坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵選擇性的影響研究

張余杰，秦小萍，劉 燕，肖 春，董丁銘，劉嘉羚

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，云南 昆明 650201)

云南省教育廳科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(2013Z029) 收稿日期：2013-09-11

作者簡(jiǎn)介：張余杰(1984-)，男，河南柘城人，碩士研究生，研究方向：植物源農(nóng)藥，E-mail：yujie840704@126.com；

通訊作者：秦小萍，博士，副教授，E-mail：qxp99@163.com。

doi

：10.3969/j.issn.1672-5425.2013.12.008

坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵選擇性的影響研究

張余杰，秦小萍，劉 燕，肖 春，董丁銘，劉嘉羚

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，云南 昆明 650201)

為探明坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵行為的影響，以開(kāi)發(fā)生物農(nóng)藥，在室內(nèi)采用選擇性產(chǎn)卵實(shí)驗(yàn)方法分別測(cè)定了5種不同質(zhì)量濃度的坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵選擇性的影響。結(jié)果表明：從產(chǎn)卵量來(lái)看，各處理組與對(duì)照之間差異極顯著，其中10.000 g·L-1處理組與對(duì)照的落卵量差別較大、卡方值達(dá)到131.120，0.080 g·L-1處理組次之、卡方值為92.395，2.000 g·L-1處理組與對(duì)照的落卵量差別較小、卡方值僅為24.599；從驅(qū)避效果來(lái)看，當(dāng)坡柳皂苷濃度為10.000 g·L-1、0.080 g·L-1時(shí)驅(qū)避效果較好，驅(qū)避引誘指數(shù)分別為0.1891、0.1881，但是當(dāng)坡柳皂苷濃度為0.400 g·L-1時(shí)，無(wú)驅(qū)避效果，驅(qū)避引誘指數(shù)為-0.1056，其它處理組驅(qū)避效果較弱；從整體上來(lái)看，坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵有驅(qū)避作用；坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的交配影響較小，0.016 g·L-1、0.080 g·L-1、0.400 g·L-1、2.000 g·L-1、10.000 g·L-1處理組的交配率分別為60.00%、67.50%、67.50%、67.50%、72.50%。表明，坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾具有一定的產(chǎn)卵驅(qū)避作用，有望成為一種綠色環(huán)保的馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵驅(qū)避劑。

坡柳；皂苷；馬鈴薯塊莖蛾；產(chǎn)卵；選擇性

坡柳[Dodonaeaviscosa(L.) Jacq]，又名車(chē)桑子、明油子、透骨草，屬無(wú)患子科灌木或小喬木，是我國(guó)傳統(tǒng)中藥材之一，具有消炎、鎮(zhèn)咳、消腫、解毒等多種功效[1，2]。坡柳主要分布于我國(guó)南部地區(qū)，其中云南省的資源豐富，分布較廣，尤其在金沙江河谷及景東、南澗、巍山、賓川、麗江、玉溪、元江等地區(qū)，一般多生于海拔1800 m左右的草坡、疏林和松林下。

在國(guó)內(nèi)，對(duì)坡柳的研究主要集中在生態(tài)環(huán)境、水土保持等方面。陳少瑜等[3]報(bào)道坡柳具有較強(qiáng)的抗旱保水能力。李吉躍等[4]研究證明在干旱季節(jié)坡柳可以提高水的利用率。羅蔚等[5]研究發(fā)現(xiàn)車(chē)桑子(坡柳)直播造林成效顯著。近年來(lái)滇西、滇南高速公路用坡柳作為護(hù)堤植物，種植面積較大，說(shuō)明坡柳也是一種重要的造林樹(shù)種。

