粗莖鱗毛蕨不同部位乙醇提取液對菜青蟲的生物活性影響研究*

趙玉敏，劉曉亮，欒志慧，顧地周，何曉燕，喬淑芬，楊麗娟

(通化師范學院 生命科學學院，吉林 通化 134002)

粗莖鱗毛蕨不同部位乙醇提取液對菜青蟲的生物活性影響研究*

趙玉敏，劉曉亮，欒志慧，顧地周，何曉燕，喬淑芬，楊麗娟

(通化師范學院 生命科學學院，吉林 通化 134002)

應用均勻設計法研究了粗莖鱗毛蕨全株根、莖、葉不同部位乙醇提取液對菜青蟲生物活性的影響.研究結(jié)果表明：莖的乙醇提取液對菜青蟲具有明顯的拒食作用,12h、24h和48h的拒食作用隨提取液濃度增高而增強,24h質(zhì)量濃度為45.0mg/mL時莖的乙醇提取液拒食率最高,可達93.8%.根、葉的乙醇提取液拒食作用均不明顯.

粗莖鱗毛蕨；菜青蟲；均勻設計；生物活性

粗莖鱗毛蕨(Dryopteriscrassirhizoma)為鱗毛蕨科(Dryopteridaceae)鱗毛蕨屬(DryopterisAdanson)的一種多年生草本植物.藥材商品名稱“貫眾”,高50～100cm；根莖粗大,斜生,密生棕褐色長披針形大鱗片.生于山地陰坡混交林下濕地，分布于東北及華北部分地區(qū).具有清熱、解毒、抗炎、抑菌、驅(qū)蟲、殺蟲、止血等作用[1].菜青蟲即菜粉蝶(PierisrapaeLinne)的幼蟲,分布廣泛,每年發(fā)生十代左右,嚴重危害我國蔬菜生長,尤偏嗜十字花科蔬菜,如甘藍、花椰菜、白菜、蘿卜等.幼蟲將葉片吃成缺刻和孔洞,危害嚴重時全葉被吃光,僅剩葉脈和葉柄,致使蔬菜產(chǎn)量嚴重受損.以往防治菜青蟲多采用高效、高毒、高殘留等農(nóng)藥.利用植物防治菜青蟲的相關(guān)研究已有過報道[2-11],但利用粗莖鱗毛蕨防治菜青蟲迄今未見報道.鑒此,研究了粗莖鱗毛蕨的不同部位的乙醇提取液對菜青蟲生物活性的影響.

1 材料與方法

1.1 供試植物與昆蟲

粗莖鱗毛蕨采自于通化市駝道嶺山坡上并經(jīng)鑒定.將采摘的新鮮植株用清水清洗干凈,再將植株的根、莖、葉分離備用.菜青蟲捕捉于通化師范學院生命科學學院陽光溫室外的甘藍種植田內(nèi).選取個體均勻、大小適宜、生活狀態(tài)良好三齡幼蟲作為供試蟲.將供試蟲置于鋪有三層吸水紙的培養(yǎng)皿中飼養(yǎng)待用(培養(yǎng)溫度(25±2)℃,相對濕度65%～80%,光照強度600lx).實驗前饑餓處理12h.

1.2 藥品制備與制備方法

清洗干凈的粗莖鱗毛蕨根、莖、葉曬干后,用剪刀剪碎,稱取20g放入500mL的燒杯中,然后加入95%的乙醇溶液至沒過材料,于室溫(24±2)℃下浸制24h.再將提取液用恒溫水浴鍋(60～70℃)做濃縮處理,再用蒸餾水定容,制成100mg/mL原液,稱原液A(粗莖鱗毛蕨根提取液),原液B(粗莖鱗毛蕨莖提取液),原液C(粗莖鱗毛蕨葉提取液).然后用蒸餾水定容,將根、莖、葉提取液均制備成質(zhì)量濃度為10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0和55.0mg/mL備用.

