中圖分類號:S476+.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號::1673-2871(2025)07-182-07
Biological activity of Wedelia chinensis fermentation solution against Meloidogyne incongnita and Spodoptera litura
PANG Xiaowen, XIE Qinming (FisheriesCollegeofJimeiUniversity,Xiamen36lo21,F(xiàn)ujian,Cina)
Abstract: Inorder to develop the application of theinvasive alienplant Wedelia chinensis incrop pestcontrol,this paper investigatedthebiologicalactivityofdifferentconcentrationsofWedeliachinensis fermentationsolutionagainst twopests (Meloidogyne incongnitaand Spodoptera litura)inthefollowing twosetsofexperiments,one testisusingdiferentconcentrationsofWedeliachinensis fermentationsolution(stock solutionFB,diluted1OtimesFB10,anddiluted1times FB100)for indoorcontact-test against root-knot nematode second stagejuvenile(J2);theother test is using diferentconcentrationsofWedeliachinensisfermentationsolution(diluted5timesFB5,diluted15timesFB15,anddiluted45times FB45)forsoaking taro leaves andthen fed to larvae of Spodoptera litura,andthe growthand development of Spodoptera litura wasobservedandrecorded.Both twosetsofexperimentsusedsterile waterasacontrolgroup;thechemicalcomponentsofWedeliachinensis fermentationsolutionalsowereanalyzedbyLC-MSmethod.Theresultsofthetestsshowed thathe Wedeliachinensis fermentationsolutionhadsomenematicidalactivitytorot-knotnematodesJ2,whenroot-knot nematodes J2 were treated with FB for 24h 48h and 72h ,thecorrected mortality rates were 25.54% 24.67% ,and 24.89% ,respectively.Moreover,after 48h and 72h of treatmentwithFB10 and FB1oo,the corrected mortality ratesof root-knot nematodes J2 both were above 10% .Thecorrected mortality rateof Spodoptera litura lst instar larvae was 34.15% bytheFB.TheFB5,F(xiàn)B15inhibitedthegrowthand developmentofSpodopteralitura larvae,delayedtheirdevelopmental period and reduced pupal mas,but there is no significantly diference compared to the control group.Among thechemical components ofWedelia chinensis fermentation solution,proportion of betaine is 8.78% ,proportion of homogentisic acid is 5.23% ,proportionof2,3-Dihydroxybenzoic acid is 3.04% ,and proportionof D -tartaricacidis 2.53% . In conclusion,the Wedeliachinensis fermentationsolutionhascertainbiologicalactivitiesagainstroot-knotnematodeand Spodoptera lituralarvae,whichcanbeusedasareferencefor thelaterdevelopmentofplantprotectionagentsofherbalorigintargeting the preventionandcontrolofroot-knot nematodeand Spodoptera lituralarvae andother harmful organisms. Keywords:Wedeliachinensis;Fermentationsolution;Melodogyneincongnita;Spodopteralitura;Bioactivity;Copositional analysis
