入侵植物青葙葉片提取物對(duì)紅脈穗螟體重及蛹發(fā)育的影響

呂朝軍， 鐘寶珠*， 吳海霞， 陳國(guó)德， 張 偉， 覃偉權(quán)*

1中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所，海南 文昌 571339； 2海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 ?？?571100

入侵植物青葙葉片提取物對(duì)紅脈穗螟體重及蛹發(fā)育的影響

呂朝軍1， 鐘寶珠1*， 吳海霞2， 陳國(guó)德2， 張 偉2， 覃偉權(quán)1*

1中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所，海南 文昌 571339；2海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 海口 571100

【背景】青葙是我國(guó)的傳統(tǒng)中草藥，有關(guān)其次生物質(zhì)對(duì)植物病害的活性已有報(bào)道，但其在害蟲防控方面的研究還較少?！痉椒ā繛槊鞔_青葙體內(nèi)次生物質(zhì)對(duì)害蟲的生物活性，研究了青葙葉片4種溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟幼蟲體重及蛹發(fā)育的影響。【結(jié)果】除石油醚提取物外，其余3種溶劑(甲醇、正丁醇、去離子水)提取物均會(huì)對(duì)紅脈穗螟體重和成蟲羽化造成影響，其中，甲醇提取物影響最大；各提取物中，僅甲醇提取物對(duì)蟲體蛹發(fā)育造成影響，對(duì)蛹重的抑制率達(dá)到39.35%，對(duì)蛹長(zhǎng)的抑制率達(dá)到29.05%?！窘Y(jié)論與意義】青葙植株體內(nèi)存在對(duì)昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)控作用的次生物質(zhì)。

青葙； 提取物； 紅脈穗螟； 生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)節(jié)活性

對(duì)植物源次生物質(zhì)進(jìn)行直接利用或結(jié)構(gòu)修飾改造是獲得新型化學(xué)農(nóng)藥的途徑之一(周仕濤，2004)。其中一些植物次生物質(zhì)對(duì)昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育具有干擾作用(田蜜等，2014; 鐘寶珠等，2012; Yuetal.,1979)，有關(guān)植物次生物質(zhì)的殺蟲活性已有報(bào)道(勞傳忠等，2012； 劉建宏等，2000； 羅順影，2013)。

青葙CelosiaargenteaL.，別名草蒿、昆侖草、雞冠莧、雞冠子菜，為莧科青葙屬，是海南省重要的入侵植物(范志偉等，2007)。目前，國(guó)內(nèi)外主要將青葙作為一種中草藥應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)上(姜杰等，2008)。有報(bào)道稱，青葙子水提液對(duì)老年性白內(nèi)障有一定的治療作用，同時(shí)對(duì)降低血糖具有很高的療效(劉安等，2007； 單俊杰等，2005)。研究表明，青葙子水提物對(duì)D-半乳糖胺、脂多糖誘導(dǎo)的急性肝損傷大鼠NK細(xì)胞活性具有修復(fù)作用(陰賴宏，1999)。為充分挖掘青葙在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用潛力，研究工作者對(duì)青葙組織中的次生物質(zhì)組成進(jìn)行了分析(林文群等，2003; 朱篤和徐曲，2002)。然而，有關(guān)青葙體內(nèi)次生物質(zhì)農(nóng)藥活性的研究較少，且多集中于殺菌活性方面(呂朝軍等，2013； 鐘寶珠等，2009、2010； 周兵等，2009、2010a、2010b)。

紅脈穗螟TirathabarufivenaWalker是棕櫚上的重要害蟲，尤其以檳榔受害最重，其主要危害檳榔的花絮，顯著降低其產(chǎn)量。本文研究青葙葉片提取物對(duì)紅脈穗螟幼蟲體重及蛹發(fā)育的影響，以期為青葙次生物質(zhì)的合理使用和紅脈穗螟的生態(tài)防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

青葙葉片：青葙的新鮮葉片采于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所實(shí)驗(yàn)基地，采集后用清水洗去表面灰塵及雜質(zhì)，室內(nèi)陰干至發(fā)脆，再用粉碎機(jī)粉碎，裝入自封袋中置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

