飛機(jī)草提取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避及殺卵活性

呂朝軍，鐘寶珠，錢 軍，覃偉權(quán)*，茍志輝

(1.中國熱帶農(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，海口 571100)

飛機(jī)草Eupatorium odoratum 是菊科Compositae假澤蘭Mikania 屬多年生草本植物，又稱香澤蘭，原產(chǎn)南美洲的安第斯山，我國于1934年在云南南部首次發(fā)現(xiàn)，國外廣泛分布于南美洲、亞洲、非洲等熱帶地區(qū)，國內(nèi)分布于臺(tái)灣、廣東、香港、澳門、海南、廣西、云南和貴州等地。研究表明飛機(jī)草葉片有毒，其提取物處理能導(dǎo)致二疣犀甲Oryctes rhinoceros 卵母細(xì)胞和卵黃發(fā)育中斷(Sreelatha and Geetha，2010)，還可引起昆蟲拒食(李振宇和解焱，2002)。同時(shí)有報(bào)道飛機(jī)草對(duì)多種昆蟲具有良好的驅(qū)避活性，還有一定的化感、殺蟲和抑菌作用(何衍彪等，2002;王俊峰，2004;彭躍峰和龐雄飛，2004;鐘平生等，2004)。

紅脈穗螟Tirathaba rufivena 是棕櫚作物尤其是檳榔上的重要害蟲，屬鱗翅目Lepidoptera 螟蛾科Pyralidae，又稱“蛀果蟲”、“鉆心蟲”。該蟲主要以幼蟲危害檳榔的花穗、果實(shí)及嫩葉，危害嚴(yán)重時(shí)造成花苞枯死、落果等，嚴(yán)重影響檳榔產(chǎn)量和質(zhì)量。本文從飛機(jī)草的莖葉中提取次生物質(zhì)，開展其對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避及殺卵作用，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試植物

供試植物飛機(jī)草和檳榔心葉均采自海南省文昌市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所試驗(yàn)基地。將飛機(jī)草莖葉用清水沖洗干凈，自然晾干后置于45℃烘箱中烘至恒重，粉碎并過40 目細(xì)篩后放入密封袋保存?zhèn)溆?根據(jù)試驗(yàn)需要將紅脈穗螟幼蟲取食所用檳榔心葉剪成不同長度的小段備用。

1.1.2 供試蟲源

紅脈穗螟于室外采集高齡幼蟲或蛹帶回室內(nèi)(溫度27℃±1℃，RH 75%-95%，16L∶8D)以檳榔心葉飼養(yǎng)至成蟲羽化，挑選健康且羽化一致的成蟲個(gè)體供試。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 植物提取物制備方法

植物提取物的制備:采用索氏提取法。稱取飛機(jī)草干粉30 g 用濾紙包好放入索氏提取器中，分別加入甲醇、乙醇、三氯甲烷、蒸餾水、乙酸乙酯、丙酮、正己烷和石油醚(均為分析純)180 mL 索氏提取24 h，反復(fù)提取3 次后合并所得提取液，減壓抽濾后采用R-210 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在42℃、247 Mpa 條件下進(jìn)行減壓濃縮得到飛機(jī)草提取物，置于4℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

飛機(jī)草提取物的分離:將硅藻土經(jīng)甲醇浸泡2 h 除去雜質(zhì)，置于60-70℃水浴條件下去除溶劑。取供試提取物與甲醇按照質(zhì)量比1∶1 溶解后，按1∶4 的比例將其完全吸附于硅藻土上，并在60-70℃水浴條件下去除溶劑。然后采用傳統(tǒng)溶劑分離法，依次用正己烷、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、甲醇進(jìn)行萃取，所得萃取液經(jīng)濃縮得到各溶劑萃取物。

