6種入侵植物提取物對煙蚜的殺蟲活性

王德艷， 張大才， 胡世俊， 閆曉慧

(西南林業(yè)大學(xué)生物多樣性保護與利用學(xué)院/云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點實驗室，云南 昆明 650224)

煙蚜Myzuspersicae(Sulzer)又名桃蚜，屬同翅目(Homoptera)蚜科(Aphididae)瘤蚜屬(Myzus)，寄主范圍廣泛，是煙草的重要害蟲之一，在中國各煙區(qū)均有發(fā)生[1]。煙蚜繁殖快、世代周期短、種群數(shù)量大，不僅影響煙株正常生長，還會分泌蜜露誘發(fā)煤污病，嚴重影響煙草品質(zhì)，此外，有翅煙蚜還能傳播各種病毒病，如黃瓜花葉病(CMV)、馬鈴薯Y病毒病(PVY)、煙草蝕紋病(TEV)等，對煙草種植造成更嚴重的間接危害[2]。長期以來對煙蚜的防治主要依賴于化學(xué)防治，但由于化學(xué)農(nóng)藥的大量使用，煙蚜的抗藥性、煙葉的農(nóng)藥殘留問題越來越嚴重，尤其是化學(xué)農(nóng)藥對非靶標(biāo)生物的殺傷以及對環(huán)境的污染。植物性殺蟲劑因具有高效、低毒、低殘留、易降解等諸多優(yōu)點，越來越受到重視[3]。中國的植物資源豐富，具有開發(fā)植物源農(nóng)藥得天獨厚的條件，植物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物超過40萬種，某些次生代謝物質(zhì)是在長期生存競爭中為抵御逆境傷害所形成的，往往具有某些特異的生物活性，這為植物源農(nóng)藥的研究開發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[4]。

近年來，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展，國際貿(mào)易及旅游業(yè)等越來越普遍，給外來植物的入侵提供了機會，入侵植物產(chǎn)生的危害也日益突出，如覆蓋稻田，攀緣森林樹木、果園茶園、竹林及橡膠林，且大部分入侵植物對本土植物有化感作用[5]。入侵植物具有生長迅速、生物量大等特點，如能資源化利用將有明顯優(yōu)勢。因此，開發(fā)利用入侵植物是解決入侵植物危害的有效途徑，將其作為植物源殺蟲劑的原料便是利用方式之一，篩選和評價植物資源的殺蟲活性是植物源農(nóng)藥研發(fā)的重要基礎(chǔ)性工作[6-7]。本試驗研究了6種入侵植物的甲醇提取物對煙蚜的殺蟲活性，為資源化利用入侵植物和開發(fā)新的植物源農(nóng)藥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試植物材料 入侵植物紫莖澤蘭、紅花月見草、白車軸草、美洲商陸、三葉鬼針草采集于西南林業(yè)大學(xué)校園，入侵植物飛機草采集于云南紅河，供試植物的提取部位見表1。

表1供試植物

Table1Thetestedplants

植物名稱拉丁名科名提取部位美洲商陸PhytolaccaAmericanaL商陸科Phytolaccaceae全草白車軸草TrifoliumrepensLinn.蝶形花科Papilionacea全草紅花月見草Oenotherastricta柳葉菜科Onagraceae全草三葉鬼針草BidensPilosaL.菊科Compositae全草飛機草EupatoriumodoratumL.菊科Compositae地上部分紫莖澤蘭EupatoriumadenophorumSpreng菊科Compositae根、莖葉、花

1.1.2 供試昆蟲 煙蚜由貴州省煙草研究院耿召良博士提供，飼養(yǎng)于西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院智能溫室的普通煙草品種K326植株上。

