番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)取食的影響

謝佼昕,柳熹男,吳蘭軍,孫學(xué)俊,2,閆喜中*,郝赤*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801； 2.阿爾伯特大學(xué) 醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所，加拿大 埃德蒙頓 T6G1Z2)

番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)取食的影響

謝佼昕1,柳熹男1,吳蘭軍1,孫學(xué)俊1,2,閆喜中1*,郝赤1*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801； 2.阿爾伯特大學(xué) 醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所，加拿大 埃德蒙頓 T6G1Z2)

[目的]為了有效控制小菜蛾的危害，研發(fā)新型、高效植物源殺蟲(chóng)劑，[方法]用95%乙醇為溶劑對(duì)番茄莖、葉分別進(jìn)行索氏提取，并以葉片浸漬法就提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的取食進(jìn)行測(cè)定。[結(jié)果]結(jié)果表明，番茄莖、葉提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)均有明顯的拒食作用，且隨著提取物濃度的升高，拒食率增加。在莖、葉提取物濃度均為100 g·L-1下，處理24 h后小菜蛾幼蟲(chóng)拒食率為70.70%和63.54%。[結(jié)論]番茄莖葉提取物可用于小菜蛾的防治中。

小菜蛾； 番茄； 乙醇提取物； 拒食

小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)是十字花科蔬菜最重要的害蟲(chóng)之一，嚴(yán)重發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致減產(chǎn)90%，甚至絕收[1]。目前主要依賴于化學(xué)農(nóng)藥對(duì)其進(jìn)行防治，使得小菜蛾幾乎對(duì)所有的化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了顯著的抗藥性[2]，農(nóng)藥殘留還會(huì)破壞食物鏈并造成環(huán)境污染[3]。因此，開(kāi)發(fā)高效、低毒、低殘留以及對(duì)高等動(dòng)物和天敵安全的植物源農(nóng)藥已迫在眉睫。

番茄(LycopersiconesculentumMill.)是茄科茄屬番茄亞屬的多年生草本植物，其莖葉提取物具有較強(qiáng)的抑菌殺蟲(chóng)作用。王慶忠等[4]研究了番茄莖葉乙醇提取物對(duì)槐蚜生物活性的影響；吳利民等[5]研究了番茄莖葉提取物對(duì)菜粉蝶生物活性的影響；李會(huì)等[6]探索了番茄莖葉提取物對(duì)蘿卜蚜的毒力及其活性物質(zhì)的分離純化和結(jié)構(gòu)的初步解析。雖然目前已有番茄提取物對(duì)小菜蛾的生物活性的研究，比如Goldstein[7]發(fā)現(xiàn)了番茄對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的忌避作用，甚至對(duì)某些害蟲(chóng)還有毒殺作用，祝樹(shù)德[8]也發(fā)現(xiàn)番茄提取物對(duì)小菜蛾具有忌避作用。但是由于受到地域特征及氣候條件等多種因素的影響，不同地區(qū)小菜蛾的生物活性存在很大差異。關(guān)于番茄提取物對(duì)山西省地域小菜蛾的生物活性的研究未見(jiàn)報(bào)道，并且番茄不同組織部位的提取物對(duì)小菜蛾生物活性作用的差異性也未見(jiàn)到報(bào)道。因此，本試驗(yàn)采用乙醇溶劑提取，對(duì)番茄莖、葉的提取物對(duì)山西省地域的小菜蛾幼蟲(chóng)拒食作用進(jìn)行了研究，以期為建立小菜蛾生態(tài)調(diào)控技術(shù)體系以及植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試?yán)ハx(chóng)：小菜蛾為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲(chóng)毒理實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為25 ℃，濕度為70%±5%，光周期∶暗周期為14 h∶10 h。

供試植物：甘藍(lán)(BrassicaoleraceaL.var.capitataL.)(中甘十一號(hào)，邢研種業(yè))幼苗和番茄(LycopersiconesculentumMill.)(世紀(jì)粉冠王，桂禾種業(yè))均種植與山西農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室大棚。

