青葙提取物对红脉穗螟产卵忌避及杀卵作用研究

吕朝军，钟宝珠* ，钱 军，覃伟权，苟志辉，连春枝

(1.中国热带农业科学院 椰子研究所，海南 文昌571339;2.海南省林业科学研究所，海南 海口571100)

青葙(Celosia argentea)是苋科(Amaranthcea)1 年生草本植物，分布遍及全国，生于田野、路旁和荒地，为旱地常见杂草，目前国内外对其研究主要集中在医药方面，包括青葙子提取物的护肝、降血糖活性等［1－5］。目前将青葙应用于害虫防治方面的研究还较少。在农业方面的研究中，周兵等［7］的研究发现青葙根的水提物具有很强的化感活性及抑菌活性，250 ～4 000 mg/L 水提物对千金子幼苗生长有显著阻碍作用;25 ～400 mg/L 水提物对烟草灰霉病、油菜菌核病、小麦赤霉病和杨树溃疡病均具有显著抑制作用。钟宝珠等［6－7］研究发现青葙组织提取物对螺旋粉虱具有很高的生物活性。这些研究结果均说明，青葙体内的次生物质具有开发为生物源农药的潜力。

红脉穗螟(Tirathaba rufivena Walker)在槟榔上发生普遍，其中以花苞受害最为严重。一个花苞内可多至几十头、上百头幼虫集中为害，秋季收果后至春季开花前，幼虫还可为害心叶和邻近的羽状复叶，使心叶抽不出或枯死，严重影响植株的生长，甚至造成植株秃顶或死亡，严重威胁着我国槟榔产业的发展。本研究拟选用青葙的茎叶组织进行活性次生物质的提取，开展其对红脉穗螟的产卵驱避作用及对卵的生物活性，以期为红脉穗螟的无公害防治和青葙的综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试植物 供试植物于2011 年9 月采集于海南省文昌市中国热带农业科学院椰子研究所试验基地。将植物茎叶组织用清水冲洗干净，自然晾干，然后置于45 ～50 ℃烘箱中烘至干脆、恒质量，粉碎机粉碎成细粉后放入密封袋保存备用。槟榔心叶采集于椰子研究所试验基地槟榔种质资源圃。

1.1.2 供试虫源 供试红脉穗螟采集于椰子研究所试验基地槟榔种质资源圃，采集蛹于室内培养至羽化供试。

1.2 试验方法

1.2.1 植物提取物制备方法 (1)植物粗提物的制备。采取索氏提取法。称取青葙组织干粉30 g，用滤纸包好放入索氏提取器中，分别加入甲醇、乙醇、三氯甲烷、蒸馏水、乙酸乙酯、丙酮、正己烷和石油醚(分析纯)180 mL，索氏提取24 h。提取液过滤后于旋转蒸发仪(R －210)上减压浓缩，得到膏状提取物，置于4 ℃冰箱内保存备用。(2)粗提物的萃取分离。将硅藻土经甲醇浸泡2 h 除去杂质，置于60 ～70 ℃水浴条件下去除溶剂。取供试提取物与甲醇按照质量比1∶1 溶解后，按1∶4 的比例将膏状物完全吸附于硅藻土上，并在60 ～70 ℃水浴条件下去除溶剂。然后采用传统溶剂分离法，依次采用正己烷、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、甲醇进行萃取，所得萃取液经浓缩得到各溶剂萃取物。

1.2.2 生测方法 参考杨长龙等的方法［8］。非选择性试验:将提取物用丙酮配成每100 mL 含干物质1 g的溶液，对照为1% 的丙酮溶液，加2 滴吐温 －80 作为乳化剂，将洗净晾干槟榔心叶(18 cm ×2.5 cm)，分别在提取物的溶液中浸泡5 s 后取出，对照浸泡丙酮溶液，晾干，置于养虫盒(20 cm×15 cm×15 cm)中。养虫盒中放置处理好的槟榔心叶20 片，盒内悬挂5%的蜜糖水棉球作为补充营养。每盒接入未交配的红脉穗螟成虫5 对，逐日统计产卵量至雌虫全部死亡。每个处理设置3 个重复。

选择性试验:叶片处理方法同选择性试验，将对照组和处理组叶片同时放入养虫盒(30 cm ×20 cm×18 cm)中，其中对照和处理各放置20 片心叶，分组放置，盒内悬挂5%的蜜糖水作为补充营养。每盒接入未交配的红脉穗螟成虫10 对，逐日统计产卵总数至雌虫全部死亡。每个处理设置3 个重复。