1.2.2 生測(cè)方法

參考楊長龍等(2007)的方法。非選擇性忌避試驗(yàn):將提取物用丙酮配置成每100 mL 含干物質(zhì)1 g 的溶液(即供試濃度為0.01 g DW/mL)，加2 滴吐溫-80 作為乳化劑，將洗凈晾干的檳榔心葉(18 cm×2.5cm)分別在不同提取物的溶液中浸泡5 s 后取出晾干，對(duì)照浸泡1%的丙酮溶液，置于養(yǎng)蟲盒(20 cm×15 cm×15cm)中。養(yǎng)蟲盒內(nèi)放置處理好的檳榔心葉20 片，盒內(nèi)懸掛5%蜂蜜水棉球作為補(bǔ)充營養(yǎng)。每盒接入新羽化未交配的紅脈穗螟成蟲5 對(duì)，逐日統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵量至雌蟲全部死亡。每個(gè)處理重復(fù)3 次。

選擇性忌避試驗(yàn):葉片處理方法同上，將對(duì)照組和處理組葉片同時(shí)放入養(yǎng)蟲盒(30 cm×20 cm×18cm)中，其中對(duì)照和處理各放置20 片心葉，分組放置，盒內(nèi)懸掛5%蜂蜜水 作為補(bǔ)充營養(yǎng)。每盒接入新羽化未交配的紅脈穗螟成蟲10 對(duì)，逐日統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵量至雌蟲全部死亡。每個(gè)處理重復(fù)3 次。

提取物對(duì)紅脈穗螟成蟲產(chǎn)卵的影響，采用產(chǎn)卵忌避率和簡化后的干擾作用指數(shù)(IIPC)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)(龐雄飛等，2000)，具體方法如下:

非選擇性忌避率(%)=(對(duì)照組落卵量-處理組落卵量)/對(duì)照組落卵量×100

選擇性忌避率(%)=(對(duì)照組落卵量-處理組落卵量)/(對(duì)照組落卵量+處理組落卵量)×100

IIPC=NOTr/NOCK，其中NOTr和NOCK分別為處理及對(duì)照落卵量，當(dāng)IIPC＜1 時(shí)，表明該提取物對(duì)成蟲產(chǎn)卵有一定的忌避作用，IIPC越小則表明相應(yīng)的忌避作用越大。

1.2.3 提取物對(duì)卵的孵化、發(fā)育和1 齡幼蟲的影響

參考施英利和施祖華(2004)的方法稍加改動(dòng)。將新羽化的紅脈穗螟成蟲置于養(yǎng)蟲盒內(nèi)任其自由交配產(chǎn)卵，收集新產(chǎn)1-2 d 的卵，并用0.5%聚乙烯醇將卵粘到準(zhǔn)備好的檳榔心葉上，每個(gè)葉片粘50 粒，待聚乙烯醇干燥后分別在供試的提取物丙酮稀釋液(0.01 g DW/mL)中浸漬10 s，對(duì)照組浸漬丙酮溶液，取出后用吸水紙將粘附在心葉和卵上的溶液吸干，置于(27℃±1℃)，光照16∶8(光∶暗)培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待卵將要孵化時(shí)加入新鮮的檳榔心葉供孵化的幼蟲取食。每隔12 h記錄卵孵化數(shù)用于統(tǒng)計(jì)卵孵化率，同時(shí)每天檢查記錄發(fā)育到2 齡的幼蟲數(shù)，并將其移出，統(tǒng)計(jì)1 齡幼蟲的死亡率。每處理重復(fù)3 次。

