小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应及趋性

王彦阳, 崔志新, 梁广文

(1.江门职业技术学院,江门 529090; 2.佛山科学技术学院,佛山 528000;3.华南农业大学,广州 510640)

小菜蛾[P lutella xy lostella(L.)]属鳞翅目菜蛾科,是世界性十字花科蔬菜的重要害虫。由于其世代重叠严重,加之长期单一使用化学药剂,其抗药性不断增强,开辟小菜蛾防治新途径成为当前蔬菜生产亟待解决的问题[1]。植物源农药对人、畜相对安全,对天敌伤害小,且害虫对其难以产生抗性[2],具有广阔的应用市场。

金腰箭[Synedrella nodif lora(Linn.)Gaertn.]是菊科一年生植物,极易繁殖,对花生等旱作物和果树危害严重。国外曾报道其对线虫有毒杀作用,对稻蝗的生长发育也有影响,我国已经有少量对该植物生物活性的报道[3-4]。虽然杀虫有效成分和毒理机制有待进一步探讨,但可以预测金腰箭应对其他多种农业害虫也有类似的生物活性。为确定金腰箭挥发油对小菜蛾的生物活性,本文通过触角电位仪测定了小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应,并通过四臂嗅觉仪测定了金腰箭挥发油对小菜蛾成虫趋性的影响,旨在为今后从金腰箭挥发油中找到生物活性较高的化合物,为金腰箭植物保护剂在无公害生产中的应用研究提供基础。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

采自华南农业大学农场,以菜心苗为饲料、在室内25℃左右条件下饲养,连续饲养3代以上的小菜蛾实验种群。

1.2 供试植物

金腰箭采自华南农业大学小山坡上,割取植株地上部分。

1.3 挥发油的提取

将金腰箭植株地上部分采回后用清水洗净,剪碎,用水蒸气蒸馏法进行提取,得到油水混合物。静置分层,用分液漏斗分出油层,水相用乙醚萃取3次,合并萃取物,用无水硫酸钠除去其中含有的水分,蒸去乙醚后得到挥发油。

1.4 触角电位反应测定

用眼科剪将小菜蛾成虫触角自基部剪下,将触角接在触角电位仪的两玻璃电极上。玻璃电极套住直径为0.2 mm的Ag-Cl电极,Ag-Cl电极连在微动作仪(Syntech MP-15)上,后者连接有交流放大器(Syntech UN-06)、刺激放大器和计算机,用Syntech软件记录数据。在长为4 cm、宽为0.5 cm的长方形滤纸上滴加样品溶液,再把滤纸嵌入具有磨口的玻璃刺激管,并接到气流刺激控制装置,其开口对准触角,保持1 cm左右距离。由真空泵送气,其中刺激气流量为 30 ML/Min,连续气流量为40 ML/min。刺激时间为0.1 s,刺激间隔为60 s,每根触角刺激5～8次,重复10次,剂量反应试验时,每根触角测试完所设的5种浓度样品,重复10次。以石蜡油为空白对照[5-6]。

1.5 金腰箭挥发油对小菜蛾成虫趋性的影响

将四臂嗅觉仪1臂设为处理臂,在其第2个小瓶平底烧瓶中盛2ML挥发油,2臂、3臂、4臂为对照臂,盛放清水,中央区接入试虫。调节气体流速,记录试虫的首选臂、在各臂的选择次数和停留时间,每头试虫观察 3～4 min,每个处理分 60、100、200、300 ML/min 4个流速,每个流速 16个重复,雌、雄虫交替进行[7]。

1.6 数据处理

数据用SAS systeMv8.01版软件进行处理[8]。

2 金腰箭挥发油对小菜蛾的生物活性

2.1 小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应

表1结果表明：已交配小菜蛾成虫对金腰箭挥发油有一定的触角电位反应,雌成虫的EAG反应值平均为0.578 mV,雄成虫的平均为0.484 mV。雌成虫、雄成虫对金腰箭挥发油的触角电位反应与对照相比差异显著。

表1 已交配小菜蛾成虫对金腰箭挥发油的触角电位反应

表2试验结果显示,未交配的小菜蛾雌、雄成虫对金腰箭挥发油也有一定的触角电位反应,与对照相比差异显著。雌成虫的EAG反应值平均为0.558mV,雄成虫平均为0.534 mV。

表2 未交配小菜蛾成虫对金腰箭挥发油的触角电位反应

从表3试验结果来看,随着浓度值的增大,小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应值也增大。已交配雌虫的 EAG反应值和浓度的相关对数方程为y=0.072 5 log x+0.064 17,R2=0.676 8。未交配雌虫的EAG反应值和浓度的相关对数方程为y=0.076 4log x+0.605 0,R2=0.809 4。

表3 小菜蛾对不同浓度金腰箭挥发油的触角电位剂量反应1)

2.2 金腰箭挥发油对小菜蛾成虫趋性的影响

表4结果显示,气体流速为100 ML/Min时,3×20头小菜蛾成虫在四臂嗅觉仪中的处理臂(1臂)与对照臂的总首选次数、总进入次数、总平均停留时间之比依次是 0.181 8、0.227 3、0.202 8;气体流速为300 ML/min时,处理臂(1臂)与对照臂的总首选次数、总进入次数、总平均停留时间之比(Tr/CK)依次是0.090 9、0.148 1、0.101 9。可见气体流速在300 ML/Min时金腰箭挥发油对小菜蛾成虫驱避作用最为明显。

表4 金腰箭挥发油对小菜蛾成虫趋性的影响

3 结论与讨论

植物挥发油次生物质是指植物在代谢过程中产生的一些断链碳氢化合物及其衍生物,一般分子量在 100～200之间,包括烃、醇 、醛 、酮、有机酸、脂类以及含有氮硫等修饰基团的有机化合物,自从1918年首次报道了水汽蒸馏棉花叶而得到的挥发油能够吸引棉铃象甲以来,植物挥发油次生物质在昆虫行为调控和生物防治中的作用越来越受到重视[9]。金腰箭全草,尤其是叶的甲醇提取物对数种农业害虫有较强驱避、拒食、毒杀、抑制生长发育等生物活性。金腰箭是一种潜在的高效、广谱的植物源生物农药[4]。本试验发现小菜蛾成虫对金腰箭挥发油有一定的触角电位反应,且随着浓度增加,小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应值也增大;四臂嗅觉仪测定结果表明,当气体流速在300 ML/min时,金腰箭挥发油对小菜蛾成虫驱避作用最为明显。证明金腰箭挥发油对小菜蛾成虫有明显的驱避作用,这与其对菜粉蝶幼虫有较强的忌避活性报道一致[10]。这些都为开发利用金腰箭提供了一些理论依据,其杀虫有效成分及毒理机制有待进一步研究。

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