1.3 粗莖鱗毛蕨根、莖、葉對菜青蟲拒食活性測定

采用浸葉法將鮮嫩的甘藍葉打成直徑為2cm的圓形葉碟,放入提取液中浸泡10s后取出,放入墊有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中,每皿3片,再將經(jīng)過12h饑餓處理的菜青蟲接入到培養(yǎng)皿中,每皿6只,對照組采用30%乙醇浸泡甘藍葉碟,實驗重復三次.記錄菜青蟲12h、24h、48h進食情況及所剩甘藍葉碟面積.利用均勻設計軟件求出回歸方程進行數(shù)據(jù)分析.拒食率(%)=(對照組取食面積-處理組取食面積)/對照組取食面積×100%.

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

采用均勻設計法,利用均勻設計(Uniform Design)軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理,快而準確的判斷出粗莖鱗毛蕨根、莖、葉的乙醇提取液對菜青蟲拒食作用的效果.對實驗相關(guān)記錄進行數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)計不同時間的拒食率如表1,并判斷只有莖乙醇提取液對菜青蟲具有顯著的拒食效果.由圖1可看出，莖乙醇提取液與菜青蟲的拒食作用呈線性關(guān)系，可得粗莖鱗毛蕨莖乙醇提取液拒食活性回歸方程(表2),且可知莖乙醇提取液對12h、24h和48h后的拒食作用均顯著(P<0.05).

表1 U10(103)均勻設計實驗安排及結(jié)果分析

注:X1為根乙醇浸提液；X2為莖乙醇浸提液；X3為葉乙醇浸提液.

表2 粗莖鱗毛蕨莖的乙醇提取液

圖1 粗莖鱗毛蕨莖的乙醇提取液對菜青蟲拒食率影響

2 觀察結(jié)果與討論

粗莖鱗毛蕨不同部位乙醇提取液制備完畢后,可以聞到一種特殊的氣味,其中莖的提取液味道最濃,根部提取液次之,葉片部位提取液味道最淡.饑餓處理后的菜青蟲放到培養(yǎng)皿中時, A組(根提取液浸泡葉碟)中菜青蟲僅少數(shù)靠近葉碟,進食量少；B組(莖提取液浸泡葉碟)中菜青蟲遠離葉碟,在培養(yǎng)皿的邊緣活動,且活動狀態(tài)不佳,幾乎不靠近葉碟進食；C組(葉提取液浸泡葉碟)中菜青蟲的活動較為正常,進食量正常；對照組(30%乙醇浸泡葉碟)中的菜青蟲活動正常,且食欲很高.

由表1可知，粗莖鱗毛蕨的莖部乙醇提取液對菜青蟲拒食活性最強,且拒食活性隨溶液濃度的升高而增強,在莖的乙醇溶液濃度為45.0 mg/mL時，24h拒食率達到最大值為93.8%.在試驗中,試蟲取食高濃度處理葉碟后,會產(chǎn)生痙攣、頭尾翹、蟲體扭曲、蟲體翻滾、蟲體側(cè)臥、最后麻痹等癥狀.處理組試蟲大多遠離葉碟,反應遲鈍,大部分蟲體不能恢復正常狀態(tài),直至死亡;而對照組試蟲大多爬于葉碟上,對刺激反應靈敏.說明：一是粗莖鱗毛蕨中含有一種物質(zhì),低濃度時可以擾亂蟲體的正常新陳代謝,生長發(fā)育,當濃度達到一定高度時會直接導致蟲體的死亡；二是引起蟲體代謝紊亂的物質(zhì)易溶于乙醇溶液,提取較為方便；三是該物質(zhì)能夠在乙醇溶液中保持較好的穩(wěn)定性；四是根和葉的乙醇提取液拒食作用不明顯可能的原因是：根和葉中該物質(zhì)的含量較低,或根和葉中的拒食物質(zhì)不易被乙醇提取,在乙醇溶液中不穩(wěn)定等原因.

