植物提取物對B 型煙粉虱的驅(qū)避效果研究

尉吉乾，梁世優(yōu)，莫建初，王道澤，張莉麗

(1.杭州市植保土肥總站，杭州 310020;2.浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所，杭州 310058)

煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是許多大田和溫室作物的重要害蟲，其中B 型煙粉虱造成的危害最為嚴(yán)重(劉樹生等，2007)。煙粉虱食性雜，寄主廣泛，除取食植物汁液造成為害外，還傳播病毒和引起植物生理異常(田鵬等，2013)。近年來，煙粉虱借助花卉及其它苗木調(diào)運(yùn)迅速擴(kuò)散，成了90 多個國家和地區(qū)多種農(nóng)作物、蔬菜和觀賞植物上的重要害蟲及傳毒媒介(陳艷華，2006;糾敏等，2006)。目前，人們主要采用噴灑農(nóng)藥的方式來控制煙粉虱的危害，但長期使用化學(xué)農(nóng)藥易造成環(huán)境污染，引起害蟲產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致害蟲再猖獗。為了尋求更好的防治煙粉虱的手段，近年來人們對植物源農(nóng)藥開展了大量的研究工作(楊長龍等，2006)。

研究結(jié)果表明，四季橘和沙田柚乙醇提取物具有阻止荔枝蒂蛀蟲Conopomorpha sinensis 產(chǎn)卵的作用(楊長龍等，2007)，八角茴香干果的幾種有機(jī)溶劑提取物則對長角扁谷盜Cryptolestes pusillus成蟲具有明顯的驅(qū)避活性(何玉杰等，2013)。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)大蒜研磨液的濃度越大，對蚜蟲的刺激性越大，受刺激蚜蟲表現(xiàn)出強(qiáng)烈的逃避行為(徐向龍，2007)。此外，Abou-Fakhr Hammad 等(2001)通過將提取物噴在健康番茄植株表面的方式研究了苦楝愈傷組織、果實(shí)和葉片的甲醇和水提取物對煙粉虱的驅(qū)避作用。Al-mazra'awi 等(2009)采用將10%(wt/wt)植物水提取物滴在受侵染的番茄植物上的方式研究了9種藥用植物水提取物對煙粉虱的毒殺和驅(qū)避效果。?ala?ur 等(2006)則將大豆葉片葉柄插在小水瓶中保濕，然后將這些小瓶放在一個干燥器中，最后將精油處理的小紙片放在干燥器的底部來研究精油的驅(qū)煙粉虱效果;Wang 等(2007)通過模擬煙粉虱的取食環(huán)境，統(tǒng)計(jì)不同處理組濾紙上藍(lán)色的點(diǎn)來估計(jì)煙粉虱分泌的蜜露體積從而得到樣品處理過后的葉片是否對煙粉虱具有拒食作用。這些方法為我們開展煙粉虱驅(qū)避技術(shù)研究提供了良好的思路。因此，本研究以B 型煙粉虱為對象，在室內(nèi)測定多種植物水萃取物和植物精油對其成蟲的驅(qū)避效果，以期為B 型煙粉虱的防治提供新的手段。

1 材料與方法

1.1 試蟲及飼養(yǎng)方法

供試煙粉虱為B 型煙粉虱成蟲，于2013年從浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所劉樹生教授實(shí)驗(yàn)室引種。在恒溫25℃±1℃、光照14 L∶10 D 培養(yǎng)箱內(nèi)種植棉花，待植株長到20 cm 后開始在上面接蟲。棉花植株放置在0.5 m×0.5 m×0.5 m 的紗布籠罩內(nèi)。需要取蟲時，使用自制吸蟲管取蟲。

1.2 植物提取物的制備

試驗(yàn)所用精油為花椒、車前、紫蘇、魚腥草和山楂購自于精油專賣店，霍香正氣水購自于藥店。

試驗(yàn)所用植物水提取物是花椒的果實(shí)、大蒜的蒜瓣、陳皮、辣椒的果實(shí)，75℃烘干8 h，使用干磨機(jī)研磨，然后稱取0.5 g 加入到裝有100 mL水的燒杯中，80℃水浴。浸泡3 h 后，對浸泡物過濾，將最后的濾液補(bǔ)水定容到100 mL，得到5 g/L(濾液單位體積中植物干組織的含量)的植物水粗提取物，置于冰箱低溫保存。