1.2 試驗方法

1.2.1 植物提取物的制備 植物樣品陰干、粉碎，按1∶10(質(zhì)量體積比)加入甲醇溶液，采用超聲波提取法提取，每個樣品提取3次，每次30 min，過濾提取液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收溶劑，濃縮得到的植物提取物置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2供試藥劑的配制 精確稱取一定量的提取物于離心管中，用二甲基亞砜(DMSO)溶液溶解，配置成500.00 mg/ml的母液，用蒸餾水將母液稀釋為50.00 mg/ml、25.00 mg/ml、12.50 mg/ml、6.25 mg/ml，并以含有相應(yīng)濃度的DMSO水溶液作為陰性對照，以滅多威1 500倍液作為陽性對照。

1.2.3殺蟲活性測定 采用葉片浸漬法[8]測定上述植物提取物的殺蟲活性。選取寄生煙蚜的新鮮煙葉，去掉有翅蚜和幼蚜，使蚜蟲大小基本一致，每片葉子保留30～40頭蚜蟲，將帶蚜葉片浸入配置好的各提取液5 s，取出用吸水紙吸去多余藥液，將葉片放入9 cm培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿底部放濾紙保濕培養(yǎng)，每個處理設(shè)3次重復(fù)，分別在24 h、48 h后檢查蚜蟲存活情況。死亡標(biāo)準(zhǔn)為用軟毛筆輕觸蚜蟲足和觸角時無反應(yīng)。

死亡率=死亡蟲數(shù)/(活蟲數(shù)+死亡蟲數(shù))×100%

校正死亡率=[(處理死亡率-對照死亡率)/(1-對照死亡率)]×100%

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析，用Duncan氏新復(fù)極差法進行差異顯著性分析；按文獻[9]的方法分析計算6種入侵植物提取物的毒力回歸方程、致死中濃度(LC50)、LC50值的95%置信區(qū)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物提取物對煙蚜的觸殺活性

由表2可以看出，不同提取物對煙蚜均有不同程度的觸殺活性，且死亡率隨著提取物濃度的升高而升高。在提取物濃度為25.00 mg/ml時，紫莖澤蘭莖葉、三葉鬼針草、白車軸草、美洲商陸以及紅花月見草提取物的24 h校正死亡率均在50%以上，其中24 h校正死亡率最高的是美洲商陸提取物，為60.57%，其次是紅花月見草提取物，為60.20%。在提取物濃度為50 mg/ml時，所有提取物的24 h和48 h校正死亡率均在45%以上，其中白車軸草、美洲商陸、紅花月見草三種提取物殺蟲活性較好，48 h校正死亡率分別為91.77%、91.63%、88.43%。在濃度為50 mg/ml時，紫莖澤蘭不同部位提取物的殺蟲活性有一定差異，莖葉提取物殺蟲活性最強、根次之、花最弱，24 h的校正死亡率分別為70.50%、53.93%、46.97%；48 h校正死亡率分別為81.97%、65.67%、54.30%。試驗過程中陰性對照的煙蚜死亡率均小于5%，陽性對照用滅多威配制成1 500倍液，蚜蟲死亡率為100%。

2.2 植物提取物對煙蚜的觸殺毒力

根據(jù)表2的活性測定結(jié)果，擬合出各提取物的毒力方程見表3。對煙蚜24 h的觸殺毒力最強的是白車軸草提取物，LC50值為11.460 mg/ml，其次為三葉鬼針草提取物，LC50值為11.917 mg/ml，而紫莖澤蘭花和根提取物對煙蚜的觸殺毒力較弱，LC50值分別為16.974 mg/ml和28.115 mg/ml。48 h對煙蚜觸殺毒力最強的是美洲商陸提取物，其次為白車軸草提取物，LC50值分別為4.110 mg/ml和7.816 mg/ml，此外紅花月見草、三葉鬼針草、飛機草等提取物對煙蚜也有較強的觸殺毒力，LC50值均低于10.000 mg/ml。紫莖澤蘭莖葉提取物對煙蚜的觸殺毒力高于根和花的提取物，LC50分別為10.030 mg/ml、17.456 mg/ml和14.878 mg/ml。

表28種提取物對煙蚜的殺蟲活性

Table2InsecticidalactivityofeightextractsagainstMyzuspersicae(Sulzer)