我國是一個(gè)農(nóng)作物種植、生產(chǎn)大國,而病蟲害對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)都有較大的影響,病蟲害已成為制約我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。番茄生產(chǎn)過程中容易受到有害生物如根結(jié)線蟲(Meloidogyneincongnita)、斜紋夜蛾(Spodopteralitura)等侵害,無論是單一或者疊加的病蟲害均會加劇番茄植株的生理脅迫,最終由于防治困難而導(dǎo)致作物的減產(chǎn)減質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)道,我國病蟲害造成的農(nóng)作物產(chǎn)量損失高達(dá) 30% 以上。目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對有害生物的防治措施主要還是使用化學(xué)藥劑,雖然化學(xué)藥劑有用量少、作用快、效率高等特點(diǎn),但化學(xué)農(nóng)藥一般具有高毒性、高污染性,還會使害蟲產(chǎn)生耐藥性。因此,尋找安全高效的生物防治措施是大勢所趨。
植物在生長發(fā)育過程中,會合成大量化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣且具有獨(dú)特機(jī)制的次生代謝活性物質(zhì),據(jù)報(bào)道已超過40萬種,如木脂素類、生物堿、黃酮、酚類、萜烯類等均有一定的生理活性,有的可以通過化感作用影響植物的生長發(fā)育,且具有抗蟲、殺蟲作用。通過深入研究這些植物次生代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與功能,人們可以將這些物質(zhì)直接或間接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。菊(Wedeliachinensis)是菊科嘭菊屬多年生草本植物,原產(chǎn)于美洲,20世紀(jì)70年代作為地被植物引入我國,已被列為“世界上最有害的100種外來入侵物種\"之一,也是一種廣泛分布于中國南方各省份的資源量大的植物。研究表明,該植物含有三萜類化合物、二萜類化合物、倍半萜類化合物、類黃酮、有機(jī)酸和類固醇等活性物質(zhì),具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗微生物等功能4。同時(shí)在植物保護(hù)領(lǐng)域也有抗蟲、殺蟲的功效,有研究表明,嘭蝶菊提取液對萵苣指管蚜幼蟲有顯著的毒殺作用, 7.5% 的濃度毒殺效果最明顯5。南美菊精油對赤擬谷盜、玉米象和綠豆象均有一定的熏蒸毒力、觸殺毒力,對綠豆象種群抑制作用最明顯,種群抑制率為 37.63%~67.86%[6] 。因此嘭菊中的活性物質(zhì)是優(yōu)良的植物保護(hù)劑,具備開發(fā)利用價(jià)值,將其開發(fā)成植物源農(nóng)藥,能變害為利,既可控制入侵植物的危害,又能生產(chǎn)出對環(huán)境安全無公害的植物源農(nóng)藥產(chǎn)品。
目前,嘭菊發(fā)酵液對根結(jié)線蟲、斜紋夜蛾等有害生物的生物活性鮮有報(bào)道。通過微生物發(fā)酵法工藝制備菊發(fā)酵液,研究該發(fā)酵液對根結(jié)線蟲、斜紋夜蛾的生物活性,并通過LC-MS技術(shù)分析嘭菊發(fā)酵液的化學(xué)組分,以探討是何種活性成分可能對有害生物的生長發(fā)育起控制作用,以期為菊提取液對作物害蟲的防控提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
嘭蝶菊取自廈門地區(qū)野外,干燥后粉碎,制成干粉末(過20自篩)備用;南方根結(jié)線蟲采自廈門集美后溪鎮(zhèn)蔬菜種植基地;斜紋夜蛾蟲卵購于科云生物有限公司;枯草芽孢桿菌由山東蘇柯漢生物工程股份有限公司提供;微生物菌劑由沃寶生物科技有限公司提供;纖維素酶、果膠酶由正宏生物科技有限公司提供;面包改良劑為師傅300復(fù)配面包酶制劑。
1.2 方法
1.2.1發(fā)酵液的制備方法發(fā)酵液配方為: 1kg 蝴菊干粉末, 30g 面包改良劑, 2g 枯草芽孢桿菌,10g 微生物菌劑, 2g 纖維素酶, 8g 果膠酶,與 15L 水混合均勻,將混合物裝入塑料桶中發(fā)酵,發(fā)酵起始溫度為 30~40°C ,發(fā)酵時(shí)間30~50d,即可得到蝶菊發(fā)酵液母液 (67mg?mL-1 ,F(xiàn)B)。