1.3 試驗(yàn)儀器

煙粉虱對植物提取物的行為反應(yīng)在“Y”型嗅覺儀中測定?！癥”型嗅覺儀是一個用玻璃制成的Y 形管。兩臂分別依次連接、裝有氣味源(或?qū)φ?的味源瓶(倒扣在有水的培養(yǎng)皿中)、流速計(jì)(用于控制氣流速度)、裝有蒸餾水的小瓶(用于保持濕度)、裝有活性炭的Y 形管(用于凈化空氣)、吹氣泵等，使用臺燈使煙粉虱盡快進(jìn)行對氣味源的選擇。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 生測條件

試驗(yàn)在每天13∶00-22∶00 進(jìn)行。黑暗房間內(nèi)，只有Y 形管前方有燈光，促進(jìn)煙粉虱進(jìn)行選擇;室內(nèi)溫度控制在 24℃±2℃;氣流流量為0.5 m3/h。為了避免在釋放煙粉虱到Y(jié) 形管中時飛出，在釋放之前采用冰上處理10 min 使其暫時失活。最后將20 頭煙粉虱放在長方形小紙片上送入Y 形管。30 min 后觀察并記錄Y 形管兩臂誘集到的煙粉虱數(shù)量，重復(fù)6 次，每3個重復(fù)時將Y形管管臂調(diào)換一次方向，以消除管臂位置對試蟲行為可能產(chǎn)生的影響，并用無水酒精清洗Y 形管，用吹風(fēng)機(jī)吹干。每次處理完畢徹底清洗生測裝置，烘干，以消除不同處理間殘留氣味的影響。

1.4.2 不同精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性

試驗(yàn)時，將不同精油取5 μL 滴加在圓形小濾紙上，對照組加蒸餾水5 μL，風(fēng)干5 min，在將煙粉虱放入前5 min 將濾紙裝在小培養(yǎng)皿上放入分別放入與Y 形管兩臂相連的味源瓶中。30 min 后觀察并記錄Y 形管兩臂誘集到的煙粉虱數(shù)量。

1.4.3 不同植物水提取物對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性

試驗(yàn)時，用不同植物水提取物(5 g/L)浸泡圓形小濾紙10 s，對照組用蒸餾水浸泡，風(fēng)干5 min，在將煙粉虱放入前5 min 將濾紙裝在小培養(yǎng)皿里分別放入與Y 形管兩臂相連的味源瓶中。30 min 后觀察并記錄Y 形管兩臂誘集到的煙粉虱數(shù)量。

1.4.4 混合精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性

試驗(yàn)時，將兩種精油各取2.5 μL 滴加在圓形小濾紙上，并用移液槍使兩種精油混勻，對照組加蒸餾水5 μL，風(fēng)干5 min，在將煙粉虱放入前5 min將濾紙裝在小培養(yǎng)皿上放入分別放入與Y 形管兩臂相連的味源瓶中。30 min 后觀察并記錄Y形管兩臂誘集到的煙粉虱數(shù)量。

1.4.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)樣品對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性以驅(qū)避指數(shù)(The repellency index，RI)的形式呈現(xiàn)(Pascual-Villalobos and Robledo，1998)。驅(qū)避指數(shù)由以下公式計(jì)算得到:根據(jù)空白組(C)和處理組(T)所引誘到的蟲數(shù)量決定。本試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與分析采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(唐啟義和馮明光，2007)和Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性

在“Y”型嗅覺儀內(nèi)測定了相同劑量(5 μL)不同種類植物精油(霍香正氣水)處理對B 型煙粉虱成蟲的引誘作用，結(jié)果見表1、表2。

表1 不同精油的驅(qū)避指數(shù)Table 1 The repellency index of different plant essential oils

表2 不同精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避效果Table 2 Repellent effects of different plant essential oils on B-biotype whitefly adults

