储粮害虫是粮食产后数量和质量损失的重要原因,严重威胁我国的粮食储备安全。粮食储藏过程中受到储粮害虫侵染时,粮堆中的CO2含量会明显上升,这是储粮感染害虫的显著特征,但是CO2含量与储粮害虫发生情况的具体关系尚不明确。因此,本论文在系统测定不同条件下储粮害虫呼吸速率特性的基础上,建立锈赤扁谷盗虫口密度与储藏环境中CO2气体释放速率的预测模型,并综合运用生理生化及分子生物学方法,解析了锈赤扁谷盗呼吸速率调控的分子机制,为储粮害虫的实时监测和可持续治理提供技术支持。（1）不同储粮害虫呼吸特性研究以5种重要储粮害虫为研究对象,利用气体检测仪测定其呼吸速率,旨在明确不同物种、不同发育阶段、不同种群（磷化氢抗性倍数为1.4～1906.82）和环境条件（温度和粮食水分含量）对于储粮害虫呼吸速率（CO2气体含量）的影响。结果显示:不同种类储粮害虫呼吸速率差异显著,其中玉米象和谷蠹成虫的呼吸速率最高,分别为4.435 ppm·min-1·头-1、3.964 ppm·min-1·头-1,均显著高于锯谷盗、赤拟谷盗和锈赤扁谷盗（P＜0.05）;同一种类不同发育阶段害虫呼吸速率差异显著,其中锈赤扁谷盗和谷蠹成虫的呼吸速率最高,而赤拟谷盗幼虫的呼吸速率最高（P＜0.05）;同一种类不同磷化氢抗性种群储粮害虫呼吸速率差异显著（P＜0.05）,磷化氢抗性倍数越高,储粮害虫呼吸速率越低;环境条件对储粮害虫呼吸速率具有显著影响,在测试范围内（25℃～35℃、粮食水分含量12%～14%）,随环境温度和粮食水分含量的增加,储粮害虫的呼吸速率显著上升（P＜0.05）。（2）锈赤扁谷盗种群密度预测模型的建立与验证本部分挑选在南方粮库中发生最严重的锈赤扁谷盗为研究对象,通过模拟储粮环境,明确不同发育阶段、不同温度和不同粮食水分含量条件下,CO2释放速率与锈赤扁谷盗虫口密度的精确耦合关系,建立锈赤扁谷盗种群密度预测模型。在12%、13%、14%粮食水分含量下,拟合出虫口密度、CO2释放速率和温度的预测模型,分别为Z=221.24735-15.30627X+10.78333Y+0.25647X~2+0.08557Y~2-0.3108X（R~2=0.94022）;Z=237.53231-16.48262X+10.81887Y+0.27665X~2+0.07455Y~2-0.31026XY（R~2=0.93665）;Z=237.71237-16.53808X+10.38359Y+0.27835X~2+0.07426Y~2-0.30076XY（R~2=0.93604）,X为温度（℃）、Y为CO2释放速率（ppm/h）、Z为锈赤扁谷盗虫口密度（头/kg）。该模型可为实现基于特征信号CO2的储粮虫害实时监测技术的建立奠定重要的理论基础。（3）锈赤扁谷盗呼吸速率与线粒体呼吸链复合物活性的相关性研究采用比色法研究不同呼吸速率的锈赤扁谷盗种群,呼吸链复合物I和V的活性差异,以及磷化氢熏蒸前后锈赤扁谷盗呼吸链复合物I和V活性的变化。结果表明:不同种群锈赤扁谷盗的呼吸链复合物I和V的活性差异显著,呼吸速率越高,呼吸链复合物I和V的活性显著升高（P＜0.05）;磷化氢熏蒸对锈赤扁谷盗呼吸链复合物I和V活性有抑制作用,磷化氢熏蒸12 h后,复合物I和V的活性均显著下降（P＜0.05）,与对照组相比分别下降82.3%和73.9%。因此,可以推测线粒体呼吸链复合物I和V参与调控锈赤扁谷盗的呼吸速率。（4）锈赤扁谷盗呼吸链相关基因调控呼吸速率的机理研究以呼吸链复合物I上的nad5和nad6基因以及呼吸链复合物V上的atp6基因为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术检测3个目的基因在呼吸速率不同的锈赤扁谷盗种群和磷化氢熏蒸前后的表达差异,并利用RNAi技术沉默上述3个线粒体基因,验证其在锈赤扁谷盗呼吸调控中的作用。结果表明:nad5、nad6和atp6基因在不同锈赤扁谷盗种群中的表达量差异显著,呼吸速率越高的种群,3个线粒体基因表达量也越高;磷化氢熏蒸后,锈赤扁谷盗的3个线粒体基因的表达受到抑制,在熏蒸12h后,表达量分别下降了53.6%、46.3%和80.1%（P＜0.05）。利用显微注射法成功沉默了锈赤扁谷盗体内nad5、nad6和atp6基因,沉默效率分别为56.6%、60.7%和57.4%,目的基因分别被有效沉默后,试虫呼吸速率均显著降低（P＜0.05）,与未沉默对照组相比,锈赤扁谷盗呼吸速率分别降低了20.4%、23.9%和24.9%,此时锈赤扁谷盗对磷化氢的耐受性均显著增强（P＜0.05）,与未沉默对照组相比,试虫死亡率分别降低了12.0%、14.3%和16.3%。据此,可推测锈赤扁谷盗通过降低线粒体呼吸链相关基因表达水平,进而调低害虫的呼吸速率,从而使害虫获得更高的磷化氢耐受性。