供試?yán)ハx：紅脈穗螟，采集于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所的農(nóng)業(yè)部檳榔種質(zhì)資源圃，在室內(nèi)以檳榔心葉和花絮培養(yǎng)3代。選用同一世代、大小一致的3齡健康幼蟲供試。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 提取物的制備 采用索氏(Soxhlet)提取法制備(薛焱等，2015)。稱量30 g青葙葉片粉末，用濾紙包扎好，裝入250 mL索氏提取器中，分別加入200 mL不同溶劑(甲醇、正丁醇、石油醚、去離子水)提取，溫度控制在溶劑的沸點(diǎn)附近，循環(huán)提取24 h。將提取液減壓過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(R-210)濃縮，即得黏稠膏狀粗提物，放入干燥器內(nèi)干燥后置于4 ℃冰箱保存。

1.2.2 對(duì)紅脈穗螟體重影響的測(cè)定 將各供試提取物用丙酮稀釋至干物質(zhì)含量為10%。試驗(yàn)時(shí)將藥液用小型噴霧器均勻噴霧在檳榔心葉上，以葉片濕潤(rùn)為標(biāo)準(zhǔn)，晾干后放入養(yǎng)蟲盒(15 cm×7 cm×10 cm)中。每盒放入50片葉(長(zhǎng)12 cm，寬3 cm)，接入大小均勻的3齡幼蟲10頭開始飼養(yǎng)，每5 d更換一次提取物處理后的葉片直至幼蟲結(jié)繭。試蟲接入前稱量體重，待試蟲開始吐絲結(jié)繭時(shí)，再次稱量體重，計(jì)算蟲體增重率和生長(zhǎng)抑制率。每個(gè)處理重復(fù)3次，以丙酮處理為對(duì)照。

體重增加率(%)=(接種前體重-化蛹時(shí)體重)/接種前體重×100；

生長(zhǎng)抑制率(%)=(對(duì)照蟲體重增加率-處理蟲體重增加率)/對(duì)照蟲體重增加率×100。

1.2.3 對(duì)紅脈穗螟蛹發(fā)育影響的測(cè)定 試劑配制方法同1.2.2。試驗(yàn)時(shí)將藥液均勻噴霧在檳榔心葉上，以葉片濕潤(rùn)為標(biāo)準(zhǔn)，晾干后放入養(yǎng)蟲盒(15 cm×7 cm×10 cm)中。每盒放入50片葉(長(zhǎng)12 cm，寬3 cm)，并接入體重、大小均勻的3齡幼蟲20頭，待試蟲化蛹后統(tǒng)計(jì)蛹重、蛹長(zhǎng)等參數(shù)，繼續(xù)培養(yǎng)至蛹羽化，計(jì)算化蛹率及羽化后的成蟲畸形率。每個(gè)處理重復(fù)3次，以丙酮處理為對(duì)照。

體重增加率(%)=(蛹重-試驗(yàn)初期幼蟲體重)/接種前體重×100；

蛹重抑制率(%)=(對(duì)照體重增加率-處理蟲體重增加率)/對(duì)照蟲體重增加率×100；

蛹長(zhǎng)抑制率(%)=(對(duì)照蛹長(zhǎng)-處理蛹長(zhǎng))/對(duì)照蛹長(zhǎng)×100；

羽化率(%)=(總蟲口數(shù)-羽化蟲口數(shù))/總蟲口數(shù)×100；

畸形率(%)=(羽化成蟲數(shù)-畸形成蟲數(shù))/羽化成蟲數(shù)×100

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 11.0 for Windows軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用鄧肯氏新復(fù)極差法(DMRT法)分析各處理結(jié)果的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 青葙葉片提取物對(duì)紅脈穗螟體重的影響

