香茅精油對番石榴實(shí)蠅成蟲和幼蟲的抑制作用

袁盛勇， 孔 瓊， 劉曉飛， 葉 輝， 何 超， 沈登榮

(1.紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南蒙自 661100；2.云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，云南昆明 650091)

香茅精油對番石榴實(shí)蠅成蟲和幼蟲的抑制作用

袁盛勇1， 孔 瓊1， 劉曉飛2， 葉 輝2， 何 超1， 沈登榮1

(1.紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南蒙自 661100；2.云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，云南昆明 650091)

研究香茅(Cymbopogonnardus)精油對番石榴實(shí)蠅(BactroceracorrectaBezzi)成蟲的產(chǎn)卵驅(qū)避作用和對幼蟲生長發(fā)育的抑制作用。結(jié)果表明，香茅精油對番石榴實(shí)蠅產(chǎn)卵具有很好的驅(qū)避作用，不同濃度香茅精油處理番石榴上的產(chǎn)卵均顯著低于對照。在24 h下1 000 μg/mL濃度時(shí)番石榴實(shí)蠅雌蟲的選擇產(chǎn)卵驅(qū)避率為(5.26±2.38)%，10 000 μg/mL 濃度時(shí)雌蟲的選擇產(chǎn)卵驅(qū)避率為(85.73±10.45)%。經(jīng)24 h后，1 000 μg/mL濃度時(shí)番石榴實(shí)蠅的非選擇產(chǎn)卵驅(qū)避率為(49.88±3.57)%，10 000 μg/mL濃度時(shí)的非選擇產(chǎn)卵驅(qū)避率為(90.29±9.54)%。香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲在濃度為1 000 μg/mL時(shí)24 h后拒食率為(37.82±5.27)%，48 h后拒食率為(53.15±4.76)%；濃度為10 000 μg/mL時(shí)24 h后拒食率為(86.25±12.79)%，48 h后拒食率為(91.05±9.51)%。香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲化蛹的影響為在濃度1 000 μg/mL時(shí)，12 h番石榴實(shí)蠅幼蟲的化蛹率為(79.44±13.58)%，24 h的化蛹率為(70.52±8.23)%，48 h的化蛹率為(42.22±7.93)%，72 h的化蛹率為(27.67±5.93)%；濃度為10 000 μg/mL時(shí)，12 h番石榴實(shí)蠅幼蟲的化蛹率為(6.77±2.49)%，24 h的化蛹率為(6.53±1.23)%，48 h的化蛹率為(4.33±1.85)%，72 h的化蛹率為0。

香茅精油；番石榴實(shí)蠅；驅(qū)避作用；生長發(fā)育；趨避率

昆蟲的取食和產(chǎn)卵行為受多種因素影響，植物表面揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì)直接影響昆蟲取食和對產(chǎn)卵場所的選擇及其產(chǎn)卵量[1]。研究對昆蟲取食和產(chǎn)卵有抑制效果的植物次生化學(xué)物質(zhì)，并研制成昆蟲行為調(diào)控劑，對環(huán)境安全，且作用方式多樣，害蟲不易產(chǎn)生抗性，是新一代害蟲控制策略的發(fā)展方向[2]。植物精油(essential oil)是植物體內(nèi)的次生代謝物質(zhì)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)不少植物精油對害蟲有熏蒸、觸殺、驅(qū)避等活性，是一類對環(huán)境友好的天然殺蟲活性物質(zhì)[3]。李紅艷等利用香茅(Cymbopogonnardus)精油對絲光綠蠅(Luciliasericata)的熏蒸毒力進(jìn)行研究[4]。王玉贊等利用香茅精油對橘小實(shí)蠅(BactroceradorsalisHendel)的產(chǎn)卵抑制性進(jìn)行了研究，并取得一定效果[5]。郭素芬等利用辣椒(Capsicumannuum)等非寄主植物粗提物對小菜蛾(Plutellaxylostella)幼蟲的驅(qū)避作用進(jìn)行研究[6]。鐘平生等用山姜(Alpiniajaponica)等植物精油對長頭谷盜[Latheticusoryzae(Waterhouse)]的趨避作用進(jìn)行研究，并具有良好的效果[7]。

