胡冠芳 刘敏艳 余海涛 牛树君 沈慧敏
摘要:采用虫体浸渍法和叶碟浸渍法研究了甘青赛莨菪粗提物对粘虫、菜青虫和麦长管蚜虫的杀虫活性。试验结果表明,甘青赛莨菪叶甲醇粗提物对粘虫5龄幼虫的触杀活性最强,其次为茎和根皮甲醇粗提物,稀释5倍液的校正死亡率分别为28.09%,18.30%和17.07%。叶甲醇粗提物对4龄菜青虫的触杀活性最强,其次为茎和根皮甲醇粗提物,稀释10倍液的校正死亡率分别为66.67%,64.29%和60.00%。叶、茎和根皮甲醇粗提物对4龄菜青虫的拒食活性均很弱,对麦长管蚜具有一定的触杀活性,对棉蚜和桃蚜无触杀活性。
关键词:甘青赛莨菪;粗提物;粘虫;菜青虫;蚜虫;杀虫活性
中图分类号:S 482 文献标识码:A 文章编号:10095500(2013)01001106
甘青赛莨菪(Anisodus tanguticus)为赛莨菪属(Anisodus)茄科(Solanaceae)多年生草本植物,为青藏高原的典型高山植物,主要分布于青海、西藏、四川以及甘肃的部分地区,生长在海拨1 700~4 700 m的山坡、山地林缘、路旁、河滩、草地和灌丛。赛莨菪性温,味辛、甘,有毒,具活血化瘀、镇痛解痉、止血生肌、止咳平喘之功效,常用于急性肠炎、溃疡病、肠道蛔虫症、胆石症以及外伤出血、跌打损伤、红肿疔毒、恶疮肿痛等\[1\]。我国学者从赛莨菪中分离出山莨菪碱(Anisodamine)和樟柳碱(Anisodine)\[2\]。在甘青赛莨菪的杀虫活性研究方面,国内外报道甚少,张兴等\[3\]和张国洲等\[4\]研究了丙酮和甲醇粗提物对赤拟谷盗(Tribolium castaneum)种群形成的抑制作用,以及对5龄菜青虫(菜粉蝶Pieris rapae幼虫)的拒食活性。粘虫(Mythimna separate)、菜青虫、棉蚜(Aphis gossypii)、桃蚜(Myzus persicae)和麦长管蚜(Sitobion avenae)是为害蔬菜、小麦、玉米、棉花等多种农作物的重要害虫。有关甘青赛莨菪粗提物对粘虫的触杀和拒食活性,对菜青虫的触杀活性,对棉蚜、桃蚜和麦长管蚜的触杀活性,国内外迄今文献报道很少。鉴此研究了赛莨菪粗提物对粘虫、菜青虫和蚜虫的杀虫活性,旨在为利用赛莨菪研制新型植物源杀虫剂提供线索和理论依据。
1 材料和方法
1.1 植物样品处理
甘青赛莨菪根、茎、叶、青果(未成熟果实)于2010年7月28日采自甘肃省甘南藏族自治州临潭县海拔3 420 m的天然草地。根洗净后分为根皮和木质部两部分,根皮、根木质部、茎、叶和青果切碎阴干,粉碎过40目筛,在室温下保存备用。
1.2 植物样品的提取
采用冷浸渍法提取\[5\]。称取植物样品50 g,置于棕色广口瓶中,分别加入500 mL甲醇、乙醇、丙酮、石油醚和乙酸乙酯(化学纯)浸泡72 h,过滤后收集滤液;滤渣继续用500 mL相同溶剂第2次浸泡48 h,过滤后收集滤液;滤渣再用500 mL相同溶剂第3次浸泡24 h,过滤后收集滤液,弃除残渣,合并3次滤液。滤液经RE52AA型旋转蒸发仪减压浓缩至干为粗提物,称其重量,计算产出率。
1.3 供试样品的配制
粗提物浸膏用甲醇溶解并定溶至50 mL,相当于植株干样品1 000 g/L的质量浓度,在冰箱中2℃条件下保存备用。生物测定前加入1%的表面活性剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚)。
1.4 供试昆虫
粘虫采自兰州市榆中县良种繁殖场小麦田,用玉米叶或小麦苗连续饲养供试。菜青幼虫、桃蚜、棉蚜(瓜蚜)和麦长管蚜采自未施药的甘蓝菜地或棉花田、小麦田。
1.5 生物测定方法
