谷物硬度与蛋白质含量：大麦抗谷象虫（Sitophilus granarius）的关键机制解析

本研究揭示了大麦（Hordeum vulgare）抗谷象虫（Sitophilus granarius）的生理生态机制，提出"性状-生理-性能"级联模型（trait–physiology–performance cascade）。通过10个品种的对比实验，发现谷物硬度与蛋白质含量显著抑制害虫繁殖力（r = -0.821）、内禀增长率（r = -0.789）及食物转化效率（ECI = -0.738），为仓储害虫综合防治（IPM）提供了新靶点。

　　

Highlight

本研究证实大麦对谷象虫（Sitophilus granarius）的抗性并非偶然，而是与可量化的谷物特性——尤其是硬度和蛋白质含量——存在功能关联。这些理化特性显著损害了害虫发育、繁殖力和营养转化效率，具体表现为内禀增长率（r）、食物转化效率（ECI）和生长速率（GR）的抑制。如Sahra和Makuyi等品种通过这种级联效应持续施加抗性压力。

Discussion

研究结果揭示了谷物特性通过级联生理干扰限制害虫适应度的机制模型。大麦对谷象虫的抗性源于连续的生物学效应：始于谷物性状，最终导致种群增长受限。特定大麦品种的抗性主要来自物理和营养特性（尤其是硬度和蛋白质含量），而非酶促干扰。这种级联机制为仓储综合害虫管理（IPM）系统中的抗性筛选和品种选育提供了经济实用的新思路。

Conclusion

通过整合生命史参数、营养指数和消化酶活性数据，本研究建立了阐释大麦抗谷象虫的"性状-生理-性能"级联框架。该模型不仅推进了对宿主-害虫互作的生态学理解，更为采后害虫防治提供了基于宿主抗性的可持续解决方案。研究强调，将谷物硬度与蛋白质含量作为关键筛选指标，可显著提升抗性育种和仓储管理的效率。