高军 顾爱祥 周福才 李传明
摘要 [目的]了解不同生育期蓖麻叶片乙醇提取物对斜纹夜蛾的影响,为蔬菜斜纹夜蛾的生物防治提供参考。[方法]研究了3个生育期(初果期、盛果期、成熟前期)蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾幼虫的嗅觉反应、取食行为和幼虫成活率的影响。[结果]提取物对斜纹夜蛾幼蟲2龄和5龄幼虫的驱避率均在69%以上;和对照相比,幼虫对处理包菜的取食量下降了42.46%~47.08%,取食活动次数和取食时间减少,幼虫的成活率下降了38.10%~52.39%。3个生育期的提取物对斜纹夜蛾幼虫的驱避作用强弱顺序依次为成熟前期、盛果期、初果期,但在斜纹夜蛾幼虫的取食量、成活率上没有明显差异。[结论]蓖麻叶片对斜纹夜蛾具有一定的驱避作用和抗生作用。
关键词 蓖麻;提取物;斜纹夜蛾;嗅觉反应;取食行为;存活率
中图分类号 S482.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)34-12102-02
Effects of Extracts from Castor Plant Leaves against Spodoptera litura Fabricius Larva
GAO Jun1, GU Aixiang2, ZHOU Fucai2* et al
(1. Yangzhou Hanjiang River Street office Han Comprehensive Agricultural Service Center, Yangzhou, Jiangsu 225127; 2. College of Horticulture and Plant Protection, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225009)
Abstract [Objective] The aim was to understand effects of extracts from castor plant leaves against Spodoptera litura Fabricius larva to provide reference for biocontrol of Spodoptera litura. [Method] The olfactory response of extracts from castor leaves at early fruitsetting stage, full fruitsetting stage and fruit premature stage on Spodoptera litura were studied, and effects of the extracts on the feeding behavior of S. litura larvae and larval survival rate were also studied. [Result]The extracts from castor bean leaves had significant repellent effects on S. litura. The repellent rates of both 2nd and 5th larvae exceeded 69%. Compared with the control, larvae treated cabbage food intake decreased by 42.46%-47.08%, the number of feeding activity and feeding time was reduced, and the survival rate of larvae was decreased by 38.10%-52.39%. The repellent intension of the extracts of the three growth stages to S. litura were premature period > full fruiting period > early fruitsetting period. But, there was no significant difference between S. litura larvaes food consumption and the survival rate. [Conclusion] The castor bean leaves have good repellent and antibiosis effects on S. litura.