主要藥品試劑：乙醇，95%乙醇，50%乙醇，蒸餾水

主要儀器材料：粉碎機(jī)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，天平，微波清洗儀，濾紙。

1.2 番茄不同部位乙醇提取物的制備

選取健康的番茄植株，把番茄的莖、葉分開(kāi)，分別洗凈晾干，待干燥后將莖、葉分別用粉碎機(jī)粉碎過(guò)篩(50目)，取粉末100 g加500 mL 95%乙醇溶解，待靜置12 h后，通過(guò)抽濾除去殘?jiān)萌芤海瑢⒅频萌芤悍庞阱F形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(40 ℃，90 r·min-1)中蒸餾得到凝膠狀液體，后倒入培養(yǎng)皿中晾干。將提取物用95%乙醇配成質(zhì)量濃度為100 g·L-1的溶液作為母液備用。

1.3 番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)拒食的影響

采用離體葉片法，將從大棚采回來(lái)的新鮮的甘藍(lán)葉片，用蘸有營(yíng)養(yǎng)液的棉球包裹其根部并覆上一

層保鮮膜。將母液用50%酒精配置成質(zhì)量濃度分別為100，50，25 g·L-1的溶液，均勻涂抹于葉片上，另取一葉片涂抹50%乙醇作為對(duì)照，放在在紙盒(20 cm*40 cm)里。將10頭饑餓4 h的小菜蛾三齡幼蟲(chóng)放入紙盒中，重復(fù)3次。分別在24 h，48 h用方格紙測(cè)取食面積，并算出拒食率。

式中：A為拒食率；S1為對(duì)照組平均取食面積；S2為處理組平均取食面積。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007和SPSS19.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析處理，應(yīng)用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 番茄莖乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)拒食作用

由表1可知，番茄莖部的乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的拒食作用。番茄莖提取物濃度為100g·L-1時(shí)拒食率最高，24h的拒食率為70.70%，48h為50.17%；當(dāng)提取物濃度為50g·L-1時(shí)，24h和48h拒食率分別為51.17%和18.70%；在提取物最低濃度為25g·L-1時(shí)，24h的拒食率為19.70%，48h的拒食率為14.77%。同一處理時(shí)間段內(nèi)拒食率隨提取物濃度增加而顯著升高(P<0.05)；且番茄莖乙醇提取物濃度為100g·L-1和50g·L-1時(shí)，不同時(shí)間段相同濃度下的拒食率均有所降低，且存在顯著差異(P<0.05)。

表1 番茄莖乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食作用

注：不同小寫(xiě)字母表示同一列差異顯著(P<0.05)，不同大寫(xiě)字母表示同一行差異顯著(P<0.05)。表2同。

Note: Different small letters mean significant difference was found in the same column(P<0.05); Different big letters mean significant difference was found in the same column(P<0.05). The same as in table 2.

2.2 番茄葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)拒食作用

由表2可知，番茄葉部的乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的拒食作用。番茄葉提取物濃度為100 g·L-1時(shí)拒食率最高，24 h的拒食率為63.54%，48 h為53.32%；當(dāng)提取物濃度為 50 g·L-1時(shí)，24 h和48 h拒食率分別為46.52%和39.94%；在最低濃度為25 g·L-1，24 h的拒食率為16.34%，48 h的拒食率為14.42%。同一處理時(shí)間段內(nèi)拒食率隨提取物濃度增加而顯著升高(P<0.05)；且番茄莖乙醇提取物濃度為 50 g·L-1時(shí)，不同時(shí)間段相同濃度下的拒食率有所降低，且存在顯著差異(P<0.05)。

表2 番茄葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食作用

2.3 番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)拒食作用的對(duì)比

圖1 番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)24 h拒食作用的對(duì)比Fig.1 Antifeedant effect of tomato stem and leaf extracts in the first day

在24 h處理下，番茄莖部乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食作用要好于番茄葉部乙醇提取物多小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食作用，且二者拒食率均隨著提取物濃度的升高而增加(圖1)。在提取物質(zhì)量濃度為100 g·L-1時(shí)，番茄莖部提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食效果最好，拒食率達(dá)到了70.70%。番茄莖部提取物濃度為50、100 g·L-1、葉部提取物濃度為100 g·L-1時(shí)，24 h的拒食率均在50%以上。

