小菜蛾對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)及趨性

王彥陽, 崔志新, 梁廣文

(1.江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江門 529090; 2.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院,佛山 528000;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué),廣州 510640)

小菜蛾[P lutella xy lostella(L.)]屬鱗翅目菜蛾科,是世界性十字花科蔬菜的重要害蟲。由于其世代重疊嚴(yán)重,加之長期單一使用化學(xué)藥劑,其抗藥性不斷增強(qiáng),開辟小菜蛾防治新途徑成為當(dāng)前蔬菜生產(chǎn)亟待解決的問題[1]。植物源農(nóng)藥對(duì)人、畜相對(duì)安全,對(duì)天敵傷害小,且害蟲對(duì)其難以產(chǎn)生抗性[2],具有廣闊的應(yīng)用市場。

金腰箭[Synedrella nodif lora(Linn.)Gaertn.]是菊科一年生植物,極易繁殖,對(duì)花生等旱作物和果樹危害嚴(yán)重。國外曾報(bào)道其對(duì)線蟲有毒殺作用,對(duì)稻蝗的生長發(fā)育也有影響,我國已經(jīng)有少量對(duì)該植物生物活性的報(bào)道[3-4]。雖然殺蟲有效成分和毒理機(jī)制有待進(jìn)一步探討,但可以預(yù)測金腰箭應(yīng)對(duì)其他多種農(nóng)業(yè)害蟲也有類似的生物活性。為確定金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾的生物活性,本文通過觸角電位儀測定了小菜蛾對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng),并通過四臂嗅覺儀測定了金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲趨性的影響,旨在為今后從金腰箭揮發(fā)油中找到生物活性較高的化合物,為金腰箭植物保護(hù)劑在無公害生產(chǎn)中的應(yīng)用研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

采自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場,以菜心苗為飼料、在室內(nèi)25℃左右條件下飼養(yǎng),連續(xù)飼養(yǎng)3代以上的小菜蛾實(shí)驗(yàn)種群。

1.2 供試植物

金腰箭采自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)小山坡上,割取植株地上部分。

1.3 揮發(fā)油的提取

將金腰箭植株地上部分采回后用清水洗凈,剪碎,用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取,得到油水混合物。靜置分層,用分液漏斗分出油層,水相用乙醚萃取3次,合并萃取物,用無水硫酸鈉除去其中含有的水分,蒸去乙醚后得到揮發(fā)油。

1.4 觸角電位反應(yīng)測定

用眼科剪將小菜蛾成蟲觸角自基部剪下,將觸角接在觸角電位儀的兩玻璃電極上。玻璃電極套住直徑為0.2 mm的Ag-Cl電極,Ag-Cl電極連在微動(dòng)作儀(Syntech MP-15)上,后者連接有交流放大器(Syntech UN-06)、刺激放大器和計(jì)算機(jī),用Syntech軟件記錄數(shù)據(jù)。在長為4 cm、寬為0.5 cm的長方形濾紙上滴加樣品溶液,再把濾紙嵌入具有磨口的玻璃刺激管,并接到氣流刺激控制裝置,其開口對(duì)準(zhǔn)觸角,保持1 cm左右距離。由真空泵送氣,其中刺激氣流量為 30 ML/Min,連續(xù)氣流量為40 ML/min。刺激時(shí)間為0.1 s,刺激間隔為60 s,每根觸角刺激5～8次,重復(fù)10次,劑量反應(yīng)試驗(yàn)時(shí),每根觸角測試完所設(shè)的5種濃度樣品,重復(fù)10次。以石蠟油為空白對(duì)照[5-6]。

1.5 金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲趨性的影響

將四臂嗅覺儀1臂設(shè)為處理臂,在其第2個(gè)小瓶平底燒瓶中盛2ML揮發(fā)油,2臂、3臂、4臂為對(duì)照臂,盛放清水,中央?yún)^(qū)接入試蟲。調(diào)節(jié)氣體流速,記錄試蟲的首選臂、在各臂的選擇次數(shù)和停留時(shí)間,每頭試蟲觀察 3～4 min,每個(gè)處理分 60、100、200、300 ML/min 4個(gè)流速,每個(gè)流速 16個(gè)重復(fù),雌、雄蟲交替進(jìn)行[7]。