1.2.2線蟲懸浮液的制備于2023年5月從廈門集美后溪鎮(zhèn)蔬菜種植基地采集帶有根結(jié)的病根,將病根沖洗干凈,在解剖鏡下用鑷子或撥針挑取根結(jié)線蟲卵囊,置于鋪有兩層面巾紙的干凈培養(yǎng)皿上,3~5d后收集2齡幼蟲備用。
1.2.3發(fā)酵液殺線蟲活性的生物測定按發(fā)酵液濃度設(shè)置為3個(gè)處理:母液(FB)、稀釋10倍(FB10)、稀釋100倍(FB100)。然后用移液槍吸取100μL 線蟲懸浮液(30~50條)于24孔細(xì)胞板上,再分別吸取 100μL 不同倍數(shù)稀釋液,充分混合,蓋上24孔板,置于室溫下避光。同時(shí)以加 100μL 無菌水為空白對照(CK),3次重復(fù)。在處理24、48、72h后分別觀察菊發(fā)酵液處理組和對照組線蟲的死亡情況,加入1~2滴 1% 的 ΔNaOH 溶液,如果線蟲保持不動,則認(rèn)為線蟲死亡[7-8]。在顯微鏡下觀察、統(tǒng)計(jì)線蟲的存活數(shù)和死亡數(shù),計(jì)算線蟲死亡率和校正死亡率。
死亡線蟲數(shù) ×100 線蟲死亡率/%=供試線蟲數(shù)
校正死亡率 /%=
處理組線蟲死亡率-對照組線蟲死亡率 ×100 。1-對照組線蟲死亡率
殺線蟲活性強(qiáng)弱的五級標(biāo)準(zhǔn):校正死亡率≤10% ,用“-\"表示,為無活性;校正死亡率 10%~30% ,用“ + ”表示,為弱活性;校正死亡率 gt;30%~50% ,用4 ++ ”表示,為中等活性;校正死亡率 gt;50%~80% ,用《 +++ ”表示,為較強(qiáng)活性;校正死亡率在 gt;80% ,用4 ++++ ”表示,為強(qiáng)活性]。
1.2.4發(fā)酵液對斜紋夜蛾幼蟲生長發(fā)育的影響試驗(yàn)于2023年9月中旬開始,對菊發(fā)酵液母液進(jìn)行稀釋,分別稀釋5倍(FB5)、15倍(FB15)、45倍(FB45),并以等量無菌水為對照(CK),用對應(yīng)的稀釋后的藥液浸泡芋頭葉 1min 后取出晾干,放入培養(yǎng)管中。每個(gè)培養(yǎng)管放入10頭斜紋夜蛾幼蟲,每個(gè)處理重復(fù)5次。試驗(yàn)開始后每天觀察幼蟲的蛻皮情況,并記錄蛻皮蟲數(shù),計(jì)算幼蟲的發(fā)育歷期,時(shí)間單位為d。待幼蟲化蛹后稱測蛹質(zhì)量,質(zhì)量單位為mg。
1.2.5發(fā)酵液成分分析2024年3月,將菊發(fā)酵液在 4°C 解凍,解凍后渦旋 1min ,混合均勻;精確移取適量樣本于 2mL 離心管中,濃縮干燥;接著加入 500μL 甲醇溶液到干燥后的樣本管中,渦旋1min;12000r?min-14°C 離心 10min ,取全部上清液,轉(zhuǎn)移至新的 2mL 離心管中,濃縮干燥;加入 150μL 80% 甲醇水配制的2-氯-L-苯丙氨酸 (4mg?L-1) 溶液復(fù)溶樣品,取上清液過 0.22μm 膜,過濾液加入到檢測瓶中,用于LC-MS檢測。
色譜條件:使用ACQUITYUPLC HSS T3(2.1×100mm,1.8μm) 色譜柱, 0.3mL?min-1 的流速,40°C 的柱溫,進(jìn)樣量 2μL 。正離子模式,流動相為0.1% 甲酸乙腈(B2)和 0.1% 甲酸水(A2),梯度洗脫程序?yàn)椋?0~1min 8% B2; 1~8min , 8%~98% B2; 8~ 10min , 98% B2; 10~10.1min , 98%~8% B2; 10.1~ 12min , 8% B2。負(fù)離子模式,流動相為乙腈(B3)和 5mol?L-1 甲酸銨水(A3),梯度洗脫程序?yàn)椋?~1min , 8% B3; 1~8min . 8%~98% B3; 8~10min98% B3; 10~10.1min , 98%~8% B3;10.1~12 min,8% B3。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI),正負(fù)離子模式分別采集數(shù)據(jù)。正離子噴霧電壓為 3.50kV ,負(fù)離子噴霧電壓為 -2.50kV ,鞘氣 40arb ,輔助氣 10arb 。毛細(xì)管溫度為 325°C ,以分辨率70000進(jìn)行一級全掃描,一級離子掃描范圍 100~1000m?z-1 ,并采用HCD進(jìn)行二級裂解,碰撞能量為 30eV ,二級分辨率為17500,采集信號前3離子進(jìn)行碎裂,同時(shí)采用動態(tài)排除去除無必要的MS/MS信息。將發(fā)酵液樣本中檢測的特征峰分子質(zhì)量、保留時(shí)間、二級譜圖與植物譜圖庫進(jìn)行比較、匹配,實(shí)現(xiàn)代謝物的定性、定量鑒定。
1.2.6數(shù)據(jù)處理采用SPSS22.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理,并進(jìn)行方差分析與數(shù)據(jù)檢驗(yàn),數(shù)據(jù)使用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤(mean ?± SE)表示, plt;0.05 表示差異顯著。
