紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的生物控制作用

袁蓮蓮，王耀鋒，靳志偉，張 靜，李 偉，董石飛，趙存孝，黃明迪，姚忠虎，王鳳龍，楊金廣*（.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，煙草行業(yè)煙草病蟲害監(jiān)測與綜合治理重點實驗室，青島 660；.甘肅省煙草公司慶陽市公司，甘肅 西峰 7000；.甘肅省煙草公司，蘭州 706；.紅云紅河煙草（集團）有限責(zé)任公司，昆明 60；.甘肅省煙草公司隴南市公司，甘肅 武都 76000）

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紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的生物控制作用

袁蓮蓮1，王耀鋒2，靳志偉3，張 靜4，李 偉4，董石飛4，趙存孝2，黃明迪5，姚忠虎2，王鳳龍1，楊金廣1*
（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，煙草行業(yè)煙草病蟲害監(jiān)測與綜合治理重點實驗室，青島 266101；2.甘肅省煙草公司慶陽市公司，甘肅 西峰 745000；3.甘肅省煙草公司，蘭州 741306；4.紅云紅河煙草（集團）有限責(zé)任公司，昆明 650231；5.甘肅省煙草公司隴南市公司，甘肅 武都 746000）

摘 要：利用化學(xué)分析法和生測技術(shù)測定紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的生物控制作用。結(jié)果顯示，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的生物活性較明顯。在室內(nèi)試驗中，濃度為9、7g DW/100 mL的紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食、忌避和毒殺活性較好，且持續(xù)效果也相對較好。對煙蚜的拒食活性分別維持在64.64%～79.34%和51.24%～61.24%，忌避率均達58.43%以上，而死亡率均在83.83%以上。室外大田試驗中，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜種群的干擾效果明顯，7和9g DW/100 mL濃度的紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的大田拒食率分別為53.45%和65.56%，其干擾作用控制指數(shù)分別為0.367和0.468。研究結(jié)果表明，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的生物控制作用較好，可作為研制煙草保護劑的原料。

關(guān)鍵詞：紫蘇；乙醇粗提取物；煙蚜；生物控制

煙蚜（Myzus persicae），別稱桃蚜、桃赤蚜，可嚴(yán)重危害煙草的正常生長，在我國各個煙區(qū)均造成了不同程度的危害。長期以來，主要依靠化學(xué)方法對煙田煙蚜進行防治，但農(nóng)藥的施用對煙蚜的控制效果不佳，長期施用易導(dǎo)致煙蚜產(chǎn)生顯著抗藥性，且造成了越來越嚴(yán)重的殺傷天敵、生態(tài)平衡破壞、污染環(huán)境等問題［1-4］。煙蚜的生物防治于1967年被國際生物防治工作組織列為世界范圍內(nèi)六大生物防治課題之一。豐富農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性可有效調(diào)控農(nóng)田作物病蟲害的發(fā)生［5-6］。間作套種某些非寄主植物，其揮發(fā)物中某些成分可驅(qū)避昆蟲，使其遠(yuǎn)離寄主植物，從而減輕病蟲害的發(fā)生［7］。Hori［8］研究了 13種唇形科非寄主植物精油對桃蚜的趨避效果，結(jié)果顯示芳香植物迷迭香（Rosmarinus officinalis）和千里香（Murraya paniculata）精油1 μ L劑量時也具有趨避效果，迷迭香精油彌散的煙田較對照組煙田，煙蚜種群數(shù)量下降70%左右。嚴(yán)建新等［9］曾在室內(nèi)對6種非嗜食植物乙醇提取物對煙蚜的忌避作用進行了測定，結(jié)果表明芳香植物細(xì)葉桉（Eucalyptus tereticornis）提取物對煙蚜的忌避率最高，高達94.17%。同時也有研究顯示，在感蚜品種K326種植條件下，田間間作紫蘇（Perilla frutescens）可達到有效驅(qū)避煙蚜的效果，煙蚜數(shù)量始終維持在較低水平［6］，但目前尚沒有有關(guān)紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜生物控制作用的系統(tǒng)研究。

紫蘇（P.frutescens）為唇形科（Labiatae）紫蘇屬（Perilla）的一年生草本植物，是一種傳統(tǒng)的藥食兩用植物，是國家衛(wèi)生部首批頒布的既是食品又是藥品的60種物品之一［10-11］。我國陜西、甘肅引種較早，甘肅慶陽已有2000多年的栽培歷史，且擁有豐富的紫蘇資源。據(jù)統(tǒng)計，作為油源之一，2010年慶陽市紫蘇的種植面積達1.72萬hm2；2012年達1.83 萬hm2，總產(chǎn)量為3.53萬t［12］。紫蘇還是一種良好的倒茬作物［13］。