番石榴實(shí)蠅(BactroceracorrectaBezzi)屬于雙翅目(Diptera)實(shí)蠅科(Tephritidae)[8]，是多種熱帶、亞熱帶水果和蔬菜的重要害蟲，主要危害番石榴(PsidiumguajavaLinn.)、芒果(MangifereindicaL.)、蓮霧[Syzygiumsamarangense(Bl.) Merr.et Perry]、棗(ZiziphusjujubaMill)、蒲桃[Syzygiumjambos(L.) Alston]、人心果[Manikarazapota(Linn.) van Royen]等30個(gè)科60余種瓜果，主要分布在泰國、印度、斯里蘭卡和巴基斯坦，僅在我國臺灣和云南的元江縣有發(fā)生[9]。番石榴實(shí)蠅被列為我國進(jìn)境植物檢疫性害蟲，也被很多國家列為檢疫性對象。隨著我國和東盟自由貿(mào)易區(qū)的建立，我國從東盟進(jìn)口水果數(shù)量在逐年增加，進(jìn)口水果攜帶番石榴實(shí)蠅入境的風(fēng)險(xiǎn)越來越高，云南省河口口岸從越南進(jìn)口大量熱帶水果，并截獲過大量番石榴實(shí)蠅疫情[10-11]。本研究利用香茅精油對番石榴實(shí)蠅的成蟲產(chǎn)卵忌避作用和幼蟲拒食作用等進(jìn)行研究，以期為番石榴實(shí)蠅的無公害防治和香茅精油的綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蟲源 番石榴實(shí)蠅采自云南省元江縣腐爛的芒果和建水縣番石榴的爛果，經(jīng)室內(nèi)人工飼養(yǎng)建立實(shí)驗(yàn)種群。

1.1.2 儀器及試劑 養(yǎng)蟲箱(50 cm×50 cm×50 cm)、85%丙酮、指形管、RXZ-300B型人工氣候箱(浙江寧波東南儀器有限公司)。

1.1.3 供試精油 香茅精油購自江西省吉安市中香天然植物提取有限公司，純度為85%。

1.2 方法

1.2.1 香茅精油對番石榴實(shí)蠅產(chǎn)卵的影響 用丙酮把香茅精油稀釋至1 000、2 000、4 000、8 000、10 000 μg/mL 5個(gè)不同濃度。將表面健康的番石榴塊洗凈晾干后浸入上述不同質(zhì)量濃度的香茅精油溶液中浸泡10 s后取出，晾干備用。

1.2.1.1 雌蟲選擇性產(chǎn)卵試驗(yàn) 將1塊經(jīng)過濃度為1 000 μg/mL 香茅精油處理過的番石榴塊和1塊用蒸餾水浸泡10 s晾干后的番石榴塊，同時(shí)放入養(yǎng)蟲箱內(nèi)，將20對產(chǎn)卵高峰期的成蟲移入養(yǎng)蟲箱中，并供應(yīng)人工飼料和水。2 000、4 000、8 000、10 000 μg/mL濃度作同樣處理，每個(gè)處理濃度重復(fù)3次，24 h后檢查番石榴上的產(chǎn)卵量。

1.2.1.2 雌蟲非選擇性產(chǎn)卵試驗(yàn) 將番石榴塊用1 000、2 000、4 000、8 000、10 000 μg/mL濃度香茅精油處理后，放入裝有20對處于產(chǎn)卵高峰期的成蟲養(yǎng)蟲箱內(nèi)，并以蒸餾水處理過的番石榴作對照，24 h后檢查番石榴上的產(chǎn)卵量，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.2.3 香茅精油對番石榴實(shí)蠅幼蟲拒食作用 番石榴塊分別浸入1 000、2 000、4 000、8 000、10 000 μg/mL 5個(gè)不同濃度的香茅精油溶液中。10 s后取出晾干備用，然后在每個(gè)培養(yǎng)皿各放入1塊番石榴，并接入饑餓4 h的番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲20頭，每個(gè)處理濃度重復(fù)3次，用清水處理作對照，接蟲24、48 h后根據(jù)已知番石榴塊質(zhì)量和取食番石榴塊質(zhì)量，求拒食率。