2 結(jié)果與分析
2.1嘭菊發(fā)酵液對根結(jié)線蟲2齡幼蟲活性的影響
嘭蝶菊發(fā)酵液對根結(jié)線蟲二齡幼蟲抑殺的生物活性結(jié)果見表1。
由表1可知, 24h 后,F(xiàn)B處理的殺線蟲活性為弱活性,其處理根結(jié)線蟲2齡幼蟲的校正死亡率為25.54% ,而FB10、FB100處理對線蟲抑殺作用非常弱(FB100處理的校正死亡率僅為 1.02% ),處理48,72h 后,F(xiàn)B10、FB100處理殺線蟲活性均有所增強(qiáng),表現(xiàn)為弱活性。
FB處理在 48h 和 72h 后殺線蟲活性依然表現(xiàn)為弱活性,校正死亡率均在 24% 以上,且顯著高于同時(shí)間段的FB10、FB100處理,兩種稀釋液的殺線蟲效果無顯著差異。
表1菊發(fā)酵液的殺線蟲活性
Table1NematicidalactivityofWedeliachinensis fermentationsolution
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。下同。
Note:Different lowercase letters in the same column indicate significantdifferenceatO.O5level.Thesamebelow.
2.2菊發(fā)酵液對斜紋夜蛾幼蟲生長發(fā)育的 影響
室內(nèi)試驗(yàn)測定結(jié)果表明,菊發(fā)酵液母液對斜紋夜蛾1齡幼蟲具有一定的觸殺作用,校正死亡率為 34.15% 。但由于母液濃度下,幼蟲無法存活到完成生長發(fā)育歷程,故在后續(xù)的試驗(yàn)中摒除掉母液濃度,對其進(jìn)行稀釋5倍(FB5)、15倍(FB15)、45倍(FB5),探究菊發(fā)酵液對斜紋夜蛾幼蟲生長發(fā)育的影響。
由表2可知,F(xiàn)B5和FB15處理斜紋夜蛾低齡表2菊發(fā)酵液對斜紋夜蛾幼蟲生長發(fā)育歷期的影響
Table2EffectsofWedeliachinensisfermentation solutions on the growth and developmental duration of the Spodopteralitura
注:幼蟲到化蛹?xì)v經(jīng)6個(gè)階段,分別為1、2、3、4、5、6齡,1-2J表示幼蟲在1齡過渡到2齡所需的天數(shù),后面以此類推。
Note:The larva to pupation passes through six stages,namely, 1st,2nd,3rd,4th,5th,and 6th instars,and1-2Jdenotes the numberof daysrequired forthelarvato transitionfrom1stto 2nd instar,and so on thereafter.
幼蟲(1-2J階段)的發(fā)育期較CK顯著延長。在斜紋夜蛾高齡幼蟲階段(1-5J、1-6J),F(xiàn)B5和FB15處理的發(fā)育歷期延長,但與CK無顯著差異。
菊發(fā)酵液浸潤芋頭葉后喂食斜紋夜蛾幼蟲化蛹后,各處理的蛹質(zhì)量見表3。
表3菊發(fā)酵液對斜紋夜蛾蛹質(zhì)量的影響
Table3EffectsofWedeliachinensisfermentation solutionson the pupal massof the Spodoptera litura
FB5處理的蛹質(zhì)量最低(為 391.71mg ,較CK降低了 8.62% ,其次是FB15處理,較CK降低了5.86% ,F(xiàn)B45處理對蛹質(zhì)量的提高有促進(jìn)的效果。故只有適宜濃度的菊發(fā)酵液才能抑制蛹質(zhì)量,F(xiàn)B5處理抑制效果最佳,后期還需以該濃度為中心設(shè)計(jì)濃度梯度,探尋具有顯著效果的濃度。
2.3菊發(fā)酵液成分的分析
利用LC-MS測定菊發(fā)酵液母液總離子色譜(圖1)。經(jīng)檢測菊發(fā)酵液共鑒定到1166種代謝物,相對含量 1% 以上的成分見表4。
由表4可知,菊發(fā)酵液的主要成分為酚類、生物堿、有機(jī)酸、萜類和苯及其取代衍生物等。其中相對含量較高的有機(jī)物為甜菜堿 8.78% )、高龍膽酸( 5.23% )、2,3-二羥基苯甲酸 (3.04% )、D-酒石酸( 2.53% )、乳酸內(nèi)酯 A(1.79% 等。
圖1菊發(fā)酵液揮發(fā)性組分LC-MS分析的總離子色譜圖
Fig.1 Totalion chromatogram ofvolatile components ofWedeliachinensis fermentation solutionsanalyzed byLC-MS
表4菊發(fā)酵液主要代謝物及其作用
Table4MainmetabolitesofWedeliachinensisfermentationsolutior
注:“-”代表暫無文獻(xiàn)報(bào)道。 Note:The symbol‘-’denotesno literalure report available.