在48 h處理下，番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)拒食作用的對(duì)比較處理24 h時(shí)發(fā)生了變化。葉部提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食作用要高于莖部提取物對(duì)其的拒食作用，且二者的拒食率也是隨著提取物濃度的升高而增加(圖2)。在提取物質(zhì)量濃度為100 g·L-1時(shí)，番茄葉部乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食效果最好，拒食率達(dá)到了53.32%。各濃度下均對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)有拒食效果，且均在10%以上。

3 討論與結(jié)論

近年來(lái), 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求使植物源農(nóng)藥的研究備受重視并取得了很大進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外已有許多科研工作者發(fā)現(xiàn)了對(duì)昆蟲(chóng)有拒食作用的植物，Wheeler D A發(fā)現(xiàn)了美洲苦木對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的拒食及毒殺作用[9]，Ragesh P R發(fā)現(xiàn)藿香薊對(duì)棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)的拒食作用[10]，Kumar V研究了花椒及其化學(xué)組分對(duì)小菜蛾的毒殺作用[10]，Sharma S發(fā)現(xiàn)了印楝對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食作用[11]，張亞光發(fā)現(xiàn)了紫背金盤(pán)對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)、菜青蟲(chóng)等4種鱗翅目幼蟲(chóng)的拒食作用[12]；吳文偉發(fā)現(xiàn)番茄對(duì)菜粉蝶忌避作用[13]，祝樹(shù)德雖發(fā)現(xiàn)了番茄對(duì)小菜蛾的忌避作用[8]，但并未分別對(duì)莖、葉對(duì)小菜蛾的影響進(jìn)行研究，且未闡明隨著時(shí)間推移番茄莖、葉提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)取食影響的變化，本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上，探究了番茄莖、葉提取物分別對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)拒食的影響。

本研究發(fā)現(xiàn)，番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)均有明顯的拒食作用，且隨著提取物濃度的升高，幼蟲(chóng)的取食面積減小，拒食率增加，并且24 h的拒食率明顯高于48 h的拒食率，這可能與有效物質(zhì)的揮發(fā)有一定的關(guān)系。在24 h處理下，番茄莖部乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食效果要好于番茄葉部乙醇提取物對(duì)其的拒食效果，而在48 h處理下結(jié)果卻相反，推測(cè)可能是由于葉中存在某些物質(zhì)延緩了有效物質(zhì)的揮發(fā)從而使葉部提取物仍能保持較好的拒食效果。而在提取物質(zhì)量濃度為100 g·L-1時(shí)，處理24 h、48 h番茄莖、葉乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)的拒食率仍能達(dá)到50%以上，由此可見(jiàn)，其對(duì)小菜蛾的拒食效果還是十分顯著的。因此，我們可利用番茄莖、葉對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)具有拒食效果的這一特性，將其應(yīng)用到小菜蛾的防治中去。

番茄在我國(guó)種植廣泛，其莖葉因有一些特殊成分而具有較強(qiáng)的抑菌殺蟲(chóng)活性，是一種安全廣譜的植物源農(nóng)藥，廣泛應(yīng)用于多種植物病蟲(chóng)害的防治研究中[4～6]，具有誘人的前景。而且其莖葉在栽植過(guò)程中一般作為廢棄物被埋掉，因此開(kāi)發(fā)番茄莖葉提取物植物源農(nóng)藥既經(jīng)濟(jì)又安全、高效，適應(yīng)現(xiàn)代防治植物病蟲(chóng)害的要求，是一項(xiàng)綠色植保技術(shù)。但是，番茄莖葉中具有殺蟲(chóng)活性的物質(zhì)成分的化學(xué)本質(zhì)還需要進(jìn)一步的研究，從而指導(dǎo)人工合成，開(kāi)發(fā)出與環(huán)境相適應(yīng)的農(nóng)藥產(chǎn)品。

[1]Chin H, Y Othman, P A C Ooi.The diamondback moth problem in Malaysia[C]. In: Management ofPlutellaxylostellain Malaysia: Problem and Prospects.MARDI. Kuala, Lumpur,1990:26.

