紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物控制作用

袁莲莲，王耀锋，靳志伟，张 静，李 伟，董石飞，赵存孝，黄明迪，姚忠虎，王凤龙，杨金广*（.中国农业科学院烟草研究所，烟草行业烟草病虫害监测与综合治理重点实验室，青岛 660；.甘肃省烟草公司庆阳市公司，甘肃 西峰 7000；.甘肃省烟草公司，兰州 706；.红云红河烟草（集团）有限责任公司，昆明 60；.甘肃省烟草公司陇南市公司，甘肃 武都 76000）



紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物控制作用

袁莲莲1，王耀锋2，靳志伟3，张 静4，李 伟4，董石飞4，赵存孝2，黄明迪5，姚忠虎2，王凤龙1，杨金广1*
（1.中国农业科学院烟草研究所，烟草行业烟草病虫害监测与综合治理重点实验室，青岛 266101；2.甘肃省烟草公司庆阳市公司，甘肃 西峰 745000；3.甘肃省烟草公司，兰州 741306；4.红云红河烟草（集团）有限责任公司，昆明 650231；5.甘肃省烟草公司陇南市公司，甘肃 武都 746000）

摘 要：利用化学分析法和生测技术测定紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物控制作用。结果显示，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物活性较明显。在室内试验中，浓度为9、7g DW/100 mL的紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食、忌避和毒杀活性较好，且持续效果也相对较好。对烟蚜的拒食活性分别维持在64.64%～79.34%和51.24%～61.24%，忌避率均达58.43%以上，而死亡率均在83.83%以上。室外大田试验中，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜种群的干扰效果明显，7和9g DW/100 mL浓度的紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的大田拒食率分别为53.45%和65.56%，其干扰作用控制指数分别为0.367和0.468。研究结果表明，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物控制作用较好，可作为研制烟草保护剂的原料。

关键词：紫苏；乙醇粗提取物；烟蚜；生物控制

烟蚜（Myzus persicae），别称桃蚜、桃赤蚜，可严重危害烟草的正常生长，在我国各个烟区均造成了不同程度的危害。长期以来，主要依靠化学方法对烟田烟蚜进行防治，但农药的施用对烟蚜的控制效果不佳，长期施用易导致烟蚜产生显著抗药性，且造成了越来越严重的杀伤天敌、生态平衡破坏、污染环境等问题［1-4］。烟蚜的生物防治于1967年被国际生物防治工作组织列为世界范围内六大生物防治课题之一。丰富农田生态系统的物种多样性可有效调控农田作物病虫害的发生［5-6］。间作套种某些非寄主植物，其挥发物中某些成分可驱避昆虫，使其远离寄主植物，从而减轻病虫害的发生［7］。Hori［8］研究了 13种唇形科非寄主植物精油对桃蚜的趋避效果，结果显示芳香植物迷迭香（Rosmarinus officinalis）和千里香（Murraya paniculata）精油1 μ L剂量时也具有趋避效果，迷迭香精油弥散的烟田较对照组烟田，烟蚜种群数量下降70%左右。严建新等［9］曾在室内对6种非嗜食植物乙醇提取物对烟蚜的忌避作用进行了测定，结果表明芳香植物细叶桉（Eucalyptus tereticornis）提取物对烟蚜的忌避率最高，高达94.17%。同时也有研究显示，在感蚜品种K326种植条件下，田间间作紫苏（Perilla frutescens）可达到有效驱避烟蚜的效果，烟蚜数量始终维持在较低水平［6］，但目前尚没有有关紫苏乙醇粗提取物对烟蚜生物控制作用的系统研究。

紫苏（P.frutescens）为唇形科（Labiatae）紫苏属（Perilla）的一年生草本植物，是一种传统的药食两用植物，是国家卫生部首批颁布的既是食品又是药品的60种物品之一［10-11］。我国陕西、甘肃引种较早，甘肃庆阳已有2000多年的栽培历史，且拥有丰富的紫苏资源。据统计，作为油源之一，2010年庆阳市紫苏的种植面积达1.72万hm2；2012年达1.83 万hm2，总产量为3.53万t［12］。紫苏还是一种良好的倒茬作物［13］。