3 討論與結(jié)論
研究發(fā)現(xiàn),多種植物提取物對根結(jié)線蟲都有很好的抑殺效果。萬壽菊的植物提取物在接觸線蟲24和 48h 后,對線蟲幼蟲都有殺線蟲作用,線蟲死亡率高達(dá) 60.5%[10] 。任晶等[1研究發(fā)現(xiàn),菊芋浸提液對南方根結(jié)線蟲的蟲卵孵化和2齡幼蟲的生長發(fā)育均有顯著的抑制作用,并且能夠顯著減少番茄的根結(jié)數(shù)量和土壤根結(jié)線蟲蟲口密度而不影響番茄生長。Kesba等[1]發(fā)現(xiàn),不同稀釋度的一枝黃花和長春花水、乙醇提取物處理下2齡根結(jié)線蟲死亡率都很高,水提取物比乙醇提取物對2齡根結(jié)線蟲死亡率更有效。穿心蓮、金盞菊、沼菊、龍葵、馬錢子、印楝、紅甜椒、生姜、非洲刺槐豆等植物提取液均有一定的殺線蟲活性,能夠控制根結(jié)線蟲的種群密度[13]。
目前,對根結(jié)線蟲有控制作用的植物次生代謝成分的功效研究,也不斷有報(bào)道。研究表明甜瓜提取物中的葫蘆素A和葫蘆素B能夠殺死體外的根結(jié)線蟲幼蟲并降低其在野外的種群密度[1415]。薄荷提取物對根結(jié)線蟲表現(xiàn)出明顯的殺線蟲活性,采用色譜分析薄荷的提取物成分發(fā)現(xiàn),精油中萜烯含量最高的是異薄荷酮、薄荷酮、薄荷醇、蕓香芹酮;水提取物主要含有綠原酸、丹參酸B、木犀草素-7-O-蕓香糖苷和迷迭香酸[。通過GC-MS分析具有控制線蟲潛力的芳香植物精油,發(fā)現(xiàn)主要化合物有乙酸肉桂酯、丁香酚甲酯、肉桂醇、乙酰丁香酚、異丁香酚、丁香酚和苯甲酸芐酯等,此外,當(dāng)將苯丙素化合物與香芹酮結(jié)合時(shí),表現(xiàn)出了協(xié)同殺線蟲活性[]。使用GC-MS技術(shù)鑒定出菖蒲提取液主要?dú)⒕€蟲化合物有沒食子酸、丁香酸、羥基苯甲酸、綠原酸、阿魏酸、反肉桂酸和香豆酸[18]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,菊發(fā)酵液母液的殺線活性為弱活性,稀釋液的殺線蟲效果顯著弱于母液,這表明植物提取物雖然有殺線蟲活性,但與濃度密切相關(guān)。高強(qiáng)等[研究發(fā)現(xiàn),隨著刺角瓜提取物濃度的降低,根結(jié)線蟲的校正死亡率也會降低??略频萚20]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)嘭菊水提取液濃度為 10% 時(shí),殺線蟲活性為強(qiáng)活性,而本研究為弱活性,這可能是因?yàn)橥恢参镏械臍⒕€蟲活性物質(zhì)的提取效果會因提取溶劑、提取方法等不同而有所差異。通過LC-MS技術(shù)發(fā)現(xiàn)菊主要活性物質(zhì)為甜菜堿( 8.78% 。有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)海洋褐藻堿性提取物處理后,雌性根結(jié)線蟲的數(shù)量顯著減少,植物中的卵回收率也顯著降低,這是因?yàn)楹T逄崛∥镏刑鸩藟A起關(guān)鍵的作用[21]。
植物源提取物對斜紋夜蛾的控制作用報(bào)道并不罕見。Kaur等[22發(fā)現(xiàn),辣木的氯仿、乙酸乙酯和己烷提取物均顯著提高了斜紋夜蛾的死亡率,其中正己烷提取物的活性最高,亞致死值為 199mg?L-1 該植物提取物也可縮短斜紋夜蛾的整體發(fā)育周期。Kaur等[23研究土木香己烷提取物對斜紋夜蛾的生物活性,發(fā)現(xiàn)提取物具有拒食作用和毒性作用,在1500mg?L-1 的質(zhì)量濃度下,有中等的拒食效果,最大阻食率為 24.85% ,飼糧中添加 1500~2000mg?L-1 的提取物,可顯著提高斜紋夜蛾幼蟲的死亡率,同時(shí)所有濃度的提取物均表現(xiàn)出很強(qiáng)的生長抑制作用,且呈劑量依賴性。