1.2.4 香茅精油對番石榴實(shí)蠅幼蟲化蛹的抑制作用 設(shè)置12、24、48、72 h 4個(gè)時(shí)段的試驗(yàn)處理，采用瓜塊含毒的方法[13]喂養(yǎng)番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲，每個(gè)處理取2齡幼蟲30頭，重復(fù)3次。將已知質(zhì)量的番石榴塊浸泡于不同濃度香茅精油溶液中10 s，取出晾干。用清水浸泡處理作對照，分別喂養(yǎng)試蟲12、24、48、72 h后，用正常番石榴塊喂養(yǎng)直至化蛹，記錄各處理化蛹數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析[5，9]

2 結(jié)果與分析

2.1 香茅精油對番石榴實(shí)蠅產(chǎn)卵的影響

2.1.1 香茅精油對番石榴實(shí)蠅選擇性產(chǎn)卵的影響 由表1可知，番石榴實(shí)蠅雌蟲經(jīng)不同濃度香茅精油處理后，雌蟲的產(chǎn)卵量明顯低于對照組產(chǎn)卵量，說明香茅精油對番石榴實(shí)蠅具有明顯的產(chǎn)卵驅(qū)避性，且隨著濃度的不斷升高，雌蟲產(chǎn)卵量逐漸減少，差異越顯著。當(dāng)濃度為1 000 μg/mL時(shí)，產(chǎn)卵驅(qū)避率最低，為(5.26±2.38)%；當(dāng)濃度為10 000 μg/mL時(shí)產(chǎn)卵驅(qū)避率最高，為(85.73±10.45)%。

表1 香茅精油對番石榴實(shí)蠅選擇性產(chǎn)卵的影響

注：表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列不同小寫字母間表示差異顯著(P<0.05，Duncan’s多重比較)。下表同。

2.1.2 香茅精油對番石榴實(shí)蠅非選擇性產(chǎn)卵的影響 由表2可知，隨著精油濃度的升高，雌蟲產(chǎn)卵量逐漸減少，產(chǎn)卵驅(qū)避性不斷增強(qiáng)。當(dāng)精油濃度為1 000 μg/mL時(shí)，產(chǎn)卵驅(qū)避率最低，為(49.88±3.57)%；當(dāng)精油濃度為10 000 μg/mL時(shí)，產(chǎn)卵驅(qū)避率最高，可達(dá)(90.29±9.54)%。

表2 香茅精油對番石榴實(shí)蠅非選擇性產(chǎn)卵的影響

2.2 香茅精油對番石榴實(shí)蠅幼蟲的拒食作用

由表3可知，經(jīng)不同濃度香茅精油處理的番石榴塊喂食后，2齡幼蟲出現(xiàn)不同程度的拒食反應(yīng)，濃度為1 000 μg/mL時(shí)，24 h時(shí)的拒食率最低，為(37.82±5.27)%，48 h時(shí)拒食率為(53.15±4.76)%；當(dāng)濃度為10 000 μg/mL時(shí)，24 h的拒食率為(86.25±12.79)%，48 h的拒食率為(91.05±9.51)%。說明香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲拒食率隨著濃度的升高逐漸增加。