提取物濃度(mg/ml)校正死亡率(%)24h48h提取物濃度(mg/ml)校正死亡率(%)24h48h紫莖澤蘭花提取物6.2512.57±0.90a19.30±2.07a飛機草提取物6.257.23±1.38a10.37±1.29a12.5021.83±3.56b23.83±4.96a12.5018.83±3.70b22.97±2.48b25.0029.30±3.56b35.60±3.96b25.0029.33±1.72c32.40±1.95c50.0046.97±4.05c54.30±6.11c50.0046.07±5.06d47.87±5.20d紫莖澤蘭莖葉提取物6.2521.03±6.41a30.50±9.44a白車軸草提取物6.2516.03±3.77a24.53±2.43a12.5030.30±2.11a41.27±5.53a12.5036.07±3.09b49.97±1.55b25.0051.63±5.41b58.53±4.11b25.0056.80±3.75c73.77±4.32c50.0070.50±3.75c81.97±4.61c50.0079.87±2.87d91.77±1.80d紫莖澤蘭根提取物6.255.07±1.55a9.20±3.04a美洲商陸提取物6.2527.50±2.21a37.37±1.15a12.5014.00±5.06b27.13±7.36b12.5041.47±4.11b49.33±5.33b25.0025.23±3.13c40.53±5.52bc25.0060.57±8.09c76.70±13.16c50.0053.93±4.94d65.67±7.11d50.0081.13±3.43d91.63±4.19c三葉鬼針草提取物6.2521.03±6.41a30.50±9.44a紅花月見草提取物6.2520.83±1.29a22.93±1.92a12.5030.30±2.11b41.27±5.53b12.5032.93±6.26b38.70±5.54b25.0051.63±5.41c58.53±4.11c25.0060.20±8.04c69.27±10.20c50.0070.50±3.75d81.97±4.61d50.0081.60±4.01d88.43±7.41c二甲基亞砜6.250a0.10±0.06a滅多威1500倍稀釋液100.00100.0012.501.62±0.93a1.81±1.05a25.001.85±1.07a0.15±0.89a50.001.73±1.00a1.79±1.03ab

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異達顯著水平(P<0.05)。

表3入侵植物提取物對煙蚜的觸殺毒力

Table3ContacttoxicitiesofextractsfromextractsagainstMyzuspersicae(Sulzer)

提取物時間(h)毒力回歸方程LC50(mg/ml)95%置信區(qū)(mg/ml)相關(guān)系數(shù)紫莖澤蘭花提取物24Y=-3.420+2.781x16.97414.770-19.7200.981448Y=-2.523+2.151x14.87812.456-17.7520.9739紫莖澤蘭莖葉提取物24Y=-1.973+1.747x13.4658.689-14.1180.993648Y=-2.171+2.169x10.0307.935-12.0760.9755紫莖澤蘭根提取物24Y=-4.029+2.781x28.11515.504-53.2020.998748Y=-3.384+2.725x17.45615.148-20.2510.9878三葉鬼針草提取物24Y=-2.643+2.451x11.9179.985-14.1790.986048Y=-1.818+1.844x9.6737.050-12.1470.9702飛機草提取物24Y=-2.433+2.212x12.6581.470-39.4100.995948Y=-1.657+1.675x9.7566.728-12.5570.9894美洲商陸提取物24Y=-0.853+0.769x12.8615.694-20.3390.986348Y=-0.828+1.349x4.1101.556-6.5810.9839白車軸草提取物24Y=-1.362+1.286x11.4607.289-15.4820.997648Y=-1.605+1.797x7.8165.074-10.2950.9959紅花月見草提取物24Y=-2.276+2.028x13.24910.775-15.9890.997648Y=-1.286+1.398x8.3195.152-11.2210.9991