結(jié)果表明，除石油醚提取物外，其余3種溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟體重的影響與對(duì)照相比差異均達(dá)到顯著水平。其中，經(jīng)甲醇和蒸餾水提取物處理后蟲體體重增加率較小，僅為57.45%和60.69%，而對(duì)照組體重增加率為148.52%。供試的4種提取物中，以甲醇提取物和蒸餾水提取物抑制率最高，分別達(dá)61.32%和59.14%；而正丁醇提取物和石油醚提取物對(duì)紅脈穗螟的生長(zhǎng)抑制率僅為27.19%和9.44%(表1)。

2.2 青葙葉片提取物對(duì)紅脈穗螟蛹發(fā)育的影響

由表2可知，經(jīng)蒸餾水、正丁醇和石油醚提取物處理后，蛹重和蛹長(zhǎng)與對(duì)照組相比差異均未達(dá)到顯著水平；經(jīng)甲醇提取物處理后，從3齡幼蟲期到蛹期的體重僅增加了108.81%，與對(duì)照相比差異顯著。甲醇提取物對(duì)蛹重和蛹長(zhǎng)的抑制效果最佳，抑制率分別達(dá)39.35%和29.05%。蒸餾水提取物和石油醚提取物對(duì)蛹重的抑制率接近，分別為14.92%和14.03%，但對(duì)蛹長(zhǎng)的抑制率差異較大，分別為23.73%和8.50%。

表1 青葙提取物對(duì)紅脈穗螟幼蟲體重的影響Table 1 Effects of C. argentea extracts on T. rufivena larval body mass

數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后附不同字母表示在5%水平上差異顯著(DMRT法)。

Datas are means±SE. Numbers in the same column followed by different letters indicate significant difference at the 0.05 level by Duncan′s multiple range test.

表2 青葙提取物對(duì)紅脈穗螟蛹發(fā)育的影響Table 2 Effects of C. argentea extracts on the development of T. rufivena pupae

數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后附不同字母表示在5%水平上差異顯著(DMRT法)。

Datas are means±SE. Numbers in the same column followed by different letters indicate significant difference at the 0.05 level by Duncan′s multiple range test.

2.3 青葙葉片提取物對(duì)紅脈穗螟成蟲羽化的影響

結(jié)果(表3)表明，除石油醚提取物外，其余3種溶劑提取物均對(duì)成蟲羽化率造成影響，其中以甲醇提取物的影響最大，羽化率僅為59.05%，而對(duì)照組則高達(dá)96.67%；同時(shí)，經(jīng)各溶劑提取物處理后均出現(xiàn)一定量的畸形成蟲，主要表現(xiàn)為無(wú)法正常展翅、左右翅不對(duì)稱等，其中以蒸餾水提取物和甲醇提取物處理組的畸形率最高，分別達(dá)32.64%和38.89%，且顯著高于正丁醇提取物和石油醚提取物處理組，而對(duì)照組未出現(xiàn)畸形個(gè)體。

表3 青葙提取物對(duì)紅脈穗螟成蟲羽化的影響Table 3 Effects of C. argentea extracts on emergence success of T. rufivena

數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后附不同字母表示在5%水平上差異顯著(DMRT法)。

Datas are means±SE. Numbers in the same column followed by different letters indicate significant difference at the 0.05 level by Duncan′s multiple range test.

3 結(jié)論與討論

不同提取溶劑由于自身極性的差異，所提取出的次生物質(zhì)存在不同，最終導(dǎo)致對(duì)靶標(biāo)有害生物活性的不同。因此，在次生物質(zhì)提取中，溶劑選擇顯得極為重要。本研究選用蒸餾水、甲醇、正丁醇和石油醚等4種溶劑，采用索氏提取法對(duì)青葙葉片的次生物質(zhì)進(jìn)行了提取。結(jié)果表明，蒸餾水和甲醇對(duì)青葙次生物質(zhì)的提取率遠(yuǎn)高于正丁醇和石油醚，這可能與各提取溶劑的極性以及獲得的次生物質(zhì)種類有關(guān)。本課題組前期研究結(jié)果表明，青葙提取物對(duì)紅脈穗螟產(chǎn)卵忌避及卵孵化率具有顯著影響(呂朝軍等，2013)。本研究結(jié)果顯示，除石油醚提取物外，其余3種溶劑提取物均對(duì)紅脈穗螟的老熟幼蟲體重造成影響，其中以甲醇提取物和蒸餾水提取物的影響最大，且甲醇提取物還會(huì)抑制蛹的發(fā)育。這表明不同提取物對(duì)紅脈穗螟發(fā)育的抑制作用存在差異，其中以甲醇提取物的活性最佳。