根據(jù)平均驅(qū)避指數(shù)的計(jì)算和驅(qū)避指數(shù)的95%置信區(qū)間，花椒和山楂這兩種精油的驅(qū)避指數(shù)的95%置信區(qū)間大于0;而魚腥草、紫蘇、車前這三種精油的驅(qū)避指數(shù)的95%置信區(qū)間小于0;霍香正氣水的驅(qū)避指數(shù)的95%置信區(qū)間包括了0。6種精油(霍香正氣水)在相同濃度時的驅(qū)避指數(shù)大小為:山楂＞花椒＞霍香正氣水＞車前＞紫蘇＞魚腥草。根據(jù)配對處理組與空白組誘到蟲數(shù)t 檢驗(yàn)，除了霍香正氣水以外，其他所有的精油都顯示出了與空白組的顯著差異(P＜0.05)，其中花椒、魚腥草、車前、山楂都達(dá)到了極顯著水平(P＜0.01)。說明花椒和山楂兩種精油對B 型煙粉虱成蟲具有驅(qū)避效果，魚腥草、紫蘇、車前三種精油對B 型煙粉虱成蟲表現(xiàn)出引誘作用，而霍香正氣水對B 型煙粉虱成蟲基本沒有效果。

2.2 不同植物水提取物對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性

在“Y”型嗅覺儀內(nèi)測定了相同濃度(5 g/L)不同種類植物粗水提取物對B 型煙粉虱成蟲的引誘作用，結(jié)果見表3、表4。

表3 不同植物水提取物的驅(qū)避指數(shù)Table 3 Repellency index of water extracts of different plants

表4 不同植物水提取物對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避效果Table 4 Repellent effects of water extracts of different plants on B-biotype whitefly adults

根據(jù)平均驅(qū)避指數(shù)的計(jì)算和驅(qū)避指數(shù)的95%置信區(qū)間，4種植物水提取物的驅(qū)避指數(shù)的95%置信區(qū)間均大于0，而且在40%-70%之間。在相同濃度時的驅(qū)避指數(shù)大小為:八角＞大蒜＞陳皮＞花椒。根據(jù)配對處理組與空白組誘到蟲數(shù)t 檢驗(yàn)，所有4種植物水提取物都顯示出了與空白組的顯著差異(P＜0.05)，且都達(dá)到了極顯著水平(P＜0.01)。說明這4種植物水提取為對B 型煙粉虱成蟲都具有較好的驅(qū)避效果。

2.3 混合精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避性

根據(jù)3.1 的試驗(yàn)結(jié)果，我們選擇了驅(qū)避指數(shù)較高的花椒和山楂精油在“Y”型嗅覺儀內(nèi)測定了相同劑量(5 μL)不同種類植物精油處理對B 型煙粉虱成蟲的引誘作用，結(jié)果見表5、表6。

表5 不同精油處理的驅(qū)避指數(shù)Table 5 Repellency index of different treatments of essential oils

表6 不同精油處理對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避效果Table 6 Repellent effects of different treatments of essential oils on B-biotype whitefly adults

由表5、表6 可知，相同劑量的山楂精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避指數(shù)是最高的，花椒精油次之，而等量的花椒和山楂精油混合的混合精油的驅(qū)避指數(shù)卻是三者中最低的?；炫涞木团c單一的花椒精油、山楂精油相比它們的驅(qū)避指數(shù)并沒有顯著的差異(P＞0.05)，因此混配精油與單一精油對B 型煙粉虱的驅(qū)避效果差別不明顯。根據(jù)配對處理組與空白組誘到蟲數(shù)t 檢驗(yàn)，混配精油顯示出了與空白組的顯著差異(P＜0.05)，且都達(dá)到了極顯著水平(P＜0.01)，說明花椒和山楂這兩種具有驅(qū)避效果的植物精油在混配后仍然對B型煙粉虱成蟲具有較好的驅(qū)避效果。