多年來甘肅慶陽煙田單一種植模式（耕作模式一致化、主栽品種遺傳背景相近化、防治模式一致性和移栽時期的統(tǒng)一化）使慶陽煙田病蟲害發(fā)生愈演愈烈，特別是煙蚜的危害已經(jīng)成為甘肅煙區(qū)主要的蟲害。鑒于此，本文主要利用化學(xué)分析法和生測技術(shù)對紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的趨避作用進行了研究，以期明確紫蘇粗提取物對煙蚜的生物控制作用，為甘肅煙區(qū)煙蚜生態(tài)控制奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試紫蘇及提取方法 于紫蘇栽后30 d，進行采集。紫蘇整個生長期間不噴施任何農(nóng)藥，僅于需要時澆水。按以下方法進行抽提：

除去紫蘇根部泥土，洗凈晾干，粉碎、過篩、稱重后裝入500 mL錐形瓶中，按1：5的比例混合紫蘇粉與95%乙醇，振蕩48 h。真空濃縮，待乙醇完全揮發(fā)至提取物呈膏狀且重量不再變化為止，后制成1g干物質(zhì)/mL溶劑的母液（即1g DW/mL），低溫、避光密封保存?zhèn)溆茫?4］。

1.1.2 供試?yán)ハx 供試?yán)ハx為煙蚜，采自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所即墨試驗基地。采回?zé)熝梁?，置于室?nèi)盆栽煙苗上罩籠飼養(yǎng)以備用，選擇個體發(fā)育一致的煙蚜作為供試?yán)ハx。

1.1.3 供試煙草 以秦?zé)?96作為供試煙草品種，種植于花盆中，并罩籠，不施任何農(nóng)藥僅澆水。

1.2 試驗方法

1.2.1 室內(nèi)生物活性測定 （1）紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜拒食活性的測定：采集煙苗成苗期煙葉，洗凈晾干。試驗時將母液稀釋成1、3、5、7、9g DW/100 mL 5種質(zhì)量濃度，于秦?zé)?6 煙葉背面中脈兩側(cè)分別涂同等濃度的紫蘇提取液與乙醇。置于培養(yǎng)皿中，并在葉背面中脈上接種 30頭無翅煙蚜，后蓋上培養(yǎng)皿。接種6、18、24 h后，分別統(tǒng)計煙葉中脈兩側(cè)蚜蟲數(shù)量，忽略棲息于中脈的蚜蟲。每個處理設(shè)30個重復(fù)。采用下列公式對其拒食率進行計算［15］。

拒食率（%）=（對照區(qū)棲息煙蚜數(shù)-處理區(qū)棲息煙蚜數(shù)）/對照區(qū)棲息煙蚜數(shù)×100。

（2）紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜忌避活性的測定：于供試煙草的子葉期，挑選沒有蟲孔的盆栽煙苗。將紫蘇乙醇粗提取物均勻噴施于煙苗的葉片正反面和莖上。于煙苗晾干后，將對照和處理盆栽苗放置于養(yǎng)蟲籠（長×寬×高=75.0cm×54.0cm×55.0cm）內(nèi)，并于各個籠中放入100頭有翅煙蚜成蟲［16-17］。紫蘇乙醇粗提取物的供試濃度及對照同（1），每個處理設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)3株煙苗。24、48、72 h后分別觀察煙株上煙蚜成蟲的數(shù)量，并對其忌避率進行計算。

忌避率/%=（對照區(qū)煙蚜數(shù)-處理區(qū)煙蚜數(shù)）/對照區(qū)煙蚜數(shù)×100

（3）紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜毒殺活性的測定：選取無翅成蚜放置于不同濃度紫蘇乙醇粗提取物處理液或?qū)φ找褐? s后取出，用濾紙吸干其身體表面的藥液，放于墊有保濕濾紙培養(yǎng)皿中的新鮮煙草葉片上，50頭作為一個處理，每個處理設(shè) 30個重復(fù)。6、18、24 h后分別檢查煙蚜的成活情況，根據(jù)以下公式對其死亡率及校正死亡率進行計算［18-19］。