在國(guó)外，對(duì)坡柳的研究較早，研究對(duì)象(如坡柳種子、葉、莖、根等)也比較系統(tǒng)。1982年，Sachdev等[6]從坡柳中分離到一個(gè)新的類(lèi)黃酮，1983年，又從坡柳中分離出了黃酮類(lèi)化合物[7]。1987年，Hildebert等[8]采用索氏提取法從坡柳種子中分離出皂苷。2003年，Getie等[9]從坡柳中發(fā)現(xiàn)了抗微生物的活性物質(zhì)。2009年，Cao等[10]利用高效液相色譜從坡柳根部分離出具有抗卵巢癌活性的新三萜類(lèi)化合物。作者所在課題組從2006年開(kāi)始一直從事坡柳提取物的研究：楊美林等[11]研究證明坡柳種子乙醇提取物對(duì)小菜粉蝶幼蟲(chóng)(3齡幼蟲(chóng))具有很強(qiáng)的拒食活性；秦小萍等[12]研究發(fā)現(xiàn)坡柳種子乙醇提取物對(duì)菜青蟲(chóng)(4齡幼蟲(chóng))具有顯著的拒食活性，且對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育抑制作用明顯。以上研究表明，坡柳提取物在生物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)利用方面具有潛在價(jià)值，但相關(guān)報(bào)道較少。

馬鈴薯塊莖蛾又名煙草潛葉蛾，屬鱗翅目(Lepidotera)麥蛾科(Gelechiiidae)，主要以幼蟲(chóng)蛀食危害，沿葉脈蛀食葉肉。在馬鈴薯貯藏期間，多從馬鈴薯塊的芽眼和破損處蛀入危害，幼蟲(chóng)在蛀食過(guò)程中所產(chǎn)生的糞便常排出至塊莖表面，嚴(yán)重時(shí)造成馬鈴薯塊干皺霉?fàn)€，喪失食用價(jià)值[13]。據(jù)報(bào)道，馬鈴薯塊莖蛾是馬鈴薯的主要害蟲(chóng)之一，可使馬鈴薯減產(chǎn)20%～30%，而在4個(gè)月左右的馬鈴薯貯藏期間危害率可達(dá)100%[14]。

目前，對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的防治主要使用化學(xué)藥劑(如甲胺磷、敵敵畏、磷化鋁等)，不僅污染環(huán)境，而且對(duì)馬鈴薯的品質(zhì)和食用安全有嚴(yán)重的影響，久而久之害蟲(chóng)還會(huì)對(duì)化學(xué)藥劑產(chǎn)生抗性。因此，尋找植物源藥劑防治馬鈴薯塊莖蛾意義重大。

作者在此首次使用坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵選擇性進(jìn)行研究，以期獲得一種安全環(huán)保的植物源驅(qū)避劑，同時(shí)也為其它馬鈴薯塊莖蛾防治研究提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料、供試?yán)ハx(chóng)與儀器

坡柳(Dodonaeaviscosa)皂苷，由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院農(nóng)藥系植物源農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)室提供。

馬鈴薯塊莖蛾(PhthorimaeaoperculellaZeller)，由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院提供，在(27±2) ℃、相對(duì)濕度70%～80%的溫室及散射光照射條件下飼養(yǎng)，將初孵幼蟲(chóng)按蟲(chóng)口密度20頭/塊莖(130 g左右)接到馬鈴薯塊莖上。

BCD-215YD型冰箱，青島海爾股份有限公司；HS.Z68.10型蒸餾水器，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；RXZ型智能人工氣候箱，寧波東南儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵選擇性的影響

稱(chēng)取待測(cè)坡柳皂苷16 g，置于100 mL容量瓶中，定容，配成160 g·L-1的溶液；轉(zhuǎn)移至100 mL具塞三角瓶中，置于4 ℃冰箱保存。然后分別配制不同濃度(10.000 g·L-1、2.000 g·L-1、0.400 g·L-1、0.080 g·L-1、0.016 g·L-1)的水溶液1000 mL備用。以蒸餾水處理作為對(duì)照。