Nebapure等[24對百合的不同溶劑提取物的拒食活性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明均對斜紋夜蛾有一定的拒食作用,氯仿提取物的拒食活性最好,其次是丁醇提取物,這兩種的拒食效果優(yōu)于印楝素,己烷提取物效果最差。杜浩等[25研究發(fā)現(xiàn),以飛機(jī)草浸提液處理的香蕉葉喂養(yǎng)斜紋夜蛾幼蟲,能夠延長斜紋夜蛾幼蟲和蛹的發(fā)育歷期,并使斜紋夜蛾蛹質(zhì)量降低,飛機(jī)草浸提液的濃度越高其負(fù)面影響越大。
在控制斜紋夜蛾的生物活性成分的研究方面,Yooboon等[2研究表明,菖蒲、假華拔、黑胡椒的乙醇提取物對斜紋夜蛾的2齡幼蟲具有較強(qiáng)的毒性作用,可能是因?yàn)樘崛∥镏写嬖?β -細(xì)辛腦、(2E,4E,14Z)-N-異丁基-2,4,14-三烯酰胺、乙基異丁香酚、3.9-癸二烯醇-1,3-甲基-6-(1-甲基乙烯基)4-戊基-1-(4丙基環(huán)己基)1環(huán)己烯和 a -細(xì)辛腦等化合物。Ruttanaphan等[2通過HPLC分析毒性最強(qiáng)的野波羅蜜粗提物的化學(xué)成分,結(jié)果表明兒茶素對斜紋夜蛾的毒性最強(qiáng),可能是斜紋夜蛾潛在的殺蟲劑。Sahayaraj等[2通過GS-MS檢測具有殺斜紋葉蛾幼蟲活性的苔蘚提取物,發(fā)現(xiàn)共有18種化合物,其中含量比較高的化合物有6-十八碳烯酸(Z) 29.7% )、十六烷酸( 11.31% ),這些化合物可能是導(dǎo)致斜紋夜蛾死亡的原因。
本研究表明嘭菊發(fā)酵液除了對斜紋夜蛾低齡幼蟲表現(xiàn)出一定的觸殺作用外,對斜紋夜蛾幼蟲的生長發(fā)育也有一定的影響,具體表現(xiàn)為隨著發(fā)酵液濃度升高,斜紋夜蛾的幼蟲發(fā)育歷期呈延長趨勢,蛹質(zhì)量也降低。在本研究設(shè)置的濃度范圍內(nèi),低濃度菊發(fā)酵液FB45處理對斜紋夜蛾幼蟲的發(fā)育歷期的影響較小,反而對其蛹質(zhì)量有促進(jìn)作用,而高濃度的發(fā)酵液才能夠延長幼蟲發(fā)育歷期,并且抑制蛹質(zhì)量的增加。本研究中嘭菊發(fā)酵液中相對成分 1% 以上的化合物有13種。研究表明甜菜堿可以降低根結(jié)線蟲的卵回收率[2],龍膽酸具有抗菌功效[29],二氫咖啡酸是綠原酸的主要代謝物,而綠原酸對黏蟲具有致死作用,亞致死濃度也會損害幼蟲的生長和發(fā)育[30]。菊發(fā)酵液對根結(jié)線蟲的殺線蟲活性以及對斜紋葉蛾幼蟲生長發(fā)育的抑制作用可能與上述的化合物有關(guān),具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,菊發(fā)酵液( 67mg?mL-1 對南方根結(jié)線蟲2齡幼蟲有一定抑殺活性(校正死亡率24% 以上),且稀釋10倍和100倍的菊發(fā)酵液在 48h 后和 72h 后也表現(xiàn)出弱殺線蟲活性(校正死亡率均達(dá) 10% 以上)。菊發(fā)酵液對斜紋夜蛾1齡幼蟲的校正死亡率為 34.15% ,嘭蝶菊發(fā)酵液的5倍和15倍稀釋液也具有抑制斜紋夜蛾幼蟲的生長發(fā)育、延緩其發(fā)育歷期、降低蛹質(zhì)量的效果。菊發(fā)酵液中主要含有甜菜堿、高龍膽酸、二氫咖啡酸等揮發(fā)性物質(zhì),這些植物次生代謝產(chǎn)物都具有在農(nóng)業(yè)種植業(yè)中進(jìn)行開發(fā)利用的潛能。菊發(fā)酵液對根結(jié)線蟲和斜紋夜蛾均具有一定的生物活性,可為后期開發(fā)針對根結(jié)線蟲和斜紋夜蛾等有害生物防控的中草藥源植物保護(hù)劑提供參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 陸宴輝,劉楊,楊現(xiàn)明,等.中國農(nóng)業(yè)害蟲綜合防治研究進(jìn)展: 2018年-2022年[J].植物保護(hù),2023,49(5):145-166.