1.2.4 飛機(jī)草提取物對(duì)紅脈穗螟的田間防效

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將活性最好的飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的正己烷萃取物進(jìn)行紅脈穗螟的田間藥效試驗(yàn)。供試檳榔園中樹齡為6.5年，株行距為2.0 m×1.5 m，選取花期受危害的花苞于晴天的上午進(jìn)行試驗(yàn)，萃取物稀釋濃度為50×、100×、200×、500×和1000×，每個(gè)濃度處理5個(gè)花苞，重復(fù)3 次，噴霧施藥，施藥后用網(wǎng)袋(紗網(wǎng)的密度＜150 目)套住花苞以便于檢查死蟲數(shù)。實(shí)驗(yàn)過程中注意剔除花苞中的墊跗螋等天敵昆蟲。分別于藥前、藥后3、7、11、15 d 調(diào)查紅脈穗螟蟲口數(shù)量，計(jì)算蟲口減退率。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)均采用各重復(fù)的平均值進(jìn)行分析，以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)”表示，采用SAS V8.0 數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行方差分析，采用鄧肯氏新復(fù)極差法(Duncan's Multiple Ranger Test，DMRT)進(jìn)行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 飛機(jī)草不同溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避

飛機(jī)草不同溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避作用結(jié)果見表1。在選擇性忌避和非選擇性忌避中乙酸乙酯提取物表現(xiàn)出的忌避效果最好，對(duì)紅脈穗螟成蟲的忌避率分別為41.85%和46.84%。選擇性忌避實(shí)驗(yàn)中，各提取物對(duì)紅脈穗螟產(chǎn)卵的忌避率大小依次為:乙酸乙酯提取物＞丙酮提取物=正己烷提取物＞甲醇提取物=三氯甲烷提取物＞乙醇提取物=石油醚提取物=蒸餾水提取物;非選擇性忌避實(shí)驗(yàn)中忌避活性依次為:乙酸乙酯提取物＞丙酮提取物＞三氯甲烷提取物=正己烷提取物=甲醇提取物＞乙醇提取物＞蒸餾水提取物=石油醚提取物。

表1 飛機(jī)草不同溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟產(chǎn)卵忌避作用Table 1 Repellent effects of different solventextracts of Eupatorium odoratum on Tirathaba rufivena

2.2 飛機(jī)草不同溶劑提取物對(duì)紅脈穗螟的殺卵作用

從圖1 可以看出，在飛機(jī)草各供試提取物中，乙酸乙酯提取物對(duì)紅脈穗螟的卵孵化率影響最大，處理后卵孵化率僅為65.89%，且其對(duì)初孵幼蟲造成的死亡率最高，經(jīng)處理后有40.37%的個(gè)體無法順利轉(zhuǎn)齡或死亡;其次為丙酮和正己烷提取物處理，幼蟲死亡率分別為31.28%和25.13%。

從表1 和圖1 結(jié)果中可以看出，飛機(jī)草乙酸乙酯提取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避作用最好，對(duì)卵孵化和1 齡幼蟲的影響最大，因此試驗(yàn)繼續(xù)對(duì)該提取物進(jìn)行分級(jí)萃取，測(cè)試飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的不同極性溶劑萃取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避作用。

2.3 飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的不同萃取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避作用

經(jīng)飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的不同溶劑萃取物處理紅脈穗螟成蟲后，產(chǎn)卵量均有所下降(表2)。在選擇性忌避和非選擇性忌避試驗(yàn)中，均以正己烷萃取物的效果最佳，忌避率分別為47.06% 和60.41%，其次為正丁醇萃取物和乙醚萃取物。

采用飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的不同溶劑萃取物處理紅脈穗螟卵后，對(duì)卵孵化及1 齡幼蟲的活力影響見圖2。從結(jié)果可以看出，正己烷萃取物對(duì)紅脈穗螟卵孵化和幼蟲的活力影響最大，處理后卵的校正孵化率僅為71.21%，而這些孵化成功的幼蟲在1 齡期的死亡率高達(dá)43.56%。

圖1 飛機(jī)草不同溶劑提取物對(duì)卵孵化率及1 齡幼蟲死亡率影響Fig.1 Effects ofdifferent solvent extracts of Eupatorium odoratum on egg hatchability and mortality of the 1st instar larvae of Tirathaba rufivena

表2 飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的不同溶劑萃取物對(duì)紅脈穗螟產(chǎn)卵忌避作用Table 2 Repellent effects of different solvent extracts of Eupatorium odoratum ethyl acetate extracts on Tirathaba rufivena