3 討 論

外來植物因其具有較強的侵染力，在新棲息地的可侵入性強，對入侵地的生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟和人畜健康都造成了嚴重的威脅，但入侵植物具有生長迅速、生物量大等特點，利用其開發(fā)高效、低毒、環(huán)境友好型新型植物農(nóng)藥將具有明顯優(yōu)勢，可為害蟲的防治提供藥劑資源，為入侵植物的綜合利用提供更廣的思路和途徑。紫莖澤蘭作為一種典型的外來入侵種，含有多種生物活性成分，對多種農(nóng)業(yè)害蟲具有毒殺活性，其生物活性主要表現(xiàn)為化感、殺蟲、拒食、抑菌及抗腫瘤等。據(jù)報道，紫莖澤蘭葉和根的石油醚提取物具有殺線蟲活性，紫莖澤蘭葉的甲醇提取物對蘿卜蚜有一定的毒殺活性[10-11]，華勁松等[12]發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭提取物對煙青蟲有較明顯的胃毒作用。從飛機草中分離出的主要化學(xué)成分可用于殺蟲、抑菌、驅(qū)避等作用，揮發(fā)油對植物幼苗、真菌、昆蟲的生長均具有明顯的抑制作用[13-14]。

本試驗研究了6種入侵植物的8種提取物對煙蚜的殺蟲活性。結(jié)果表明，6種植物均有一定的殺蟲活性，其中美洲商陸、白車軸草、紅花月見草3種植物提取物有較強的殺蟲活性，有必要進一步研究其中的殺蟲活性物質(zhì)，明確其有效成分結(jié)構(gòu)，為開發(fā)新農(nóng)藥提供依據(jù)。本試驗僅對煙蚜的室內(nèi)觸殺毒力進行了測定，有關(guān)提取物的拒食、熏蒸、胃毒作用及對其他害蟲的殺蟲活性及其殺蟲機理還有待研究。室內(nèi)毒力在控制環(huán)境條件下進行，試驗結(jié)果有一定的局限性，殺蟲活性有待進一步進行田間試驗驗證。

[1] 任廣偉，張連濤．煙蚜和煙青蟲的發(fā)生與防治[J]．煙草科技，2002(5)：43-45．

[2] 曾賢義，何孝兵，楊 亞，等．煙蚜的發(fā)生與系統(tǒng)控制技術(shù)[J]．植物醫(yī)生，2015，28(4)：51-52．

[3] 劉雙清，張 亞，廖曉蘭，等．我國植物源農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016(2)：115-119．

[4] 張啟東，黃路枝，胡兆農(nóng)，等．30種藥用植物提取物殺蟲殺菌活性研究[J]．西北植物學(xué)報，2006，23(6)：1223-1230．

[5] 何家慶．中國外來植物[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2012．

[6] 利 娟，黃繼光，安玉興，等．我國29種特有植物的殺蟲活性初探[J]．植物保護學(xué)報，2010，38(6)：94-96．

[7] ALEXENIZER M，DOM A．Screening of medicinal and ornamental plants for insecticidal and growth regulating activity[J]．Journal of Pest Science，2007，80(4)：205-215．

[8] IRAC．Proposed insecticide/acaricide susceptibility tests[J]．Bulletin Europe Plant Protection Organic，1990，20(2)：388-404.

[9] 賈春生．利用SPSS軟件計算殺蟲劑的LC50[J]．昆蟲知識，2006，43(3)：414-417．

[10] 張 燁，李曉飛，楊 麗，等．紫莖澤蘭色素化學(xué)成分初步研究[J]．北方園藝，2012(23)：23-25．

[11] 婁予強，黃 健，陸自芹，等．入侵植物紫莖澤蘭的開發(fā)利用[J]．廣西熱帶農(nóng)業(yè)，2008(5)：25-27．

[12] 華勁松，歐陽朝輝．紫莖澤蘭提取物對煙青蟲的生物活性試驗[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014(11)：114-116．

[13] 江世宏，楊長龍．飛機草在植物源農(nóng)藥中的研究進展[J]．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(3)：43-45．

[14] 凌 冰，張茂新，孔垂華，等．飛機草揮發(fā)油的化學(xué)組成及其對植物、真菌和昆蟲生長的影響[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2003，14(5)：744-746.