多年来甘肃庆阳烟田单一种植模式（耕作模式一致化、主栽品种遗传背景相近化、防治模式一致性和移栽时期的统一化）使庆阳烟田病虫害发生愈演愈烈，特别是烟蚜的危害已经成为甘肃烟区主要的虫害。鉴于此，本文主要利用化学分析法和生测技术对紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的趋避作用进行了研究，以期明确紫苏粗提取物对烟蚜的生物控制作用，为甘肃烟区烟蚜生态控制奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试紫苏及提取方法 于紫苏栽后30 d，进行采集。紫苏整个生长期间不喷施任何农药，仅于需要时浇水。按以下方法进行抽提：

除去紫苏根部泥土，洗净晾干，粉碎、过筛、称重后装入500 mL锥形瓶中，按1：5的比例混合紫苏粉与95%乙醇，振荡48 h。真空浓缩，待乙醇完全挥发至提取物呈膏状且重量不再变化为止，后制成1g干物质/mL溶剂的母液（即1g DW/mL），低温、避光密封保存备用［14］。

1.1.2 供试昆虫 供试昆虫为烟蚜，采自中国农业科学院烟草研究所即墨试验基地。采回烟蚜后，置于室内盆栽烟苗上罩笼饲养以备用，选择个体发育一致的烟蚜作为供试昆虫。

1.1.3 供试烟草 以秦烟 96作为供试烟草品种，种植于花盆中，并罩笼，不施任何农药仅浇水。

1.2 试验方法

1.2.1 室内生物活性测定 （1）紫苏乙醇粗提取物对烟蚜拒食活性的测定：采集烟苗成苗期烟叶，洗净晾干。试验时将母液稀释成1、3、5、7、9g DW/100 mL 5种质量浓度，于秦烟96 烟叶背面中脉两侧分别涂同等浓度的紫苏提取液与乙醇。置于培养皿中，并在叶背面中脉上接种 30头无翅烟蚜，后盖上培养皿。接种6、18、24 h后，分别统计烟叶中脉两侧蚜虫数量，忽略栖息于中脉的蚜虫。每个处理设30个重复。采用下列公式对其拒食率进行计算［15］。

拒食率（%）=（对照区栖息烟蚜数-处理区栖息烟蚜数）/对照区栖息烟蚜数×100。

（2）紫苏乙醇粗提取物对烟蚜忌避活性的测定：于供试烟草的子叶期，挑选没有虫孔的盆栽烟苗。将紫苏乙醇粗提取物均匀喷施于烟苗的叶片正反面和茎上。于烟苗晾干后，将对照和处理盆栽苗放置于养虫笼（长×宽×高=75.0cm×54.0cm×55.0cm）内，并于各个笼中放入100头有翅烟蚜成虫［16-17］。紫苏乙醇粗提取物的供试浓度及对照同（1），每个处理设置3个重复，每个重复3株烟苗。24、48、72 h后分别观察烟株上烟蚜成虫的数量，并对其忌避率进行计算。

忌避率/%=（对照区烟蚜数-处理区烟蚜数）/对照区烟蚜数×100

（3）紫苏乙醇粗提取物对烟蚜毒杀活性的测定：选取无翅成蚜放置于不同浓度紫苏乙醇粗提取物处理液或对照液中5 s后取出，用滤纸吸干其身体表面的药液，放于垫有保湿滤纸培养皿中的新鲜烟草叶片上，50头作为一个处理，每个处理设 30个重复。6、18、24 h后分别检查烟蚜的成活情况，根据以下公式对其死亡率及校正死亡率进行计算［18-19］。

死亡率/%=死亡烟蚜数/供试烟蚜数×100

校正死亡率/%=（处理死亡率-对照死亡率）/（1-对照死亡率）×100

1.2.2 大田干扰作用试验 于 2015年在甘肃省庆阳市正宁县永正乡进行大田试验，烟田肥力为中等。供试烟草品种为秦烟96；紫苏乙醇粗提取物浓度为室内拒食效果较好的浓度，为7和9g DW/100 mL ，同等浓度乙醇作为对照；肥料种类为烟草专用复合肥、钙镁磷肥、硫酸钾。烟株种植规格为110cm×80cm，田间管理措施按当地优质烟叶栽培技术规程进行，不施用任何杀虫剂。