成蟲階段是害蟲防治中的重要一環(huán)，如能對(duì)該蟲態(tài)進(jìn)行有效治理，則可直接減少其產(chǎn)卵量，降低后代的蟲口基數(shù)。本研究結(jié)果表明，除石油醚提取物外，其余3種溶劑提取物均會(huì)對(duì)成蟲羽化率造成影響，其中以甲醇提取物的影響最大；同時(shí)，經(jīng)各溶劑提取物處理后紅脈穗螟均出現(xiàn)一定量的畸形成蟲，其中以蒸餾水提取物和甲醇提取物處理組的畸形率最高。這進(jìn)一步說(shuō)明青葙葉片的甲醇提取物在調(diào)控紅脈穗螟的種群發(fā)育方面具有一定的應(yīng)用潛力。

綜上所述，青葙不同溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟生長(zhǎng)發(fā)育有不同程度的影響，這可能與各提取物中所含的有毒物質(zhì)在紅脈穗螟不同發(fā)育時(shí)期的代謝能力有關(guān)。然而，青葙提取物中對(duì)紅脈穗螟各項(xiàng)發(fā)育指標(biāo)起調(diào)控作用的具體成分尚不明確，對(duì)此以及各次生物質(zhì)影響紅脈穗螟發(fā)育的作用機(jī)制等均有待進(jìn)一步探討。

范志偉， 沈奕德， 陸英． 2007． 海南外來(lái)入侵雜草概況∥成卓敏. 植物保護(hù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社， 75-77.姜杰， 郭美麗， 王小燕， 戴蔚荃， 何邦平， 林錦明． 2008． 青葙子藥理作用及鑒別研究概況． 藥學(xué)實(shí)踐雜志， 26(5)： 8-12.勞傳忠， 章玉蘋， 曾玲， 曾伶. 2012． 枝葉油對(duì)四紋豆象成蟲的產(chǎn)卵趨避及熏蒸作用研究. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 40(28)： 13802-13803.

林文群， 陳忠， 劉劍秋. 2003． 青葙子化學(xué)成分初步研究. 亞熱帶植物科學(xué)， 32(1): 20-22.

劉安， 曹明芳， 徐朝陽(yáng)， 金威爾， 潘旭東， 余伙琴， 官亮紅． 2007． 20%青葙子水提液治療老年性白內(nèi)障臨床觀察． 福建中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)， 17(4)： 10-11.

劉建宏， 段立超， 張興， 段立穎． 2000． 砂地柏提取物對(duì)棉鈴蟲生長(zhǎng)發(fā)育的影響初探． 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 22(2)： 34-37.

羅順影. 2013． 次生物質(zhì)對(duì)荔枝害蟲及天敵行為反應(yīng)的研究進(jìn)展. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 40(11)： 66-67.

呂朝軍， 鐘寶珠， 錢軍， 覃偉權(quán)， 茍志輝． 2013． 青葙提取物對(duì)紅脈穗螟產(chǎn)卵忌避及卵孵化率影響. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 35(3)： 543-548.

單俊杰， 任晉瑋， 楊靜， 趙毅民. 2005． 青葙子提取物降血糖活性的研究． 中國(guó)藥學(xué)雜志， 40(16)： 1230-1233.

田蜜， 鐘寶珠， 郭霞. 2014． 印楝素對(duì)紅脈穗螟發(fā)育調(diào)節(jié)及產(chǎn)卵力的影響. 生物安全學(xué)報(bào)， 23(1)： 56-59.

薛焱， 王同智， 薛永志， 劉欣媛， 張東， 李月玲， 高洪波. 2015. 蒙藥材阿給有效成分的積累規(guī)律. 中華中醫(yī)藥雜志， 30(4)： 1319-1322.