[2] 李永華,王慧,董丹,等.臭氧水對茄子根結(jié)線蟲的防治效果評 價(jià)[J].植物保護(hù),2022,48(4):369-373.
[3] 劉瀟.生物化學(xué)農(nóng)藥發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J].化學(xué)工業(yè),2021, 39(1):53-58.
[4] HUANG WH,LIANGYY,WANGJJ,et al.Anti-angiogenic activityand mechanismof kaurane diterpenoids from Wedelia chinensis[J].Phytomedicine,2016,23(3):283-292.
[5] 許華,楊飄,余松夏,等.薇甘菊與三裂葉菊粗提液對萵苣 指管蚜的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,54(10):2390-2393.
[6] 鄧業(yè)成,李瑞鈺,楊林林,等.加拿大一枝黃花和南美嘭菊精 油的殺蟲活性及化學(xué)成分[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué) 版),2014,32(2):122-129.
[7] 李運(yùn)朝,李洪濤,及華,等.不同生物制劑對南方根結(jié)線蟲殺蟲 活性與防治效果[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2022,41(12): 2810-2816.
[8] 付艷艷,張潔,朱文倩,等.南方根結(jié)線蟲生防菌YB-1503菌 株鑒定及作用機(jī)理研究[J].中國生物防治學(xué)報(bào),2023,39(2): 429-437.
[9] 孫世偉,劉愛勤,茍亞峰,等.20種植物提取物對南方根結(jié)線 蟲的毒殺活性[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,29(10):30-33.
[10] ABO-ELYOUSR K A M,AWAD M E M,GAID MA.Managementof tomato root-knot nematodeMeloidogyneincognitaby plant extracts and essential oils[J].Plant Pathology Journal, 2009,25(2):189-192.
[11]任晶,楊柳,程麗,等.菊芋植株不同部位浸提液對番茄生長及 根結(jié)線蟲的影響[J].中國蔬菜,2021(11):53-60.
[12]KESBA H,ABDEL-RAHMAN A,SAYED S,et al. Screening the nematicidal potential of indigenous medicinal plant extracts against Meloidogyne incognitaunderlab.and greenhouse conditions[J].Egyptian Journal of Biological Pest Control,2021,31 (1):81.
[13]MAKHUBUFN,KHOSA MC,MCGAWLJ.South African plants with nematicidal activity against root-knot nematodes:A review[J].South African Journal ofBotany,2021,139:183-191.