烟株团棵初期，挑选长势、大小基本一致的秦烟 96烟株，仔细除去烟株上所有的蚜虫，挂牌标记，并分别均匀喷施浓度为7和9g DW/100 mL的紫苏乙醇粗提取物及同等浓度的乙醇对照液，共3个处理，每个处理设3个重复，每个重复检查10株烟株。于喷施2 d 后调查每株烟株上烟蚜数量，并按以下公式计算其拒食率及干扰作用控制指数IIPC（the interfere index of population control）［20］。

拒食率（%）=（对照区烟蚜数-处理区烟蚜数）/对照区烟蚜数×100

IIPC=处理区烟蚜数/对照区烟蚜数

1.3 数据分析

对所得数据采用Excel 2010、SPSS15.0 软件进行单因素方差分析（One-Way ANOVA）。

2 结 果

2.1 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食活性

由表1看出，在处理6 h后，浓度为9g DW/100 mL紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食率达 79.34%，拒食效果最好；1g DW/100 mL浓度的粗提取物对烟蚜的拒食效果最差，拒食率为41.23%；其他3种浓度的紫苏乙醇粗提取物的拒食活性居中，拒食率维持在57.21%～61.24%；。

处理18 h后，5、7、9g DW/100 mL浓度紫苏乙醇粗提取物对烟蚜具有较好的拒食效果，拒食率在35.53%～70.20%；其他2种浓度紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食活性较差，其拒食率低至15.35%～22.23%。

处理24 h后，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食活性明显减弱，但浓度为7、9g DW/100 mL的紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食活性仍较好，其拒食率保持在51.24%～64.64%。

表1 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食活性Table 1 Antifeedant activity of ethanol extracts of P.frutescens on M.persicae

2.2 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的忌避活性

从表2看出，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的忌避活性较好，忌避率达7.34%～98.35%。相同处理时间下，不同浓度的忌避活性存在差异，其忌避率随粗提取物浓度的增大而增大。但在72 h的处理时间内，相同浓度紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的忌避作用随时间的延长而逐渐减弱。其中，浓度为 9和 7g DW/100 mL的紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的忌避效果和持续效果较好，忌避率分别维持在74.43%～98.35%和58.43%～87.98%；1和3g DW/100 mL浓度紫苏乙醇粗提取物的忌避效果和持续效果较差，忌避率为 7.34%～24.21%；而浓度为 5g DW/100 mL的紫苏乙醇粗提取物的忌避效果及持续效果居中，忌避率在42.42%～70.02%。

表2 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的忌避作用Table 2 The deterrent effects of ethanol-soluble extracts of P.frutescens on M.persicae

2.3 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的毒杀活性

由表3看出，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的毒杀效果较好，烟蚜死亡率为14.12%～100.00%。相同时间下，不同浓度毒杀效果随浓度增大而增大；而在处理后24 h内，相同浓度紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的毒杀效果也随时间的延长而增强。其中，浓度为9和7g DW/100 mL的紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的毒杀效果和持续效果较好，其死亡率均维持在83.83%以上；1g DW/100 mL浓度紫苏乙醇粗提取物的毒杀效果和持续效果最差，其死亡率为4.12%～33.13%；其他浓度紫苏乙醇粗提取物的毒杀效果及持续效果居中，死亡率稳定在45.25%～77.24%。

表3 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的毒杀活性Table 3 Toxic activity of ethanol-soluble extracts of P.frutescens on M.persicae

2.4 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜种群的干扰作用

由表4可看出，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜种群的干扰作用显著。7和9g DW/100 mL浓度紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的大田拒食率为 53.45%和65.56%，而其干扰作用控制指数分别为 0.468和0.367。

表4 紫苏乙醇粗提取物对烟蚜种群的干扰作用Table 4 Interference of ethanol-soluble extracts of P.frutescens on M.persicae