陰賴宏． 1999． 青葙子水提物CE對(duì)D-半乳糖胺/脂多糖誘導(dǎo)的急性肝損傷大鼠NK細(xì)胞活性的影響. 國(guó)外醫(yī)學(xué)中醫(yī)藥分冊(cè)， 21(6)： 31-32.

鐘寶珠， 呂朝軍， 韓超文， 覃偉權(quán)， 馬子龍． 2009． 幾種植物乙醇提取物對(duì)螺旋粉虱的生物活性. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 30(7)： 1009-1012.

鐘寶珠， 呂朝軍， 孫曉東， 覃偉權(quán)， 韓超文， 符悅冠， 馬子龍． 2010． 青葙提取物對(duì)螺旋粉虱的殺蟲活性研究. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 31(11)： 2025-2029.

鐘寶珠， 呂朝軍， 王東明， 李洪， 覃偉權(quán). 2012. 薇甘菊甲醇提取物對(duì)二疣犀甲生長(zhǎng)發(fā)育的影響. 昆蟲學(xué)報(bào), 55(9): 1062-1068.

周兵， 閆小紅， 鐘娟， 王建元. 2009． 青葙根水提物化感活性及抑菌活性的研究. 井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版， 30(6)： 5-8.

周兵， 閆小紅， 肖宜安， 王寧， 王建元． 2010a． 青葙根乙酸乙酯相提取物化感活性及抑菌活性的研究. 江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版， 34(4)： 391-396.

周兵， 閆小紅， 蔣平， 鐘娟， 周玉婷． 2010b． 青葙根氯仿提取物對(duì)多種植物的生物活性及抑菌作用. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 29(2)： 143-147.

周仕濤． 2004． 我國(guó)植物源農(nóng)藥的研究及前景． 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 17(4)： 525-529.

朱篤， 徐曲． 2002． 青葙種子蛋白質(zhì)氨基酸的分析研究． 江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版， 26(3)： 242-244.

Yu S J, Berry R E and Terriere L C. 1979． Host plant simulation of detoxifying enzymes in a phytophagous insect．PesticideBiochemistryandPhysiology， 12： 280-284.

(責(zé)任編輯:楊郁霞)

Effects of leaf extracts of the invasive plantCelosiaargenteaL.on body mass and pupal development ofTirathabarufivenaWalker

Chao-jun Lü1, Bao-zhu ZHONG1*, Hai-xia WU2, Guo-de CHEN2, Wei ZHANG2, Wei-quan QIN1*

1CoconutResearchInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Wenchang,Hainan571339,China;2ForestryResearchInstituteofHainanProvince,Haikou,Hainan571100,China

【Background】CelosiaargenteaL. is an important traditional Chinese herbal medicine, the activity of its secondary compounds on plant diseases have been reported, while the activity on pest control was seldom documented. 【Method】In order to examine the activity ofC.argenteasecondary compounds on pest, the effects of extracts using 4 solvents (methanol, n-butanol, petroleum ether, distilled water) were examined on larval body mass and pupal development in the palm pest,TirathabarufivenaWalker. 【Result】All extracts except petroleum ether showed an inhibitory effect, with the highest activity in methanol extracts. Methanol extracts decreased larval body mass to 39.35% of the control, and the size of pupae were 29.05% compared to the control. 【Conclusion and significance】C.argenteasecondary compounds have insect growth regulator activity against this pest.

CelosiaargenteaL.; extraction;TirathabarufivenaWalker; growth regulator activity

2015-04-15 接受日期(Accepted)： 2015-06-08

海南省重點(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目(ZDXM20120029)； 海南省重大科技項(xiàng)目(ZDZX2013008-2)

呂朝軍， 男， 副研究員, 博士。 研究方向： 熱帶害蟲的無(wú)公害防治技術(shù)。 E-mail： lcj5783@126.com

*通訊作者(Author for correspondence): 鐘寶珠， E-mail: baozhuz@126.com； 覃偉權(quán)， E-mail: qwq268@163.com

10. 3969/j.issn.2095-1787.2015.03.012