10種不同植物次生物質對草地貪夜蛾的觸殺活性探究

孫 鈺 劉紅芳

長江師范學院綠色智慧環(huán)境學院，重慶 408000

0 引言

草地貪夜蛾（Spodoptera frugiperda），為鱗翅目夜蛾科灰翅夜蛾屬的一種昆蟲，最早產于美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)［1］。該昆蟲繁殖遷飛能力強、寄主種類多、取食量大，會對玉米、水稻等農作物生產構成嚴重威脅，是一種全球性的重大農業(yè)害蟲［2-4］。據報道，草地貪夜蛾每年最多可造成非洲玉米產量損失2 060 萬t，非洲地區(qū)每年由草地貪夜蛾所造成的經濟損失高達130億美元［5-6］。2018年12月，草地貪夜蛾在我國云南省首次發(fā)現，僅1年，就已蔓延至26個省（直轄市、自治區(qū)），在我國的發(fā)生面積高達55.4 萬hm2［7-9］，已被列為重點監(jiān)控和防控對象［10］。目前，生產上對草地貪夜蛾的防治主要采用化學合成農藥，但多次大范圍使用化學農藥極易引起“3R”（抗性、再增猖獗、殘留）問題，造成人畜中毒、環(huán)境污染［11］。因此，利用植物源農藥無污染、低殘留的顯著優(yōu)勢防治害蟲是新時代病蟲害綜合防控的主要發(fā)展方向。筆者以草地貪夜蛾3 齡幼蟲為試蟲，選取10 種不同藥用植物，通過提取植物中的次生物質，探究植物乙醇提取物對草地貪夜蛾幼蟲的觸殺活性，以期為草地貪夜蛾的防控找到新方向，為開發(fā)新型、高效、綠色環(huán)保型農藥提供理論依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試植物

供試植物均于2021年5月采自重慶市涪陵區(qū)江北街道二渡村（以下簡稱二渡村），分屬8科10種，詳細信息見表1。

表1 供試植物

1.1.2 供試昆蟲

供試昆蟲草地貪夜蛾采自重慶市忠縣涂井鄉(xiāng)涂家村8 組，供試昆蟲寄主為玉米，采集后用離體玉米葉飼養(yǎng)1 代至3 齡幼蟲。飼養(yǎng)條件為溫度（25±2）℃、濕度（60±5）%、光周期16 h光/8 h暗。

1.2 試驗方法

1.2.1 供試植物提取物的制備

先將采集到的10 種供試植物清洗干凈，放置在室內避光處，待自然陰干表面水分后放入45～50 ℃的恒溫箱內烘干至發(fā)脆；將已烘干的植物材料稱取500 g裝入1 000 mL 平底燒瓶內，用乙醇在室溫下浸泡5 d；將浸泡液用4 層紗布過濾，再置于55 ℃的旋轉蒸發(fā)器中加壓濃縮至近干后倒入已稱量過質量的棕色三角瓶中，在45 ℃恒溫箱中濃縮成膏狀物，稱量其質量后計算提取率。將提取物置于4 ℃的冰箱中保存?zhèn)溆?。提取率計算公式?/p>

式（1）中：R為提取率，W1為棕色瓶與濃縮提取物的總質量（g），W2為棕色瓶本身的質量（g），W為稱取供試植物樣品的質量（g）。

1.2.2 處理液的配制

分別稱取10種供試植物的乙醇提取物，先溶于少量乙醇溶液中（置于振蕩器中使之充分溶解），用容量瓶定容，配制成質量濃度為20 mg/mL的處理液，貼上標簽備用。對照配制成含有同等劑量乙醇與無菌水的混合液。

1.2.3 植物提取物對草地貪夜蛾的觸殺活性測定

以草地貪夜蛾3 齡幼蟲為試蟲，采用浸漬法測定10 種植物提取物對試蟲的觸殺作用。用配制好的植物乙醇提取物處理液浸泡供試昆蟲3～5 s，將試蟲拿出后放于濾紙上，待吸干多余溶液后再放入養(yǎng)蟲盒內繼續(xù)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)條件為溫度（25±2）℃、濕度（60±5）%、光周期16 h光/8 h暗。每個處理3個重復，每個重復處理20 只試蟲。繼續(xù)飼養(yǎng)24 h 后檢查試蟲存活和死亡個數，計算24 h死亡率和校正死亡率。