死亡率/%=死亡煙蚜數(shù)/供試煙蚜數(shù)×100

校正死亡率/%=（處理死亡率-對照死亡率）/（1-對照死亡率）×100

1.2.2 大田干擾作用試驗 于 2015年在甘肅省慶陽市正寧縣永正鄉(xiāng)進行大田試驗，煙田肥力為中等。供試煙草品種為秦?zé)?6；紫蘇乙醇粗提取物濃度為室內(nèi)拒食效果較好的濃度，為7和9g DW/100 mL ，同等濃度乙醇作為對照；肥料種類為煙草專用復(fù)合肥、鈣鎂磷肥、硫酸鉀。煙株種植規(guī)格為110cm×80cm，田間管理措施按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)規(guī)程進行，不施用任何殺蟲劑。

煙株團棵初期，挑選長勢、大小基本一致的秦?zé)?96煙株，仔細(xì)除去煙株上所有的蚜蟲，掛牌標(biāo)記，并分別均勻噴施濃度為7和9g DW/100 mL的紫蘇乙醇粗提取物及同等濃度的乙醇對照液，共3個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)檢查10株煙株。于噴施2 d 后調(diào)查每株煙株上煙蚜數(shù)量，并按以下公式計算其拒食率及干擾作用控制指數(shù)IIPC（the interfere index of population control）［20］。

拒食率（%）=（對照區(qū)煙蚜數(shù)-處理區(qū)煙蚜數(shù)）/對照區(qū)煙蚜數(shù)×100

IIPC=處理區(qū)煙蚜數(shù)/對照區(qū)煙蚜數(shù)

1.3 數(shù)據(jù)分析

對所得數(shù)據(jù)采用Excel 2010、SPSS15.0 軟件進行單因素方差分析（One-Way ANOVA）。

2 結(jié) 果

2.1 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食活性

由表1看出，在處理6 h后，濃度為9g DW/100 mL紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食率達 79.34%，拒食效果最好；1g DW/100 mL濃度的粗提取物對煙蚜的拒食效果最差，拒食率為41.23%；其他3種濃度的紫蘇乙醇粗提取物的拒食活性居中，拒食率維持在57.21%～61.24%；。

處理18 h后，5、7、9g DW/100 mL濃度紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜具有較好的拒食效果，拒食率在35.53%～70.20%；其他2種濃度紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食活性較差，其拒食率低至15.35%～22.23%。

處理24 h后，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食活性明顯減弱，但濃度為7、9g DW/100 mL的紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食活性仍較好，其拒食率保持在51.24%～64.64%。

表1 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食活性Table 1 Antifeedant activity of ethanol extracts of P.frutescens on M.persicae

2.2 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的忌避活性

從表2看出，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的忌避活性較好，忌避率達7.34%～98.35%。相同處理時間下，不同濃度的忌避活性存在差異，其忌避率隨粗提取物濃度的增大而增大。但在72 h的處理時間內(nèi)，相同濃度紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的忌避作用隨時間的延長而逐漸減弱。其中，濃度為 9和 7g DW/100 mL的紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的忌避效果和持續(xù)效果較好，忌避率分別維持在74.43%～98.35%和58.43%～87.98%；1和3g DW/100 mL濃度紫蘇乙醇粗提取物的忌避效果和持續(xù)效果較差，忌避率為 7.34%～24.21%；而濃度為 5g DW/100 mL的紫蘇乙醇粗提取物的忌避效果及持續(xù)效果居中，忌避率在42.42%～70.02%。

表2 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的忌避作用Table 2 The deterrent effects of ethanol-soluble extracts of P.frutescens on M.persicae

2.3 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的毒殺活性

由表3看出，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的毒殺效果較好，煙蚜死亡率為14.12%～100.00%。相同時間下，不同濃度毒殺效果隨濃度增大而增大；而在處理后24 h內(nèi)，相同濃度紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的毒殺效果也隨時間的延長而增強。其中，濃度為9和7g DW/100 mL的紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的毒殺效果和持續(xù)效果較好，其死亡率均維持在83.83%以上；1g DW/100 mL濃度紫蘇乙醇粗提取物的毒殺效果和持續(xù)效果最差，其死亡率為4.12%～33.13%；其他濃度紫蘇乙醇粗提取物的毒殺效果及持續(xù)效果居中，死亡率穩(wěn)定在45.25%～77.24%。

表3 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的毒殺活性Table 3 Toxic activity of ethanol-soluble extracts of P.frutescens on M.persicae

2.4 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜種群的干擾作用

由表4可看出，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜種群的干擾作用顯著。7和9g DW/100 mL濃度紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的大田拒食率為 53.45%和65.56%，而其干擾作用控制指數(shù)分別為 0.468和0.367。

表4 紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜種群的干擾作用Table 4 Interference of ethanol-soluble extracts of P.frutescens on M.persicae