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用SAS systeMv8.01版軟件進(jìn)行處理[8]。

2 金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾的生物活性

2.1 小菜蛾對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)

表1結(jié)果表明：已交配小菜蛾成蟲對(duì)金腰箭揮發(fā)油有一定的觸角電位反應(yīng),雌成蟲的EAG反應(yīng)值平均為0.578 mV,雄成蟲的平均為0.484 mV。雌成蟲、雄成蟲對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)與對(duì)照相比差異顯著。

表1 已交配小菜蛾成蟲對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)

表2試驗(yàn)結(jié)果顯示,未交配的小菜蛾雌、雄成蟲對(duì)金腰箭揮發(fā)油也有一定的觸角電位反應(yīng),與對(duì)照相比差異顯著。雌成蟲的EAG反應(yīng)值平均為0.558mV,雄成蟲平均為0.534 mV。

表2 未交配小菜蛾成蟲對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)

從表3試驗(yàn)結(jié)果來看,隨著濃度值的增大,小菜蛾對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)值也增大。已交配雌蟲的 EAG反應(yīng)值和濃度的相關(guān)對(duì)數(shù)方程為y=0.072 5 log x+0.064 17,R2=0.676 8。未交配雌蟲的EAG反應(yīng)值和濃度的相關(guān)對(duì)數(shù)方程為y=0.076 4log x+0.605 0,R2=0.809 4。

表3 小菜蛾對(duì)不同濃度金腰箭揮發(fā)油的觸角電位劑量反應(yīng)1)

2.2 金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲趨性的影響

表4結(jié)果顯示,氣體流速為100 ML/Min時(shí),3×20頭小菜蛾成蟲在四臂嗅覺儀中的處理臂(1臂)與對(duì)照臂的總首選次數(shù)、總進(jìn)入次數(shù)、總平均停留時(shí)間之比依次是 0.181 8、0.227 3、0.202 8;氣體流速為300 ML/min時(shí),處理臂(1臂)與對(duì)照臂的總首選次數(shù)、總進(jìn)入次數(shù)、總平均停留時(shí)間之比(Tr/CK)依次是0.090 9、0.148 1、0.101 9?？梢姎怏w流速在300 ML/Min時(shí)金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲驅(qū)避作用最為明顯。

表4 金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲趨性的影響

3 結(jié)論與討論

植物揮發(fā)油次生物質(zhì)是指植物在代謝過程中產(chǎn)生的一些斷鏈碳?xì)浠衔锛捌溲苌?一般分子量在 100～200之間,包括烴、醇 、醛 、酮、有機(jī)酸、脂類以及含有氮硫等修飾基團(tuán)的有機(jī)化合物,自從1918年首次報(bào)道了水汽蒸餾棉花葉而得到的揮發(fā)油能夠吸引棉鈴象甲以來,植物揮發(fā)油次生物質(zhì)在昆蟲行為調(diào)控和生物防治中的作用越來越受到重視[9]。金腰箭全草,尤其是葉的甲醇提取物對(duì)數(shù)種農(nóng)業(yè)害蟲有較強(qiáng)驅(qū)避、拒食、毒殺、抑制生長發(fā)育等生物活性。金腰箭是一種潛在的高效、廣譜的植物源生物農(nóng)藥[4]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小菜蛾成蟲對(duì)金腰箭揮發(fā)油有一定的觸角電位反應(yīng),且隨著濃度增加,小菜蛾對(duì)金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應(yīng)值也增大;四臂嗅覺儀測定結(jié)果表明,當(dāng)氣體流速在300 ML/min時(shí),金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲驅(qū)避作用最為明顯。證明金腰箭揮發(fā)油對(duì)小菜蛾成蟲有明顯的驅(qū)避作用,這與其對(duì)菜粉蝶幼蟲有較強(qiáng)的忌避活性報(bào)道一致[10]。這些都為開發(fā)利用金腰箭提供了一些理論依據(jù),其殺蟲有效成分及毒理機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

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