1.5.1 粗提物对粘虫触杀活性的测定 采用虫体浸渍法\[6\]。供试样品用水稀释成5倍液。挑选大小一致的粘虫5龄初期幼虫,在药液中浸渍3~4 s,取出后用滤纸吸去多余药液,然后,放入直径12 cm铺有滤纸保湿的培养皿中,饲喂新鲜玉米叶片。每处理25头幼虫,重复4次。以甲醇+JFC用水稀释成5倍液浸渍处理作为溶剂对照。在温度(25±1)℃、湿度60%~80%、光照L∶D=14 h∶10 h条件下饲养,视取食情况及时添加玉米叶片。24 h后调查死亡数,计算校正死亡率。
1.5.2 甲醇粗提物对菜青虫触杀活性的测定 供试样品用水稀释成10倍液,选用4龄菜青虫,饲喂新鲜甘蓝叶片。每处理7头幼虫,重复4次。测试方法与粘虫触杀活性方法相同。
1.5.3 甲醇粗提物对粘虫、菜青虫拒食活性的测定 采用叶碟浸渍法\[7,8\]。从田间采集玉米、甘蓝叶片,用圆形打孔器(直径2 cm)打成叶碟。供试样品用水稀释成5倍液,将叶碟在药液中浸渍3~4 s,取出晾干后放入直径9 cm铺有滤纸保湿的培养皿中,每皿放入10张玉米叶碟、2张甘蓝叶碟。挑选粘虫、菜青虫4龄幼虫,饥饿4 h后放入加有叶碟的培养皿中,每皿放入1头,每组6头,重复4次,累计处理24头试虫,以甲醇+JFC稀释成5倍液浸渍叶碟处理作为对照。在温度(25±1)℃、湿度60%~80%、光照L∶D=14 h∶10 h条件下饲养,视取食情况及时添加叶碟。48 h后用LI3000型叶面积测定仪测定剩余叶面积,统计取食量,计算拒食率。
拒食率(%)=\[(对照平均取食量-处理平均取食量)/对照平均取食量\]×100%
1.5.4 甲醇粗提物对桃蚜、棉蚜和麦长管蚜触杀活性的测定 采用浸叶(穗)浸虫法\[9\]。分别取带有蚜虫的甘蓝叶片、棉花叶片和麦穗,剔除其上的若蚜和有翅成蚜、被寄生蚜,只保留无翅成蚜。供试样品用水稀释成30倍液,将具蚜叶片或麦穗在药液中浸渍3 s,取出后用吸水纸吸去多余药液,放入直径为12 cm的培养皿中(铺有滤纸保湿),叶柄或穗柄用湿棉球保湿。每处理试虫25头,重复4次。以甲醇+JFC稀释成30倍液浸渍处理作为溶剂对照。饲养新鲜玉米叶片。24 h后检查死亡数,计算死亡率和校正死亡率。
1.6 数据处理
试验数据用DPS v7.05统计软件进行方差分析,用LSRDuncan法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 甘青赛莨菪不同部位、不同极性溶剂粗提物对粘虫的触杀活性
甘青赛莨菪茎、叶、根皮、根木质部和青果用甲醇、乙醇、丙酮、石油醚和乙酸乙酯5种不同极性溶剂提取,均以甲醇粗提物对粘虫5龄幼虫的触杀活性为最强,其中,叶甲醇粗提物的触杀活性最强,稀释5倍液的校正死亡率为28.09%;其次为茎和根皮甲醇粗提物,校正死亡率分别为18.3%和17.07%;根木质部和青果甲醇粗提物的触杀活性较弱,校正死亡率仅为10%和8%(表1)。试验表明,甘青赛莨菪的杀虫活性成分主要存在于叶、茎和根皮中,根木质部和青果的杀虫活性成分含量较低。
2.2 甘青赛莨菪不同部位甲醇粗提物对菜青虫的触杀活性
甘青赛莨菪叶甲醇粗提物对4龄菜青虫的触杀活性最强,稀释10倍液的校正死亡率为66.67%;其次为茎和根皮甲醇粗提物,校正死亡率分别为64.29%和60%;根木质部和青果甲醇粗提物的触杀活性较弱,校正死亡率分别为35.71%和30%(表2)。
试验分析证明甘青赛莨菪的杀虫活性成分主要存在于叶、茎和根皮中。
2.3 甘青赛莨菪不同部位甲醇粗提物对粘虫、菜青虫的拒食活性