3 讨 论

合理增加农田生态系统的物种多样性可实现害虫生态调控［5-6］。有研究表明，田间间作趋避植物可通过释放具有驱避功能的GLVs来调控害虫种群，还可构建多样化生境来提高捕食性或寄生性天敌的丰富度［21-22］。田间果园常利用兼有天然香料植物和药用植物共有属性的芳香植物作为趋避植物，而芳香植物也因其有效的避害作用，种类繁多，对环境友好以及附加的经济价值等特点，被广泛应用于害虫生物防治［2］。

通过研究紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食、忌避或毒杀等的生物活性，结果表明浓度为 9、7g DW/100 mL紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物活性及持续效果较好。其拒食率分别稳定在64.64%～79.34%和 51.24%～61.24%，忌避率均达58.43%以上，而死亡率均在83.83%以上。另，在大田试验中，紫苏乙醇粗提取物对烟蚜种群的干扰效果明显，7和9g DW/100 mL浓度的紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的拒食率分别为53.45%和65.56%，干扰作用控制指数分别为在0.367和0.468。这都表明紫苏乙醇粗提取物对烟蚜有明显的抑制作用，与前人的研究报道相一致［6］。因此，可将紫苏作为烟田害虫的驱避或毒杀作物，适时与烟苗进行间作、套种或混作，利用紫苏的挥发物驱赶烟蚜（特别是有翅烟蚜）。同时，也可将紫苏作为主要原料，开发主要害虫忌避剂、拒食剂或毒杀剂，在大田生育初期或害虫零星发生时替代化学农药进行喷雾施用，在保护环境的基础上减少烟蚜的虫原基数。

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Biological Control Effects of Ethanol Extracts of Perilla Frutescens on Myzus Persicae

YUAN Lianlian1， WANG Yaofeng2， JIN Zhiwei3， ZHANG Jing4， LI Wei4， DONG Shifei4， ZHAO Cunxiao2，HUANG Mingdi5， YAO Zhonghu2， WANG Fenglong1， YANG Jinguang1*
（1.Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Key Laboratory of Tobacco Pest Monitoring Controlling & Integrated Management， Qingdao 266101， China； 2.Qingyang Tobacco Company， Gansu Tobacco Cooperation，Xifeng， Gansu 745000， China； 3.Gansu Tobacco Cooperation， Lanzhou 741306， China； 4.Hongyun and Honghe Tobacco（Group）Limited Company， Kunming 650231， China； 5.Longnan Tobacco Company， Gansu Tobacco Cooperation， Wudu， Gansu 746000，China）

Abstract:The biological control effects of ethanol extracts of Perilla frutescens on Myzus Persicae were investigated by chemical analysis and bioassay methods.The results showed that the effects of ethanol extracts of P.frutescens on M.Persicae were significant across the experimental conditions.The indoor experiments showed that the relative bioactivities against M.Persicae of the extracts were stronger at the concentrations of 9g and 7g DW/100 mL.The antifeeding rates that caused by the use of the two extracts with the highest bioactivities were 64.64% to 79.34% for the 9g DW/100 mL extract and 51.24% to 61.24% for the 7g DW/100 mL extract.The deterrent rates were over 58.43%.The corresponding mortalities caused by these extracts were over 83.83%.In the field experiments， the interference effects of ethanol extracts of P.frutescens on M.Persicae were obvious.The antifeeding rates of the 9g DW/mL and 7g DW/100 mL extracts were 53.45% and 65.56% respectively.The population control interference index values of these two extracts were 0.468 and 0.367.These results indicate that the ethanol extracts of P.frutescens have great biological control effects on M.Persicae and that P.frutescens could be used as a latent material in developing an effective agent for protecting tobacco.

Keywords:Perilla frutescens； ethanol extracts； Myzus Persicae； biological control

中图分类号：S435.72

文章编号：1007-5119（2016）02-0011-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.003

基金项目：甘肃省烟草公司科技项目“烤烟-紫苏间作对烟蚜防控研究”（2015-08）

作者简介：袁莲莲（1988-），硕士，主要从事烟草病毒病综合防治研究。E-mail：yllwsw11@126.com。*通信作者，E-mail：jinguangyang@126.com

收稿日期：2015-09-14 修回日期：2016-03-11