1.3 數據處理

采用DPS 數據處理系統(tǒng)和Excel 2013版軟件進行數據處理。

2 試驗結果與分析

2.1 不同植物次生物質的提取率

由圖1 可知，菊科青蒿中次生物質的乙醇提取率最高（12.47%），其次是桃金娘科桉中次生物質的乙醇提取率（9.00%），唇形科香薷中次生物質的提取率最低（2.39%），其余7種植物次生物質的植物乙醇提取率也有一定差異。由此可見，乙醇溶液對不同植物次生物質的提取率各有不同。

圖1 不同植物次生物質的提取率

2.2 植物提取物對草地貪夜蛾的觸殺活性

10種供試植物的乙醇提取物對草地貪夜蛾3齡幼蟲的觸殺活性結果如表2所示。由表2可知，所篩選的10種植物乙醇提取物對草地貪夜蛾3齡幼蟲均有觸殺作用，但不同植物乙醇提取物對草地貪夜蛾的觸殺活性的死亡率存在顯著或極顯著差異。生物活性最強的是紫堇，觸殺活性為71.7%；最弱的是夜來香，觸殺活性僅18.3%。對草地貪夜蛾3 齡幼蟲的觸殺活性大于60%的供試植物有3 種，分別為罌粟科紫堇、楝科楝、菊科藿香薊，其校正死亡率分別為71.7%、65.0%、63.3%，其余植物提取物的觸殺活性較弱，觸殺活性在30%～60% 的植物有5 種，分別為桃金娘科桉（45.0%）、菊科青蒿（41.7%）、菊科柳葉蒿（35.0%）、唇形科香薷（33.3%）、忍冬科接骨草（31.7%）；而剩下2種植物乙醇提取物對幼蟲的觸殺活性則在30%以下，分別是樟科樟（23.3%）、蘿摩科夜來香（18.3%）。

表2 供試植物對草地貪夜蛾3齡幼蟲觸殺活性結果%

整體來看，罌粟科、菊科、楝科、桃金娘科的植物對草地貪夜蛾幼蟲的觸殺活性相對較高，蘿摩科、忍冬科、唇形科、樟科的植物對草地貪夜蛾幼蟲的觸殺活性相對較低，但也能產生一定的作用。

3 結論與討論

3.1 結論

經冷浸法提取后，發(fā)現乙醇溶液對不同植物次生物質的提取率不同，提取率最高的是菊科青蒿（12.47%），提取率最低的是唇形科香薷（2.39%）。經觸殺活性測試，發(fā)現有3 種植物乙醇提取物對草地貪夜蛾幼蟲的觸殺活性在60%以上，分別為紫堇、楝、藿香薊，其中紫堇的乙醇提取物對草地貪夜蛾的觸殺活性最高（71.7%），楝、藿香薊的乙醇提取物對草地貪夜蛾的觸殺活性分別為65.0%和63.3%；桉、青蒿等其余供試植物乙醇提取物雖然也有一定的觸殺作用，但生物活性相對較低。

3.2 討論

此次試驗結論表明，紫堇、楝、藿香薊的乙醇提取物對草地貪夜蛾具有良好的控制作用，殺蟲效果均在60%以上。其中，紫堇的觸殺活性最高（71.7%），顯示出良好的殺蟲效果。李珂等［12］、張中信［13］研究發(fā)現，紫堇屬植物含有抗菌殺蟲的異喹啉類生物堿。此次試驗結果表明，紫堇對草地貪夜蛾具有較高的觸殺活性，進一步驗證了紫堇的殺蟲活性。劉曉芬等［14］研究表明，植物楝有良好的殺蟲作用，其殺蟲范圍廣、效果好、不污染環(huán)境，且不殺傷天敵。由此可見，楝對草地貪夜蛾的觸殺活性值得深入研究。杜浩等［15］、樂海洋［16］研究發(fā)現，藿香薊對多種害蟲具有防控作用，其丙酮提取物對小菜蛾和斜紋夜蛾有強烈的取食忌避效應。由此可見，藿香薊對鱗翅目害蟲具有良好的控制效果，其對草地貪夜蛾的殺蟲活性值得進一步研究。

因此，今后可對紫堇、楝、藿香薊3 種植物對草地貪夜蛾的防控作用做深入研究，通過使用多種提取方法和不同極性溶劑充分提取其活性成分，進一步分離純化明確其殺蟲活性具體成分，為草地貪夜蛾植物源農藥的開發(fā)提供新的方向。