分別將3個(gè)大小相近、表皮損傷及粗糙度一致的干凈馬鈴薯塊莖置于事先配制好的待測(cè)溶液及對(duì)照溶液中浸5 s。待馬鈴薯晾干后置于觀察容器(內(nèi)表面光滑的方形盆表面蓋一層400目鐵絲網(wǎng)，用夾子固定，防止塊莖蛾飛出)內(nèi)，處理組薯塊與對(duì)照組薯塊相向放置，兩者相距10～15 cm。向觀察容器中接入當(dāng)日羽化的、蟲(chóng)態(tài)一致的成蟲(chóng)20頭(雌∶雄=1∶1)，用質(zhì)量濃度為10%的蜂蜜水提供營(yíng)養(yǎng)，每組4次重復(fù)。3 d后，觀察塊莖表面及盆臂的落卵情況，比較處理組與對(duì)照組的落卵量，并統(tǒng)計(jì)總落卵量，分析坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵的最佳驅(qū)避濃度。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS V6.55軟件進(jìn)行處理。

按下式計(jì)算驅(qū)避引誘指數(shù)：

式中：Pull指對(duì)照組馬鈴薯上卵粒的平均數(shù)；Push指處理組馬鈴薯上卵粒的平均數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵的影響(表1)

表1坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵的影響

Tab.1Effect of Dodonaea viscosa saponin on oviposition of potato tuberworm

從表1可以看出，經(jīng)卡方檢驗(yàn)后，每個(gè)處理組與對(duì)照之間均呈極顯著差異，表明坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾具有較好的產(chǎn)卵驅(qū)避效果。10.000 g·L-1、2.000 g·L-1、0.400 g·L-1、0.080 g·L-1、0.016 g·L-1處理劑量的卡方值分別為131.120、24.599、39.987、92.395、50.914，卡方值從大到小的處理劑量為：10.000 g·L-1>0.080 g·L-1>0.016 g·L-1>0.400 g·L-1>2.000 g·L-1，其中10.000 g·L-1處理組的卡方值達(dá)到131.120，不僅大于13.277(卡方0.01)，而且與0.080 g·L-1處理組的卡方值92.395相差較大，證明其對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的產(chǎn)卵驅(qū)避效果最好。對(duì)比0.400 g·L-1處理組與對(duì)照之間的落卵量時(shí)發(fā)現(xiàn)：0.400 g·L-1坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾無(wú)產(chǎn)卵驅(qū)避效果；但從整體上看，坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾具有很好的產(chǎn)卵驅(qū)避效果，且隨著濃度的增大而增強(qiáng)。

2.2坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的驅(qū)避引誘指數(shù)(表2)

表2坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的驅(qū)避引誘指數(shù)

Tab.2RepellentandattractantindexesofDodonaeaviscosasaponinonpotatotuberworm

驅(qū)避引誘指數(shù)能進(jìn)一步說(shuō)明不同濃度坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的產(chǎn)卵驅(qū)避效果，其值越大表明Pull與Push相差愈大，產(chǎn)卵驅(qū)避效果越好。從表2可以看出，10.000 g·L-1處理組對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的產(chǎn)卵驅(qū)避效果最好，驅(qū)避引誘指數(shù)達(dá)到0.1891；0.080 g·L-1處理組的產(chǎn)卵驅(qū)避效果次之，驅(qū)避引誘指數(shù)為0.1881；0.016 g·L-1和2.000 g·L-1處理組的產(chǎn)卵驅(qū)避效果一般，驅(qū)避引誘指數(shù)分別為0.1391、0.0805；0.400 g·L-1處理組無(wú)產(chǎn)卵驅(qū)避作用，驅(qū)避引誘指數(shù)為-0.1056。

2.3坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾交配數(shù)目的影響(表3)

表3坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾交配數(shù)目的影響

Tab.3EffectofDodonaeaviscosasaponinonmatingnumberofpotatotuberworm

從表3可以看出，坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾交配數(shù)目的影響較小，總體上呈正相關(guān)，即隨坡柳皂苷濃度的增大，交配率升高，分別為60.00%、67.50%、67.50%、67.50%、72.50%。這可能是因?yàn)?，坡柳皂苷揮發(fā)物刺激雌性馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)生并持續(xù)釋放性信息素，從而促進(jìn)了其交配，提高了交配率。