3 結(jié)論

目前,國內(nèi)外有關(guān)粗莖鱗毛蕨不同部位對菜青蟲生物活性物質(zhì)利用乙醇溶液提取并分別測定的研究未見報道.本實驗研究結(jié)果一方面證實了粗莖鱗毛蕨不僅具有藥用價值,也具有殺蟲效果,因而可成為植物源農(nóng)藥資源.另一方面也可以為粗莖鱗毛蕨的綜合開發(fā),提高粗莖鱗毛蕨資源的利用率提供理論依據(jù).有關(guān)粗莖鱗毛蕨植株不同部位起殺蟲作用的生物活性物質(zhì)有效成分的分析及作用機理等方面有待進一步研究.

[1]林紅梅,韓忠明,吳勁松,等.粗莖鱗毛蕨種群形態(tài)性狀及其生態(tài)可塑性的研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報,2006,28(4):398-401.

[2]趙玉敏,王凱,顧地周,等.北烏頭不同提取液對菜青蟲快速變態(tài)的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學,2013,41(10):109-111.

[3]趙玉敏,馬艷.益母草不同部位乙醇提取液對菜青蟲變態(tài)的影響[J].通化師范學院學報,2014,35(8):10-12.

[4]趙玉敏,顧地周,何曉燕,等.白頭翁不同部位乙醇提取液對菜青蟲快速變態(tài)的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)科學,2014,39(1):56-57.

[5]顧地周,車喜全,王立斌,等.半夏提取液對大豆蚜蟲生物活性及活性劑量的初步篩選[J].農(nóng)藥,2008,47(12):927-929.

[6]翟興禮,楊霞.苦楝果實甲醇提取液對菜青蟲、小菜蛾致死活性研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2007(7):70-71.

[7]顧地周,趙玉敏,喬淑芬,等.一種促進菜青蟲幼蟲快速變態(tài)的植物源配方及藥液制備[J].農(nóng)藥,2013,52(7):494-496.

[8]李水清,張鐘寧.艾蒿提取物對菜青蟲的生物活性[J].昆蟲知識,2004,41(5):439-442.

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

[10]肖波,周俗,張可君,等.瑞香狼毒中殺滅菜青蟲活性成分的提取與分離[J].四川大學學報,2005,42(3):605-609.

[11]鄧志勇,鄧業(yè)成,劉艷華.木荷提取物對小菜蛾或菜青蟲的拒食活性[J].農(nóng)藥,2007,46(12):845-856.

(責任編輯:陳衍峰)

Study of Impact on the Biological Activity of Pieris Rapae on the Different Parts of the Ethanol Extract of Dryopteris Crassirhizom

ZHAO Yu-min,Liu Xiao-liang,Luan Zhi-hui,Gu Di-zhou,He Xiao-yan,Qiao Shu-fen,Yang Li-luan

(CollegeoflifeSciensce,TonghuaNormalUniversity,Tonghua,Jilin134002,China)

In this paper, the uniform design method was used for studying the biological activity in different parts of root, stem, leaf ethanol of Dryopteris crassirhizoma extract to Pieris rapa. The results show that the stem ethanol extracted has antifeedant effect on Pieris rapae. The antifeedant effect with 12h, 24h and 48h increase with the extract concentration. 45 mg/mL stems the ethanol extracted have the highest antifeedant rate of 24 h, up to 93.8%. However, the antifeedant effect in root, leaf ethanol extracted was not obvious.

Dryopteris crassirhizoma; Pieris rapae; uniform design; biological activity

10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.08.004

2015-05-12

吉林省教育廳“十二五”科學技術(shù)研究項目“促使菜青蟲快速變態(tài)的長白山地區(qū)植物源殺蟲劑篩選”(吉教科合字[2012]第356號)

趙玉敏,女,吉林通化人,教授.

S482.3+9

A

1008-7974(2015)04-0009-03