[2]羅雁婕,吳文偉,楊祚斌,等. 小菜蛾抗藥性及治理的研究進(jìn)展[J]. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(S1):178-182.

[3]劉霞,牛芳,王開(kāi)運(yùn). 小菜蛾抗藥性研究現(xiàn)狀及防治措施[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理,2013(2):51-55.

[4]王慶忠,王東方,王漢海，等.番茄莖葉乙醇水提取物對(duì)槐蚜的生物活性研究[J].北方園藝,2012,10(24):147-149.

[5]吳利民,陸寧海,崔建新，等.番茄莖葉提取物對(duì)菜粉蝶生物活性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(20):10428-10429.

[6]李會(huì),吳世標(biāo),賈福麗，等.番茄莖葉提取物對(duì)蘿卜蚜的毒力及其活性物質(zhì)的分離純化和結(jié)構(gòu)的初步解析[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2011,29(1):43-47.

[7]Reed D W, Pivnick K A, Underhill E W. Identification of chemical oviposition stiumulants for diamondback moth,Plutellaxylostella, present in three speices of Brassicaceae[J]. Entomol Exp Appl, 1989, 53:277-286.

[8]祝樹(shù)德.番茄提取物對(duì)小菜蛾的忌避、拒食及抑制產(chǎn)卵作用[J].華東昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2000(1):33-37.

[9]Wheeler D A, Isman M B. Antifeedant and toxic activity of Trichilia americana extract against the larvae of Spodoptera litura[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata, 2001, 98(1): 9-16.

[10]Ragesh P R, Bhutia T N, Ganta S, et al. Repellent, antifeedant and toxic effects of Ageratum conyzoides (Linnaeus)(Asteraceae) extract against Helicovepra armigera (Hübner)(Lepidoptera:Noctuidae)[J]. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 2016: 1-12.

[11]Sharma S, Singh A K. Toxic effect of neem, Azadirachta indica (A. Juss) foliage extracts against diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.)(Lepidoptera,Plutellidae)[J]. Journal of Biopesticides, 2014(7): 99.

[12]張業(yè)光，陳建新，管致和，等. 紫背金盤(pán)提取物對(duì)四種鱗翅目害蟲(chóng)作用活性的初步研究[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1992(4):63-68.

[13]吳文偉，邱宇彤，趙善歡，等. 番茄枝葉提取物對(duì)菜粉蝶產(chǎn)卵的忌避作用[J]. 昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),1998(S1):57-61.

(編輯：張貴森)

The effect of tomato stems and leaves ethanol extract on diamondback moth larvae feeding

Xie Jiaoxin1, Liu Xinan1, Wu Lanjun1, Sun Xuejun1,2, Yan Xizhong1*, Hao Chi1*

(1.CollegeofAgriculture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China; 2.DepartmentofExp.Oncology,CrossCancerInstitute,UniversityofAlberta,Edmonton,T6G1Z2Canada)

[Objective]In order to control the damage ofPlutellaxylostellaeffectively, the new style and high active plant insecticide was researched. [Methods]The soxlet’s extraction method was used to extract the active material in tomato stems and leaves by using 95% ethanol, and leaf immersion method was used to test the feeding of diamondback larvae. [Results]indicated that the extracts had obviously antifeedant rate to the larvae of diamondback moth. The higher concentration, the more obviously the effect on the pest was. The antifeedant rate reached 70.70% and 63.54% treated by contacting at concentration of 100 g·L-1at 24 h. [Conclusion]The ethanol extract of tomato stems and leaves can be used in the control of diamonclback moth.

Diamondback moth, Tomato, Ethanol extract, Antifeedant

2016-10-15

2016-12-23

謝佼昕(1991-)，女(漢)，山西長(zhǎng)治人，碩士研究生，研究方向：昆蟲(chóng)生理與生物防治

*通信作者：閆喜中，副教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail:yanxizhong80@163.com;郝赤，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:sxauhc@163.com

山西省“百人計(jì)劃”項(xiàng)目(201144)，山西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015011072)，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(2014ZZ08)

S433.4

A

1671-8151(2017)03-0169-04