3 結(jié)論與討論

在測試的5種精油中，花椒和山楂精油對B 型煙粉虱成蟲表現(xiàn)出了驅(qū)避效果，而另外3種精油車前草、紫蘇和魚腥草對B 型煙粉虱成蟲表現(xiàn)出了一定的引誘效果。以往研究顯示，車前草的乙醇提取物IIPC 值(控制指數(shù))為1.483(當(dāng)IIPC值小于1 時，表示該物質(zhì)對煙粉虱成蟲產(chǎn)卵有一定驅(qū)避作用)，即對煙粉虱成蟲產(chǎn)卵具有引誘效果(楊秀芬和梁廣文，2001)。魚腥草的莖葉及果實(shí)抽提物對美洲斑潛蠅Liriomyza sativae 成蟲具有強(qiáng)烈的引誘作用(任立云等，2002)。通過研究多種植物精油的揮發(fā)量、揮發(fā)性物質(zhì)以及對假眼小綠葉蟬Empoasca vitis 和煙粉虱的熏蒸效果發(fā)現(xiàn)紫蘇葉油對煙粉虱的校正死亡率最低，幾乎為零(張?jiān)拢?013)，說明紫蘇葉油對煙粉虱可能沒有驅(qū)避效果，這與本研究得到的結(jié)果比較吻合。

山楂精油對B 型煙粉虱成蟲的驅(qū)避指數(shù)是最高的，花椒精油次之，而等量的花椒和山楂混合精油的驅(qū)避指數(shù)卻是三者中最低的，并沒有預(yù)計(jì)中混合精油的驅(qū)避指數(shù)會在兩種精油的驅(qū)避指數(shù)之間。這有可能是兩種精油中的某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)所致?；炫涞木团c單獨(dú)的花椒、山楂精油相比驅(qū)避指數(shù)并沒有顯著的差異(P＞0.05)，但并不能說明混配的精油的驅(qū)避效果就不如單獨(dú)使用的精油來的好，這有待對兩種精油的成分作進(jìn)一步分析以及更多的重復(fù)試驗(yàn)來提供支持。

本研究結(jié)果表明，選擇的八角、大蒜、陳皮、花椒4種植物粗水提取物對B 型煙粉虱成蟲都具有較好的驅(qū)避效果。陳皮和花椒屬于蕓香科植物，研究表明蕓香科植物中有許多植物含有對農(nóng)業(yè)害蟲具有生物活性的化合物，如檸檬甙類、檸檬苦素類、生物堿等，本研究所得結(jié)果與以往研究基本吻合(楊長龍等，2007;徐向龍，2007;何玉杰等，2013)。

目前，市場上的驅(qū)避劑防治對象大多以衛(wèi)生害蟲為主，只有一小部分用來防治農(nóng)業(yè)害蟲，因此驅(qū)避劑在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用潛力還有待挖掘。本次研究只是簡單的用Y 形管來測定植物提取物對煙粉虱的驅(qū)避效果，下一步我們將對這些植物提取物中化合物進(jìn)行分析，確定對煙粉虱成蟲的驅(qū)避效果最好的化合物種類或比例組合;另外需要驗(yàn)證在田間條件下這些植物提取物也能有相同的效果。雖然植物源驅(qū)避劑具有安全、環(huán)保、不易使害蟲產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn)，但是如何保持植物源驅(qū)避劑的持效性仍然是一個亟待解決的問題，如果能設(shè)計(jì)一個裝置利于植物源驅(qū)避劑持續(xù)不斷地釋放，對煙粉虱的防治將具有重大意義。

References)

Abou-Fakhr Hammad EM，Zournajian H，et al.Efficacy of extracts of Melia azedarach L.callus，leaves and fruits against adults of the sweetpotato whitefly Bemisia tabaci(Homoptera:Aleyrodidae)［J］.Journal of Applied Entomology，2001，125(8):483-488.

?alma?ur O，Aslan I，Sahin F.Insecticidal and acaricidal effect of three Lamiaceae plant essential oils against Tetranychus urticae Koch and Bemisia tabaci genn［J］.Industrial Crops and Products，2006，23(2):140-146.

Chen YH.The harm and prevention of invasive pest whitefly(Bemisia tabaci genn)［J］.Anhui Agricultural Science Bulletin，2006，12(7):133-134.［陳艷華.外來入侵害蟲煙粉虱的危害與防治［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，12(7):133-134］

He YJ，Hua RM，Li SG，et al.Contact toxicity and repellency of extracts from illicium verum Hook.f.against Cryptolestes pusillus(Schnherr)［J］.Journal of the Chinese Cereals and Oils Association，2013，28(8):63-67.［何玉杰，花日茂，李世廣，等.八角茴香提取物對長角扁谷盜的觸殺和驅(qū)避活性［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2013，28(8):63-67］

Jiu M，Zhou XP，Liu SS.Transmission of geminiviruses by whitefly［J］.Acta Entomologica Sinica，2006，49(3):513-520.［糾敏，周雪平，劉樹生.煙粉虱傳播雙生病毒研究進(jìn)展［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，2006，49(3):513-520］

Liu SS，De Barro PJ，Xu J，et al.Asymmetric mating interactions between closely related organisms drive widespread invasion and displacement［J］.Science，2007，318:1769-1772.