甘青赛莨菪茎、叶、根皮、根木质部和青果甲醇粗提物对粘虫4龄幼虫无拒食活性,稀释5倍液的拒食率在6.52%;叶、茎和根皮甲醇粗提物对4龄菜青虫的拒食活性很弱,拒食率分别为14.06%,13.62%和9.71%;根木质部和青果甲醇粗提物则无拒食活性(表3)。
2.4 甘青赛莨菪不同部位甲醇粗提物对桃蚜,棉蚜和麦长管蚜的触杀活性
甘青赛莨菪茎、叶和根皮甲醇粗提物对桃蚜和棉蚜无触杀活性,稀释30倍液的校正死亡率在8.44%;但对麦长管蚜具有一定的触杀活性,校正死亡率分别为22.42%,21.55%和17.68%(表4)。
3 讨论和结果
3.1 甘青赛莨菪粗提物的杀虫抑菌活性
试验结果表明,甘青赛莨菪叶甲醇粗提物稀释5倍液对粘虫5龄幼虫的校正死亡率可达28.09%,尽管死亡率不高,但根据多年从事植物源农药研究掌握的100余种植物粗提物对粘虫的杀虫活性数据,判断甘青赛莨菪具有较强的杀虫活性,而且该植物对菜青虫具有很强的杀虫活性。张兴等\[3\]研究发现,甘青赛莨菪丙酮粗提物可抑制赤拟谷盗种群的形成。研究发现,甘青赛莨菪叶、茎和根皮甲醇粗提物对4龄菜青虫的拒食活性很弱,这与张国洲等\[4\]的研究结果一致。王威等\[10\]研究证实,甘青赛莨菪乙醇粗提物在1 000 mg/kg浓度下对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)具有一定的抑制作用。因此,今后注意研究甘青赛莨菪叶、茎和根皮甲醇粗提物对小麦、玉米、辣椒、苹果、番茄等植物的病原菌的抑制作用,探明其在植物源杀菌剂开发利用方面的前景。
3.2 赛莨菪属植物资源的保护利用
茄科赛莨菪属植物是提取山莨菪碱和东莨菪碱等托品烷类生物碱的重要植物资源,调查发现,由于过度采挖和垦荒,野生资源损失惨重,很多野外地区面临逐渐灭绝的境地。甘青赛莨菪全株有毒、根毒较大,但从对昆虫的毒性研究结果分析,甘青赛莨菪地上部茎和叶对粘虫和菜青虫的触杀活性高于其根部,这源于茎叶的杀虫生物碱含量高于根部,抑或茎叶存在与根部不同的其他杀虫活性成分,尚需进一步研究证实。从利用赛莨菪研制植物源杀虫剂而言,可直接采收其地上部茎叶,而无需挖根,这有利于保护野生资源,避免挖根对生态环境造成的严重破坏;对于人工栽培的赛莨菪,利用茎叶可有效延长利用周期,提高经济效益。
3.3 植物源农药的新用途
与化学农药相比,植物源生物农药作用速度较慢、价格较高,多用于茶叶、中药材、保护地蔬菜、食用菌等附加值较高的作物上,很少用于防治草原病虫害,王俊梅等\[11\]试验结果表明,植物源杀虫剂净叶宝对草原害虫阔胫莹叶甲(Palllsiola absintnii)具有极强的杀灭作用;文克俭等\[12\]研究了生物杀虫剂BT对观赏草坪主要害虫粘虫的防效。近年来,高尔夫球场使用化学农药对人类健康的影响已引起广泛关注\[13\],植物源农药低毒、易降解、对环境友好的特点决定了其在高尔夫球场的病虫害防治中具有广阔的应用前景。
植物源农药用途的扩大必将带动植物源农药研发工作的不断深入,在甘青赛莨菪的研究领域也是如此。
甘青赛莨菪不同部位用不同极性溶剂提取,均以甲醇粗提物对粘虫5龄幼虫的触杀活性为最强,其中,叶甲醇粗提物的触杀活性最强,稀释5倍液的校正死亡率为28.09%;其次为茎和根皮甲醇粗提物,校正死亡率分别为18.30%和17.07%。叶甲醇粗提物对4龄菜青虫的触杀活性最强,稀释10倍液的校正死亡率为66.67%;其次为茎和根皮甲醇粗提物,校正死亡率分别为64.29%和60%。茎、叶和根皮甲醇粗提物对麦长管蚜具有一定的触杀活性,稀释30倍液的校正死亡率分别为22.42%,21.55%和17.68%。
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