Key words Castor plant; Extract; Spodoptera litura Fabricius; Olfaction response; Feeding behavior; Survival
斜纹夜蛾(Spodoptera litura Fabricius)寄主广泛,且具有间歇性暴发成灾的特点,是我国蔬菜上的重要害虫。斜纹夜蛾1年发生4~9代,世代重叠,无滞育现象,在云南、广东、福建、台湾等地全年均可发生[1]。斜纹夜蛾常用的防治方法主要有生物防治、物理防治、农业防治和化学防治等,但以化学防治为主。长期以来,由于过分依赖化学防治,不仅造成害虫抗药性的快速上升,而且给农产品的安全带来隐患。目前,斜纹夜蛾的非化学防治技术得到快速发展,如昆虫性信息素[2]、斜纹夜蛾核型多角体病毒[3]、诱捕器诱捕[4]等,这些技术的推广应用对我国无公害蔬菜的生产以及无公害性食品体系的建立起到积极作用。
蓖麻(Ricinus communi L.)是大戟科1年生落叶植物,蓖麻叶片中含有一种三萜烯类的蓖麻碱,它对多种农业害虫[5-7]、鼠类[8]表现出一定的生物活性,但由于多种原因,其进一步的开发利用研究进展缓慢。赵斌等将蓖麻提取物用作设施番茄烟粉虱的驱避剂,收到较好效果[9]。蓖麻作为一种重要的生物质能源植物,近几年在我国沿海地区较大面积地推广种植。为了进一步开发利用蓖麻在害虫治理,特别是蔬菜害虫无公害治理方面的资源,提高蓖麻种植的综合效益,笔者研究了不同生育期蓖麻叶片乙醇提取物对斜纹夜蛾幼虫的影响,旨在为蔬菜斜纹夜蛾的生物防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1
供试植物。蓖麻品种为扬蓖1号,由扬州大学农学院提供。蓖麻露地栽培,常规管理。初果期、盛果期和成熟前期分别为7月15日、8月5日和8月25日。取完全成熟的中上部蓖麻叶片若干,洗净,晾干,放入40~50 ℃烘箱恒温干燥,粉碎后过40~80目筛。
1.1.2 供试害虫。斜纹夜蛾,在实验室用包菜繁殖后选择2龄和5龄幼虫供试,供试时饥饿6 h。
1.2 方法
1.2.1 蓖麻叶片乙醇提取物的制备。 采用索氏提取法抽提。取50 g蓖麻叶片粉末包好,放入提取器中(不超过虹吸管),然后加入5倍植物粉末量的95%乙醇,抽提24 h后取出抽滤液,旋转浓缩至浓度为1 g(DW)/ml的物质,装在棕色玻璃瓶中,备用。
1.2.2 斜纹夜蛾对抽提物的嗅觉反应测定。利用“Y”形嗅觉仪测定。将叶片提取物和95%乙醇分别稀释250倍,各取10 μl滴加于滤纸上,自然干燥后分别置于嗅觉仪两臂端作诱源和对照,测定斜纹夜蛾对提取物的反应。
试验在温度25 ℃左右、相对湿度80%左右的室内进行。在嗅觉仪上方0.5 m处放置1盏40 W日光灯提供均匀光照。嗅觉仪臂端气体流量设定为30 ml/min,将经过饥饿4 h左右的斜纹夜蛾引入嗅觉仪,5 min内进入臂端1/3者记为反应,否则记为无反应。每头斜纹夜蛾作为1个处理,每测5头将方向对换,并将测试区域先用无水乙醇擦拭,然后用蒸馏水擦拭,之后重新放入样品。每头斜纹夜蛾只受试1次,每一处理测试1头斜纹夜蛾,试验前用空气吹洗嗅觉仪10~20 min。试验重复10次。
分别用反应率和驱避率[9]评价斜纹夜蛾对供试样品的嗅觉反应。
反应率=两臂端反应总虫量/试验总虫数×100%
驱避率=(对照虫量-处理虫量)/对照虫量×100%
1.2.3 蓖麻提取物对斜纹夜蛾取食量和存活率的影响测定。在直径12 cm的培养皿中铺垫1层滤纸。将供试包菜叶片放入不同处理的蓖麻叶片乙醇提取物中浸透,取出晾干,放入培养皿中,然后每皿接入1头斜纹夜蛾幼虫,24 h后测定取食叶面积。以清水浸泡为对照,重复15次。取食叶面积测定采用数字图像处理的方法[10]。在待测样品的周围放置标尺,将待测样品用数码照相机照相,照片输入计算机后,用Photoshop软件测定面积。
1.2.4 蓖麻提取物对斜纹夜蛾取食行为的影响观察。参照李云寿等的方法[11]。试虫处理同“1.2.3”,将培养皿放在26~28 ℃的室内,第2天开始观察其取食行为,连续观测3 d,夜间观察在暗红灯下进行,记录幼虫在24 h内取食开始和停止的时间,数据整理成取食活动和取食间隔的次数和时间,分析蓖麻提取物对斜纹夜蛾取食行为的影响。试验光暗周期为14∶10 h。
1.3 数据处理
试验数据采用DPS 7.05统计软件进行处理。用Duncans多重比较方法检验各处理的差异显著性。
2 结果与分析
2.1 不同生育期蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾的嗅觉反应
蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾幼虫有明显的嗅觉驱避作用(表1),3个生育期叶片提取物对幼虫的驱避作用强弱依次为成熟前期、盛果期、初果期。蓖麻叶片提取物对2龄幼虫的作用大于对5龄幼虫,盛果期和成熟前期叶片提取物对2龄和5龄幼虫的驱避率分别达到88.10%、93.78%和78.33%、91.00%。
表1 斜纹夜蛾对蓖麻叶片提取物的嗅觉反应
%
生育期2龄幼虫反应率驱避率5龄幼虫反应率驱避率
初果期56.67±0.080 a69.94±0.138 b48.00±0.065 a69.33±0.095 c
盛果期49.33±0.034 a88.10±0.054 ab34.67±0.025 ab78.33±0.097 b
成熟前期48.00±0.053 a93.78±0.046 a26.67±0.047 b91.00±0.056 a
注:数据为平均数±标准误;同列数据后不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著。
2.2 不同生育期蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾取食量的影响
蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾取食量有明显影响(表2)。处理各龄幼虫的取食量均显著小于对照,和对照相比,幼虫对处理包菜的取食量下降了42.46%~47.08%。斜纹夜蛾幼虫对不同生育期蓖麻叶片提取物处理的包菜叶片的取食量无显著差异。
表2 斜纹夜蛾幼虫对蓖麻叶片提取物处理的包菜叶片的取食量
g
生育期幼虫龄期
1龄2龄3龄4龄5龄6龄总计
初果期0.10±0.011 b0.14±0.006 b0.16±0.003 c0.26±0.015 b0.43±0.027 b0.78±0.034 b1.87±0.052 b
盛果期0.10±0.009 b0.14±0.005 b0.16±0.008 c0.22±0.005 c0.38±0.017 b0.72±0.023 b1.71±0.049 b
成熟前期0.10±0.004 b0.13±0.009 b0.19±0.003 b0.20±0.003 c0.42±0.010 b0.69±0.039 b1.72±0.048 b
CK0.22±0.020 a0.21±0.001 a0.23±0.003 a0.39±0.008 a0.71±0.105 a1.48±0.057 a3.25±0.169 a
注:表中数据为平均值±标准误;同列数据后不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著。
2.3 不同生育期蓖麻叶片对斜纹夜蛾取食活动次数和时间的影响
用经过不同生育期蓖麻叶片提取物处理过的包菜饲喂斜纹夜蛾5龄幼虫,发现斜纹夜蛾的取食活动次数和每次取食活动用于取食的时间均明显少于对照(表3)。其中,对经成熟前期蓖麻叶片提取物处理的包菜叶片斜纹夜蛾5龄幼虫24 h 的取食活动次数和每次取食活动用于取食的时间分别为对照的27.9%和26.23%。
3个不同生育期蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾5龄幼虫的取食行为也存在一定差异,对取食活动次数和每次取食活动用于取食的时间影响大小依次为初果期、盛果期、成熟前期,其中对成熟前期提取物处理的食物取食活动次数仅为初果期的75.7%。
2.4 蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾存活率的影响
蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾幼虫的存活率有明显影响,斜纹夜蛾5龄幼虫取食经蓖麻叶片提取物处理的包菜叶片后,幼虫的成活率下降幅度在38.10%~52.39%。但3个不同生育期的蓖麻叶片提取物对斜纹夜蛾幼虫存活率的影响无显著差异(表4)。
表3 斜纹夜蛾5龄幼虫24 h内取食次数和取食时间
生育期取食活动∥次每次取食活动用于取食的时间∥min
初果期12.33±0.49 b6.87±0.15 b
盛果期10.17±0.79 bc6.52±0.16 bc
成熟前期9.33±0.72 c6.02±0.18 c
CK33.50±0.99 a8.16±0.25 a
注:表中數据为平均值±标准误;同列数据后不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著。
3 讨论
在长期的协同进化过程中,植物利用自身的次生代谢物质防御外来有害生物的入侵,同时也促进了昆虫对特定植
物的嗜好性差异的分化,使植物获得了对特定昆虫的抗性。