提取物对成虫的产卵影响，采用产卵驱避率和简化后的干扰作用控制指数(IIPC)作为评价指标［9］，具体方法如下:

IIPC=NOTr/NOCK，其中式中NOTr、NOCK分别为处理及对照产卵量，IIPC﹤1 时，表明该物质对成虫产卵有一定的驱避作用，IIPC越小，表明相应的驱避作用越大。

1.2.3 提取物对卵的孵化、发育和1 龄幼虫的影响 参考施英利和施祖华［10］方法，略作改动。将新羽化后的成虫置于养虫盒中，任其自然交配产卵，收集新产1 ～2 d 的卵，并用0.5%聚乙烯醇将卵粘到准备好的槟榔心叶上，每个叶片粘50 粒，待聚乙烯醇干燥后分别在供试的提取物丙酮稀释液(1%)中浸渍10 s，对照组浸渍丙酮溶液，取出后用吸水纸将粘附在心叶和卵上的溶液吸干，置于(27±1)℃，光照为16∶8(光∶暗)培养箱中培养。待卵将要孵化时，加入新鲜的槟榔心叶，供孵化的幼虫取食。每隔12 h 记录卵孵化数，用于统计卵孵化率和卵发育历期，同时每天检查记录发育到2 龄的幼虫数，并将其移出，统计1 龄幼虫的死亡率。每处理重复3 次，结果以平均值进行比较。

1.3 统计分析

数据均采用各重复的平均值进行分析，以“平均数±标准误(M ±SE)”表示，采用SAS V8.0 数据分析软件对处理数据进行方差分析，采用邓肯氏新复极差检验法(Duncan’s Multiple Ranger Test，DMRT)进行差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 青葙不同溶剂提取物对红脉穗螟产卵忌避活性

从表1 结果可知，在选择性产卵忌避试验中，甲醇提取物的驱避率最大，为45.72%，其次为石油醚提取物，驱避率为35.34%，从干扰作用控制指数比较中也可以看出，甲醇和石油醚提取物的干扰作用控制指数最小，表明这2 种溶剂提取物对红脉穗螟成虫的产卵驱避效果最强。非选择性驱避试验结果亦表明，甲醇和石油醚提取物的驱避作用和产卵干扰效应也最强，驱避率分别为40.16%和30.92%，干扰作用控制指数分别为0.60 和0.69。以上结果表明，甲醇最适合用作青葙对红脉穗螟产卵忌避活性物的提取溶剂。

表1 青葙不同溶剂提取物对红脉穗螟产卵忌避作用Tab.1 Oviposition deterrent of Celosia argentea different solvent extracts on Tirathaba rufivena

2.2 青葙不同溶剂提取物对红脉穗螟的杀卵活性及对孵化幼虫的影响

采用不同极性溶剂提取物处理红脉穗螟卵后，对受药卵的孵化和后期1 龄幼虫的致死效果见表2。不同溶剂提取物处理后，均可影响红脉穗螟卵的孵化和1 龄幼虫的成活率。对杀卵作用中，甲醇、乙醇、蒸馏水、乙酸乙酯、正己烷和石油醚提取物处理的死亡率之间无明显差异，保持在20%左右，显著高于三氯甲烷和丙酮提取物处理;同时，经各提取物处理后即使红脉穗螟卵可以正常孵化，但是均会造成初孵幼虫不同程度的死亡，其中以甲醇、石油醚和乙醇提取物对红脉穗螟初孵幼虫的影响最大，其1 龄幼虫的校正死亡率可达到53%、51.75%和45.54%，且三者之间差异不显著。

表2 青葙不同溶剂提取物处理对卵孵化及1 龄幼虫死亡率影响Tab.2 Effects of Celosia argentea different solvent extracts on egg hatchability and 1st instar larvae of Tirathaba rufivena

从不同溶剂提取物对红脉穗螟产卵忌避、卵孵化率及1 龄幼虫成活率影响结果可以看出，用甲醇、石油醚作为提取溶剂进行青葙活性物质提取，对以上3 个指标的影响均高于其它溶剂。

2.3 青葙甲醇提取物的不同溶剂萃取物对红脉穗螟产卵忌避作用

青葙甲醇提取物的不同溶剂萃取物对红脉穗螟产卵忌避作用如表3。在各不同极性溶剂的萃取物中，无论选择性忌避还是非选择性忌避，乙醚萃取物均表现出较高的驱避率，与其它溶剂的萃取物相比，差异均达到了显著水平。