2.4 討論

(1)馬鈴薯塊莖蛾不僅是馬鈴薯主要的害蟲(chóng)之一，而且是重要的檢疫性害蟲(chóng)之一。馬鈴薯塊莖蛾既嚴(yán)重危害馬鈴薯，還危害煙草、茄子、辣椒等作物，因此對(duì)其防治的研究較多，包括化學(xué)防治、生物防治等。本實(shí)驗(yàn)首次采用坡柳皂苷來(lái)研究馬鈴薯塊莖蛾的產(chǎn)卵選擇性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾具有較好的產(chǎn)卵驅(qū)避作用，處理組與對(duì)照之間呈極顯著差異。但是0.400 g·L-1處理組無(wú)產(chǎn)卵驅(qū)避效果，反而有一定的引誘效果，可能是因?yàn)椋瑢?shí)驗(yàn)過(guò)程中該處理組馬鈴薯的表皮損傷程度高于其它處理組，馬鈴薯?yè)]發(fā)物較多的緣故。

(2)交配是昆蟲(chóng)繁衍后代的一個(gè)基本過(guò)程，也是具有重要進(jìn)化意義的過(guò)程。如果能促使雌性昆蟲(chóng)大量產(chǎn)生并持續(xù)釋放性信息素，將對(duì)誘捕殺滅馬鈴薯塊莖蛾有著重要的意義。據(jù)報(bào)道，昆蟲(chóng)性信息素大多是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的化合物，但是獲得高純度的性信息素較困難[15]。剖開(kāi)的馬鈴薯產(chǎn)生的揮發(fā)物能顯著吸引馬鈴薯塊莖蛾已交配雌蟲(chóng)[16]。

(3)從坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾交配數(shù)目的影響來(lái)看，未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步研究馬鈴薯塊莖蛾所產(chǎn)的卵粒能否正常孵化，以確定坡柳皂苷是否會(huì)干擾馬鈴薯塊莖蛾的正常產(chǎn)卵，以及所產(chǎn)卵粒是否為不能正常孵化的畸形卵粒。本實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行了坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的交配及產(chǎn)卵選擇性研究，并未進(jìn)行盆栽試驗(yàn)、作用機(jī)制及活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的鑒定研究。

3 結(jié)論

在室內(nèi)采用選擇性產(chǎn)卵實(shí)驗(yàn)方法分別測(cè)定了5種不同質(zhì)量濃度的坡柳皂苷對(duì)馬鈴薯塊莖蛾產(chǎn)卵選擇性的影響。結(jié)果表明：坡柳皂苷提取物對(duì)馬鈴薯塊莖蛾的產(chǎn)卵選擇性具有一定的影響，有較好的產(chǎn)卵驅(qū)避作用。坡柳皂苷在開(kāi)發(fā)防治馬鈴薯塊莖蛾藥劑方面有巨大的潛力，未來(lái)應(yīng)結(jié)合多方面的研究和技術(shù)手段，將坡柳皂苷開(kāi)發(fā)為綠色環(huán)保的新型植物源農(nóng)藥。

[1] 李時(shí)珍.本草綱目精譯[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1992:213.

[2] 江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大詞典(上冊(cè))[M].上海:上海人民出版社,1977:579.

[3] 陳少瑜,郎南軍,賈利強(qiáng),等.干旱脅迫對(duì)坡柳等抗旱樹(shù)種幼苗膜脂過(guò)氧化及保護(hù)酶活性的影響[J].植物研究,2006,26(1):88-92.

[4] 李吉躍,賈利強(qiáng),郎南軍,等.金沙江干熱河谷坡柳的光合特性[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(5):20-25.

[5] 羅蔚,李秀蘭,靳靈江.車(chē)桑子在石漠化治理中的優(yōu)勢(shì)及推廣[J].種子,2006,25(4):46-51.

[6] Sachdev K,Kulshreshtha D K.Aliarin,a new flavonoid fromDod-

onaea-viscosalinn[J].Indian Journal of Chemistry Section B:Organic Chemistry Including Medicinal Chemistry,1982,21(8):798-799.

