, 1866)）（鞘翅目：叶甲科）在糙叶木槿（Hibiscus asper Hook. f.）（锦葵目：锦葵科）种子上的繁殖潜力首次评估

《Psyche: A Journal of Entomology》：First Assessment of the Reproductive Potential of Spermophagus niger (Motschulsky, 1866) (Coleoptera: Chrysomelidae) on Hibiscus asper Hook. f. (Malvales: Malvaceae) Seeds

　　

黑皮蠹属黑种甲虫（Spermophagus niger (Motschulsky, 1866)）（鞘翅目：叶甲科）是洛神花（Hibiscus sabdariffa）（锦葵目：锦葵科）种子贮藏期的主要害虫，初始侵染发生于田间。本研究首次评估该昆虫在糙叶木槿（Hibiscus asper Hook. f.）（锦葵目：锦葵科）种子上的发育情况，糙叶木槿是一种广泛分布于热带非洲及马达加斯加的野生未充分利用物种。研究旨在评估其在洛神花种子侵染生态治理中的潜在作用。研究人员将20对羽化不足24小时的黑皮蠹属黑种甲虫成虫分别置于直径9 cm、高1.5 cm的培养皿中，每皿接触30粒健康糙叶木槿种子，在32°C ± 0.1、相对湿度43% ± 1的全黑暗受控条件下饲养，每日更换种子直至昆虫死亡。结果显示，黑皮蠹属黑种甲虫可在糙叶木槿种子上完成其发育周期，但其繁殖成功率显著低于洛神花各品种。研究表明，糙叶木槿可能在降低初始侵染压力方面发挥战略作用，并可纳入洛神花栽培的可持续害虫管理策略中。

洛神花（Hibiscus sabdariffa L.）是兼具营养、药用与工业价值的作物，其萼片维生素C含量可达柑橘类果实的9倍，种子富含蛋白质、脂质与碳水化合物，在西非地区常被发酵制成替代肉类的调味品“Bi-kalaga”。然而，该作物的生产与贮藏深受黑皮蠹属黑种甲虫（Spermophagus niger (Motschulsky, 1866)）（鞘翅目：叶甲科）危害，该虫取食子叶储存的营养，导致种子质量与市场价值下降，无防护贮藏6个月后损失可增加10倍。其初始侵染发生于田间，雌虫直接将卵产于种子表面，幼虫孵化后钻入种子，发育过程可贯穿收获与贮藏阶段，防控难度极大。当前防控措施主要依赖合成化学杀虫剂，虽见效快，却会带来环境毒性、人畜健康风险、害虫抗药性及非靶标生物伤害等问题。在此背景下，趋避作物等替代防控技术受到关注，明确害虫的替代寄主植物成为关键前提。已有研究指出黑皮蠹属黑种甲虫仅取食旋花科与锦葵科植物，而糙叶木槿（Hibiscus asper Hook. f.）作为热带非洲与马达加斯加常见的野生锦葵科植物，可能是洛神花休耕期的野外寄主储备。本研究由Jean Christophe Koussoube等研究人员开展，成果发表于《Psyche: A Journal of Entomology》，旨在明确黑皮蠹属黑种甲虫在糙叶木槿种子上的发育能力与种群参数，为其可持续治理提供依据。

研究人员采用的关键技术方法如下：供试昆虫为2023年12月采自布基纳法索Gogo地区自发植被糙叶木槿种子的种群，经形态学鉴定后建立实验室品系；供试宿主植物为同区域采集的糙叶木槿种子，使用前经-18°C冷冻除虫；实验在布基纳法索约瑟夫·齐-泽博大学基础与应用昆虫学实验室开展，全程控制条件为32°C ± 0.1、相对湿度43% ± 1、全黑暗；通过设置配对饲养、逐日换种、分阶段解剖观察，测定胚胎发育、生活史参数、成虫形态、幼虫发育进程及种群增长参数，所有数据采用R 4.2.2软件进行统计分析。

研究结果分为以下部分：

3.1 糙叶木槿种子的形态特征：供试种子呈灰色，种皮具颗粒状纹理，平均直径为1.65 ± 0.13 mm，平均单粒重为9.50 ± 0.13 mg。

3.2 成虫寿命：雄虫平均寿命为6.55 ± 0.68天，雌虫为5.60 ± 0.75天，雄虫寿命显著长于雌虫（p = 0.000171）。

3.3 生物学参数：单雌终生平均产卵量为18.21 ± 4.84粒，卵孵化率为67.54% ± 9.94%，幼虫存活率为72.28% ± 9.99%，成虫羽化率为51.20% ± 8.45%，性比接近1:1。

3.4 羽化成虫体重与体长：雌虫平均体长为2.37 ± 0.14 mm，平均体重为2.47 ± 0.23 mg；雄虫平均体长为2.25 ± 0.11 mm，平均体重为2.04 ± 0.28 mg，雌虫体型与体重均显著大于雄虫。

3.5 胚胎与总发育时间：卵平均胚胎发育时间为6.25 ± 1.02天，从卵至成虫羽化的总发育时间为30.55 ± 1.53天。

3.6 种群增长参数：世代时间（GT）为36.15 ± 1.6天，内禀增长率（R_m）为0.50 ± 0.007 天^-1，种群加倍时间（DT）为14.24 ± 2.67天，有限增长率（λ）为1.05 ± 0.008。

3.7 未成熟期体型与发育时间：幼虫共4龄，体型随龄期增长显著增大，一龄幼虫平均体长为0.71 ± 0.01 mm，四龄幼虫达2.90 ± 0.05 mm；各阶段发育时间随龄期递增，一龄幼虫期为6.95 ± 0.70天，蛹期为17.72 ± 0.37天。

讨论部分指出，象甲类昆虫通常寄主范围狭窄，黑皮蠹属黑种甲虫对锦葵科的适应性可能源于长期进化形成的耐受或解毒机制，如合成富含脯氨酸的唾液蛋白中和单宁。糙叶木槿种子中含有的萜类、生物碱、单宁等次生代谢产物可能抑制昆虫发育，但本研究中该虫仍可完成生命周期，推测与种子中代谢物浓度较低或昆虫具备适应性有关。与洛神花种子相比，黑皮蠹属黑种甲虫在糙叶木槿上的繁殖力显著降低，成虫体型明显缩小，这与糙叶木槿种子更小、幼虫期营养积累不足直接相关——体型较小的雌虫能量储备有限，限制了产卵量，进而影响种群动态。

研究结论表明，黑皮蠹属黑种甲虫可在糙叶木槿种子上完成完整生活史，但繁殖表现远低于洛神花寄主。这意味着糙叶木槿可在洛神花休耕期作为“低适宜寄主”，分散田间初始侵染压力，为将其纳入可持续害虫管理体系提供了实验室依据。由于本研究为室内控制实验，后续需在自然生境与田间条件下进一步验证结论。