表3 青葙甲醇提取物的不同溶剂萃取物对红脉穗螟产卵忌避作用Tab.3 Oviposition deterrent of different solvent extracts of Celosia argentea methanol extracts on Tirathaba rufivena

将青葙甲醇提取物的不同溶剂萃取物处理红脉穗螟卵后，对卵孵化及后期1 龄幼虫的活力影响见表4。从结果可以看出，乙醚萃取物对红脉穗螟卵孵化和幼虫的活力影响最大，其中卵的校正死亡率为27.06%，而这些孵化成功的幼虫在1 龄期的死亡率高达56.26%。正己烷萃取物处理中的卵致死率虽然较其它萃取物低，但后期1 龄幼虫的死亡率与乙醚萃取物处理中之间无明显差异。

表4 青葙甲醇提取物的不同溶剂萃取物处理对卵孵化及1 龄幼虫死亡率影响Tab.4 Different solvent extracts of Celosia argentea methanol extracts effects on egg hatchability and 1st instar larvae of Tirathaba rufivena

3 讨论

红脉穗螟是槟榔等棕榈植物上的重要害虫，目前对该虫的防治仍以化学防治为主［11－13］，甘炳春等［14－17］在室内进行了红脉穗螟天敌扁股小蜂(Elasmus sp.)生物学、室内人工饲料开发等的相关研究，但目前还未见广泛应用于田间防治的报道。本研究结果表明，农田杂草青葙的提取物对红脉穗螟具有一定的产卵忌避和杀卵活性，并且对后期孵化的1 龄幼虫仍有一定的生物活性，研究结果可为红脉穗螟的防治提供新的思路。

由于溶剂间的极性存在差异，因此在进行活性物质提取时，所获得的提取物的成份会存在差异。从青葙茎叶组织的8 种不同极性溶剂提取物对红脉穗螟的产卵忌避作用结果可以看出，甲醇和石油醚提取物在选择性和非选择性产卵忌避试验中，都表现出很好的活性，因此甲醇和石油醚较适合作为青葙体内物质的提取溶剂。用这8 种溶剂的提取物处理红脉穗螟的卵结果也表明，对杀卵作用中，甲醇、乙醇、蒸馏水、乙酸乙酯、正己烷和石油醚提取物处理的死亡率之间无明显差异，保持在20%左右，显著高于三氯甲烷和丙酮提取物处理;同时，经各提取物处理后即使红脉穗螟卵可以正常孵化，但是均会造成初孵幼虫不同程度的死亡，其中以甲醇、石油醚和乙醇提取物对红脉穗螟初孵幼虫的影响最大，1 龄幼虫的校正死亡率可达到53%、51.75%和45.54%，且三者之间差异不显著。此结果表明，采用不同极性杀虫剂对青葙体内活性物质进行提取，获得的提取物对红脉穗螟的产卵忌避、卵活性等指标的影响不同。将青葙的甲醇提取物用不同极性溶剂进一步进行分级萃取，选择萃取物进行对红脉穗螟产卵忌避和卵孵化率的影响测定结果表明，乙醚萃取物对红脉穗螟的产卵忌避作用明显高于其他溶剂的萃取物，同时忌避效果也高于未进行萃取前的青葙甲醇总提取物处理。同时研究结果还表明乙醚的萃取物对卵的孵化率和后期1 龄幼虫的成活率影响明显高于其他溶剂的萃取物，该结果表明在青葙的甲醇提取物中，对红脉穗螟具有产卵忌避和杀卵活性的成分可能存在于乙醚的极性范围内，乙醚较为适合作为青葙提取物中杀虫活性物质的进一步分离纯化。钟宝珠等［6］采用螺旋粉虱为供试虫源结果表明，青葙的不同溶剂提取物对螺旋粉虱的生物活性之间存在较大差异，另外青葙甲醇提取物的乙醚和乙酸乙酯萃取物对螺旋粉虱活性较高，该结果也说明了在植物活性物质的提取过程中，溶剂的正确选择起重要作用。

本文仅研究了青葙提取物对红脉穗螟的产卵忌避和卵孵化率等的影响，而对红脉穗螟幼虫、蛹、成虫等虫态的生物活性的影响，以及对该虫生物生态学、行为学方面的作用还需进一步完善，在田间防治效果方面也需要深入系统的评价，但本研究结果对于红脉穗螟生态防控措施的科学制定仍具有重要的理论参考价值。

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