[7] Sachdev K，Kulshreshtha D K.Flavonoids fromDodonaeaviscosa[J].Phytochemistry,1983,22(5):1253-1256.

[8] Hildebert W,Christime L,Lutz G,et al.Biologically active saponins fromDodonaeaviscosa[J].Phytochemistry,1987,26(3):679-701.

[9] Getie M,Gebre-Mariam T,Rietz R,et al.Evaluation of the anti-microbial and anti-inflammatory activities of the medicinal plantsDodonaeaviscosa,RumexnervosusandRumexabyssinicus[J].Fitoterapia,2003,74(1-2):139-143.

[10] Cao S,Brodie P,Callmander M,et al.Antiproliferative triterpenoid saponins ofDodonaeaviscosafrom the Madagascar dry forest[J].J Nat Prod，2009,72(9):1705-1707.

[11] 楊美林,周天雄,顧芳.瑞香狼毒和坡柳提取物對(duì)小菜粉蝶幼蟲(chóng)的拒食活性測(cè)定[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,18(4):354-357.

[12] 秦小萍,趙紅艷,楊美林.坡柳種子提取物對(duì)菜青蟲(chóng)取食和生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].農(nóng)藥,2007,46(7):494-495.

[13] 朱國(guó)慶,李艷,王成華.西昌地區(qū)馬鈴薯塊莖蛾危害及防治[J].中國(guó)馬鈴薯,2003,17(6):366-367.

[14] 孫茂林,李先平,趙志堅(jiān),等.云南馬鈴薯儲(chǔ)存損失的調(diào)查和評(píng)價(jià)[J].中國(guó)馬鈴薯,2002,16(5):263-266.

[15] 張鐘憲,周蔭莊,牛煥雙,等.昆蟲(chóng)信息素——令人關(guān)注的新型農(nóng)藥[C].海口：第三次綠色化學(xué)化工學(xué)術(shù)會(huì)暨第六次色譜學(xué)術(shù)會(huì),2004.

[16] 康敏,馬艷粉,李正躍,等.馬鈴薯塊莖蛾對(duì)馬鈴薯塊莖揮發(fā)物的嗅覺(jué)反應(yīng)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(30):14740-14742.

ResearchofEffectofDodonaeaViscosaSaponinonOvipositionSelectivityofPotatoTuberworm

ZHANG Yu-jie,QIN Xiao-ping,LIU Yan,XIAO Chun,DONG Ding-ming,LIU Jia-ling

(CollegeofPlantProtection,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)

In order to evaluate the effect ofDodonaeaviscosasaponin on oviposition behavior of potato tuberworm and develop biological pesticides,effect ofDodonaeaviscosasaponin on oviposition selectivity of potato tuberworm under five concentrations indoor was investigated.The results showed that:the treatment and CK had significantly difference in fecundity,there had great difference between 10.000 g·L-1treatment and CK in acculated eggs,the answer ofX2was 131.120,0.080 g·L-1treatment took the second place with the answer ofX2of92.395,however there had little difference between 2.000 g·L-1treatment and CK in acculated eggs,the answer ofX2was only 24.599;10.000 g·L-1and 0.080 g·L-1treatments had good repellent effect,repellent and attractant index were 0.1891,0.1881,respectively,but there had no oviposition repellent effect when the concentration was 0.400 g·L-1,repellent and attractant index was -0.1056,the rest treatments had weak repellent effect,from the global aspect,theDodonaeaviscosasaponin had repellent effect on oviposition of potato tuberworm;there had little influence on mating of potato tuberworm,the mating rate of 0.016 g·L-1,0.080 g·L-1,0.400 g·L-1,2.000 g·L-1,10.000 g·L-1treatments were 60.00%,67.50%,67.50%,67.50%,72.50%,respectively.Therefore,Dodonaeaviscosasaponin had a certain repellent effect on potato tuberworm oviposition,which could be developed into a kind of green oviposition repellent through proper processing.

Dodonaeaviscosa;saponin;potato tuberworm;oviposition;selectivity

S 48 S 435.32

A

1672-5425(2013)12-0035-04