Mohammad S，Al-mazra'awi MA.Insecticidal and repellent activities of medicinal plant extracts against the sweet potato whitefly，Bemisia tabaci(Hom.:Aleyrodidae)and its parasitoid Eretmocerus mundus(Hym.:Aphelinidae)［J］.Journal of Pest Science，2009，82:149-154.

Pascual-Villalobos MJ，Robledo A.Screening for anti-insect activity in mediterranean plants［J］.Industrial Crops and Products，1998，8(3):183-194.

Ren LY，Zeng L，Zhang MX.Repelling effects of the non-preferable plants extracts on adult of Liriomyza sativae Blanchard［J］.Wuyi Science Journal，2002，1:93-98.［任立云，曾玲，張茂新.非嗜食植物粗提物對美洲斑潛蠅成蟲的驅(qū)避作用［J］.武夷科學(xué)，2002，1:93-98］

Tang QY，F(xiàn)eng MG.DPS Data Processing System:Experimental Design，Statistical Analysis and Data Mining［M］.Beijing:Science Press，2007，267-304.［唐啟義，馮明光.DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)［M］.北京:科學(xué)出版社，2007，267-304］

Tian P，Ai PF，Song JJ，et al.The progress of sequence analysis，spread and distribution of whitefly-transmitted Geminivirus intomato in China［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2013，29(1):60-64.［田鵬，艾鵬飛，宋建軍，等.番茄粉虱傳雙生病毒在中國的傳播、分布及分子進(jìn)化研究進(jìn)展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29(1):60-64］

Wang L，Huang J，You MS，et al.Toxicity and feeding deterrence of crude toxin extracts of Lecanicillium(Verticillium)lecanii(Hyphomycetes)against sweet potato whitefly，Bemisia tabaci(Homoptera:Aleyrodidae)［J］.Pest Management Science，2007，63:381-387.

Xu XL.Research on the feeding behavior of aphids and repelling them by utilizing garlic［J］.Journal of Anhui Agricultural Sciences，2007，35(35):11506-11507.［徐向龍.利用大蒜驅(qū)避蚜蟲的研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35(35):11506-11507］

Yang CL，Jiang SH，Chen XQ.Ovipositional repellent effect of extracts from eight species of Rutaceae and Lauraceae plants on Conopomorpha sinensis bradley［J］.Plant Protection，2007，33(6):57-59.［楊長龍，江世宏，陳曉琴.蕓香科及樟科8種植物提取物對荔枝蒂蛀蟲的產(chǎn)卵驅(qū)避作用［J］.植物保護(hù)，2007，33(6):57-59］

Yang CL，Jiang SH，Xu HH.Research progresses in plant-originated repellents［J］.Plant Protection，2006，32(6):4-9.［楊長龍，江世宏，徐漢虹.植物源驅(qū)避劑研究進(jìn)展［J］.植物保護(hù)，2006，32(6):4-9］

Yang XF，Liang GW.Study on the effects of semio-chemical of plant on the oviposition deterrent of tobacco whitefly(Bemisia tabaci Genn).In:Insect And Environment-Academic Conference Proceedings of The Esociety of China in 2001［C］.2001，32-37.［楊秀芬，梁廣文.植物次生物質(zhì)對煙粉虱成蟲產(chǎn)卵的驅(qū)避作用研究.見:昆蟲與環(huán)境-中國昆蟲學(xué)會2001年學(xué)術(shù)年會論文集［C］.2001，32-37］

Zhang Y.Bioactivity of Plant Essential Oils on Empoasca vitis Gothe and Bemisia tabaci(Gennadius)［D］.Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University Master Thesis，2013.［張?jiān)?植物精油對假眼小綠葉蟬和煙粉虱的生物活性［D］.福州:福建農(nóng)林大學(xué)碩士論文，2013］