[14]DUBE Z P,MASHELA P W.Effects of cucurbitacin A on mobility ofMeloidogyne incognita second-stage juveniles[J].Research On Crops,2018,19(3):504-508.
[15]POFU KM,MASHELA PW.Comparative eficacy of cucurbitacin phytonematicides and velum on growth and fruit quality of watermelon cultivar‘Congo’and suppressionof Meloidogyne enterolobii under field conditions[J].Acta Agriculturae Scandinavica Section B-Soil and Plant Science,2022,72(1):105-110.
[16] CABONI P,SABA M, TOCCO G,et al. Nematicidal activty of mint aqueous extracts against the root-knot nematode Meloidogyne incognita[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013,61(41):9784-9788.
[17]ELOH K,KPEGBA K,SASANELLI N,et al.Nematicidal activityof some essential plantoils from tropical west africa[J].Pest Manag,2020,66(2):131-141.
[18]TARININI G,MELO A S,F(xiàn)ONTANA LF,et al.Aqueous extracts of Crambeabyssinica seed cake:Chemical composition and potential for nematode control[J].Industrial Crops and Products,2020,156:112860.
[19]高強(qiáng),張浩,任海龍,等.刺角瓜提取物對南方根結(jié)線蟲的觸殺 活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(8):122-125.
[20]柯云,潘滄桑.幾種植物提取液對根結(jié)線蟲的抑殺作用[J].廈 門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,46(5):711-714.
[21]WU Y,JENKINS T,BLUNDEN G,et al.Suppression of fecundity of the root- knot nematode,meloidogyne javanica,in monoxenicculturesofArabidopsis thaliana treated withan alkaline extract ofAscophyllum nodosum[J].Journal of Applied Phycology,1998,10:91-94.
[22]KAUR M,CHOUDHARY A,SARAF I,et al.Eficacy of Moringa oleifera(Lam.)extract against Spodoptera litura(Fabricius),(Lepidoptera:Noctuidae)[J].International Journal of Tropical Insect Science,2022,42:103-108.
[23]KAUR M,SARAF I,KUMAR R,et al.Bioefficacy of hexane extract of Inula racemosa (Asteraceae) against Spodoptera litura(Lepidoptera: Noctuidae)[J].Gesunde Pflanzen,2019,71 (3):165-174.
[24]NEBAPURE S M,SRIVASTAVAC,WALIA S.Antifeedant activity of Gloriosa superba Linn.tuber extracts against Spodoptera litura (Fabricius)[J].National Academy Science Letters-india,2016,39(5):333-336.
[25]杜浩,只佳增,趙麗娟,等.飛機(jī)草浸提液對斜紋夜蛾生長發(fā)育 及種群參數(shù)的影響[J].生物安全學(xué)報(bào),2022,31(2):151-155.
[26]YOOBOON T,PENGSOOK A,RATWATTHANANON A,et al. Aplant-based extract mixture forcontrollingSpodoptera litura (Lepidoptera:Noctuidae)[J].Chemical and Biological Technologies in Agriculture,2019,6:5.
[27]RUTTANAPHANT,SONGOEN W,PLUEMPANUPATW,et al. Potential insecticidal extracts fromArtocarpuslacucha against Spodoptera litura(Lepidoptera:Noctuidae) larvae[J]. Journal of Economic Entomology,2023,116(4):1205-1210.
[28]SAHAYARAJ K,RAVINDRANC,THUSNAVIS MM. Three green seaweed extracts and their fractions for ecofriendly management of pestiferous insect Spodoptera litura[J].International Journal of Environmental Science and Technology,2022,19: 7969-7980.
[29]ABEDI F,RAZAVI B M,HOSSEINZADEH H.A review on gentisic acid as a plant derived phenolic acid and metabolite of aspirin:Comprehensive pharmacology,toxicology,and some pharmaceuticalaspects[J].PhytotheranyResearch,2020,34(4): 729-741.
[30]LIN DJ,F(xiàn)ANG Y,LI L Y,et al.The insecticidal efect of the botanical insecticidechlorogenic acid on Mythimna separata ((Walker) is related to changes in MsCYP450 gene expression[J]. Frontiers in Plant Science,2022,13:1015095.