3 討 論

合理增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性可實現(xiàn)害蟲生態(tài)調(diào)控［5-6］。有研究表明，田間間作趨避植物可通過釋放具有驅(qū)避功能的GLVs來調(diào)控害蟲種群，還可構(gòu)建多樣化生境來提高捕食性或寄生性天敵的豐富度［21-22］。田間果園常利用兼有天然香料植物和藥用植物共有屬性的芳香植物作為趨避植物，而芳香植物也因其有效的避害作用，種類繁多，對環(huán)境友好以及附加的經(jīng)濟價值等特點，被廣泛應(yīng)用于害蟲生物防治［2］。

通過研究紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食、忌避或毒殺等的生物活性，結(jié)果表明濃度為 9、7g DW/100 mL紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的生物活性及持續(xù)效果較好。其拒食率分別穩(wěn)定在64.64%～79.34%和 51.24%～61.24%，忌避率均達58.43%以上，而死亡率均在83.83%以上。另，在大田試驗中，紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜種群的干擾效果明顯，7和9g DW/100 mL濃度的紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜的拒食率分別為53.45%和65.56%，干擾作用控制指數(shù)分別為在0.367和0.468。這都表明紫蘇乙醇粗提取物對煙蚜有明顯的抑制作用，與前人的研究報道相一致［6］。因此，可將紫蘇作為煙田害蟲的驅(qū)避或毒殺作物，適時與煙苗進行間作、套種或混作，利用紫蘇的揮發(fā)物驅(qū)趕煙蚜（特別是有翅煙蚜）。同時，也可將紫蘇作為主要原料，開發(fā)主要害蟲忌避劑、拒食劑或毒殺劑，在大田生育初期或害蟲零星發(fā)生時替代化學(xué)農(nóng)藥進行噴霧施用，在保護環(huán)境的基礎(chǔ)上減少煙蚜的蟲原基數(shù)。

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Biological Control Effects of Ethanol Extracts of Perilla Frutescens on Myzus Persicae

YUAN Lianlian1， WANG Yaofeng2， JIN Zhiwei3， ZHANG Jing4， LI Wei4， DONG Shifei4， ZHAO Cunxiao2，HUANG Mingdi5， YAO Zhonghu2， WANG Fenglong1， YANG Jinguang1*
（1.Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Key Laboratory of Tobacco Pest Monitoring Controlling & Integrated Management， Qingdao 266101， China； 2.Qingyang Tobacco Company， Gansu Tobacco Cooperation，Xifeng， Gansu 745000， China； 3.Gansu Tobacco Cooperation， Lanzhou 741306， China； 4.Hongyun and Honghe Tobacco（Group）Limited Company， Kunming 650231， China； 5.Longnan Tobacco Company， Gansu Tobacco Cooperation， Wudu， Gansu 746000，China）

Abstract:The biological control effects of ethanol extracts of Perilla frutescens on Myzus Persicae were investigated by chemical analysis and bioassay methods.The results showed that the effects of ethanol extracts of P.frutescens on M.Persicae were significant across the experimental conditions.The indoor experiments showed that the relative bioactivities against M.Persicae of the extracts were stronger at the concentrations of 9g and 7g DW/100 mL.The antifeeding rates that caused by the use of the two extracts with the highest bioactivities were 64.64% to 79.34% for the 9g DW/100 mL extract and 51.24% to 61.24% for the 7g DW/100 mL extract.The deterrent rates were over 58.43%.The corresponding mortalities caused by these extracts were over 83.83%.In the field experiments， the interference effects of ethanol extracts of P.frutescens on M.Persicae were obvious.The antifeeding rates of the 9g DW/mL and 7g DW/100 mL extracts were 53.45% and 65.56% respectively.The population control interference index values of these two extracts were 0.468 and 0.367.These results indicate that the ethanol extracts of P.frutescens have great biological control effects on M.Persicae and that P.frutescens could be used as a latent material in developing an effective agent for protecting tobacco.

Keywords:Perilla frutescens； ethanol extracts； Myzus Persicae； biological control

中圖分類號：S435.72

文章編號：1007-5119（2016）02-0011-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.003

基金項目：甘肅省煙草公司科技項目“烤煙-紫蘇間作對煙蚜防控研究”（2015-08）

作者簡介：袁蓮蓮（1988-），碩士，主要從事煙草病毒病綜合防治研究。E-mail：yllwsw11@126.com。*通信作者，E-mail：jinguangyang@126.com

收稿日期：2015-09-14 修回日期：2016-03-11