2.4 飛機(jī)草提取物不同溶劑萃取物對(duì)紅脈穗螟的田間防效

防治結(jié)果(圖3)顯示，不同稀釋濃度的飛機(jī)草萃取物均對(duì)紅脈穗螟表現(xiàn)出一定的防控效果，且隨著萃取物濃度的增加，防治效果呈上升趨勢(shì)。施藥后15 d，用50×和100×濃度飛機(jī)草萃取物對(duì)紅脈穗螟的種群控制率均達(dá)到50%以上。

3 結(jié)論與討論

圖2 飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的不同溶劑萃取物處理對(duì)卵孵化率及1 齡幼蟲死亡率影響Fig.2 Different solvent extracts of Eupatorium odoratum ethyl acetate extracts effects on egg hatchability and mortality of the 1st instar larvae of Tirathaba rufivena

圖3 飛機(jī)草乙酸乙酯提取物的正己烷萃取物對(duì)紅脈穗螟的田間防治效果Fig.3 Field control effect of Eupatorium odoratum hexane extracts of ethyl acetate extracts against Tirathaba rufivena

迄今為止，人們已從飛機(jī)草中分離出黃酮類、萜類和植物甾醇類等多種化合物(凌冰等，2003)，已有較多報(bào)道表明飛機(jī)草具有較強(qiáng)的化感作用及殺菌活性(何衍彪等，2002;甘泳紅等，2003;凌冰等，2003;劉曉妹，等2004)。而對(duì)于飛機(jī)草的殺蟲作用研究較少，陳澤坦(2003)曾報(bào)道飛機(jī)草粗提物對(duì)棉鈴蟲Helicoverpa armigera 幼蟲具有拒食及毒殺作用，以飛機(jī)草粗提物20 g/L對(duì)棉鈴蟲3 齡幼蟲的非選擇性拒食率可達(dá)到73.81%;陸永躍等(2002)報(bào)道飛機(jī)草乙醇提取物對(duì)香蕉交脈蚜Pentalonia nigronervosa 有一定的致死作用，以0.01 g/mL 濃度處理72 h 可使香蕉交脈蚜的死亡率達(dá)到41.82%。

已有多項(xiàng)研究證明飛機(jī)草提取物及其揮發(fā)油對(duì)多種農(nóng)林害蟲具有較好的驅(qū)避活性(黃誠華，2002;趙輝等，2003;秦玉潔等，2004;彭躍峰，2005;韋德衛(wèi)等，2012)，如其對(duì)小菜蛾P(guān)lutella xylostella、荔枝蒂蛀蟲Conopomorpha sinensis、稻褐虱Nilaparvata lugens、瓜蚜的驅(qū)避率可達(dá)到80%以上。本研究結(jié)果也表明，飛機(jī)草乙酸乙酯提取物對(duì)紅脈穗螟具有一定的產(chǎn)卵忌避作用，其選擇性和非選擇性忌避率分別達(dá)到41.85%和46.84%;采用該提取物處理紅脈穗螟卵后導(dǎo)致其孵化率顯著降低(65.89%)，同時(shí)對(duì)初孵幼蟲可造成40.37%的個(gè)體死亡。經(jīng)分級(jí)萃取后測(cè)試其活性亦發(fā)現(xiàn)在非選擇性條件下正己烷萃取物對(duì)紅脈穗螟的產(chǎn)卵忌避率可達(dá)到60%以上，這也表明飛機(jī)草中對(duì)紅脈穗螟起忌避作用的主要成分可能集中在該級(jí)萃取物，下一步研究應(yīng)重點(diǎn)開展對(duì)這級(jí)萃取物的分離鑒定，如能從中分離出化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的活性化合物并進(jìn)行新農(nóng)藥的開發(fā)，則既能使飛機(jī)草變害為寶，又對(duì)農(nóng)林生產(chǎn)有利。

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