2.3 香茅精油對番石榴實(shí)蠅幼蟲化蛹率的影響

不同濃度香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲生長抑制作用試驗(yàn)結(jié)果(表4)表明，在處理時(shí)間為12 h時(shí)，精油濃度為 1 000 μg/mL 幼蟲化蛹率最高，為(79.44±13.58)%，當(dāng)濃度為10 000 μg/mL 時(shí)幼蟲化蛹率為(6.77±2.49)%。在相同的處理濃度下，隨著處理時(shí)間的不斷延長，幼蟲的化蛹率逐漸降低；在相同的處理時(shí)間下，隨著處理濃度的升高，幼蟲的化蛹率逐漸下降。處理濃度為10 000 μg/mL時(shí)，12 h時(shí)的幼蟲化蛹率最高，為(6.77±2.49)%，24 h時(shí)的幼蟲化蛹率為(6.53±1.23)%，48 h時(shí)的幼蟲化蛹率為(4.33±1.85)%，處理時(shí)間為72 h時(shí)幼蟲化蛹率最低，為0。在不同時(shí)段和不同濃度處理下，幼蟲的化蛹率均低于對照組的化蛹率，說明香茅油對幼蟲化蛹具有一定抑制作用。

表3 香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲的拒食率

表4 香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲的化蛹率的影響

3 結(jié)論與討論

開發(fā)利用非寄主植物次生代謝產(chǎn)物作為農(nóng)業(yè)害蟲防治藥劑已成為當(dāng)今殺蟲劑研究的熱點(diǎn)。本研究結(jié)果表明，香茅精油在高濃度時(shí)均對番石榴實(shí)蠅成蟲和幼蟲表現(xiàn)出明顯的驅(qū)避活性，隨著濃度的降低，驅(qū)避作用減弱。當(dāng)濃度為 10 000 μg/mL 時(shí)，香茅精油對番石榴實(shí)蠅雌蟲的選擇性產(chǎn)卵驅(qū)避率最高，為(85.73±10.45)%；雌蟲非選擇性產(chǎn)卵驅(qū)避性產(chǎn)卵驅(qū)避率最高可達(dá)(90.29±9.54)%；當(dāng)濃度為 10 000 μg/mL 時(shí)，香茅精油對番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲24 h處理的拒食率是(86.25±12.79)%，48 h 的拒食率為(91.05±9.51)%。當(dāng)濃度為10 000 μg/mL、處理時(shí)間為12 h時(shí)，幼蟲的化蛹率為(6.77±2.49)%，24 h 時(shí)幼蟲的化蛹率為(6.53±1.23)%，48 h時(shí)幼蟲的化蛹率為(4.33±1.85)%，72 h時(shí)幼蟲化蛹率最低，為0，化蛹率隨著時(shí)間的推移逐漸降低，遠(yuǎn)低于對照組的幼蟲化蛹率?？傊?，番石榴實(shí)蠅雌蟲經(jīng)不同濃度香茅精油處理后，隨著香茅精油濃度的升高，雌蟲的產(chǎn)卵量明顯降低，且低于對照組產(chǎn)卵量。隨著香茅精油濃度升高，番石榴實(shí)蠅2齡幼蟲拒食率也逐漸增加，幼蟲的化蛹率逐漸降低。植物精油在農(nóng)業(yè)害蟲綜合防治中有巨大的潛力，通過對植物精油和昆蟲化學(xué)生態(tài)學(xué)和毒理學(xué)的研究，有利于形成農(nóng)業(yè)害蟲綜合防治的新模式。植物精油同時(shí)具有作用緩慢、穩(wěn)定性差、易受環(huán)境因素影響等缺點(diǎn)，田間應(yīng)用借助合適的助劑加工成某種制劑或與某類化學(xué)農(nóng)藥混用不失為植物精油作為驅(qū)避劑使用的一種好方法。

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10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.027

2015-11-20

國家自然科學(xué)基金(編號：41401065)；紅河學(xué)院植物保護(hù)碩士授權(quán)點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。

袁盛勇(1975—)，男，云南宣威人，碩士，副教授，從事農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治研究。E-mail：ysy9069@163.com。

葉 輝，博士，教授，從事有害昆蟲入侵生態(tài)及預(yù)警監(jiān)測及昆蟲種群遷移及其適應(yīng)進(jìn)化研究。E-mail：yehui@ynu.edu.cn。

S482.3+9

A

1002-1302(2017)02-0100-03

袁盛勇，孔 瓊，劉曉飛，等. 香茅精油對番石榴實(shí)蠅成蟲和幼蟲的抑制作用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45(2)：100-102.