纪日新,单良,邓志刚
(通化市城市绿化管理处,吉林通化134000)
东方蓼不同部位乙醇提取液对牛蒡长管蚜的生物活性影响研究
纪日新,单良,邓志刚
(通化市城市绿化管理处,吉林通化134000)
研究了东方蓼不同部位乙醇提取液的不同浓度对牛蒡长管蚜的生物活性影响,并运用了均匀设计法获得东方蓼根、茎、叶的乙醇提取液对牛蒡长管蚜触杀和拒食作用效果。东方蓼的新鲜植株在阴凉处晾干后,将根、茎、叶分离出来并剪成小段,然后用乙醇进行浸泡提取,获得原液。将原液分别稀释至2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL的浓度后,用牛蒡长管蚜作为供试昆虫进行生物活性试验。试验结果显示,东方蓼乙醇提取液对牛蒡长管蚜的触杀和拒食都有一定作用,拒食比触杀效果更为明显。东方蓼茎的乙醇提取液对牛蒡长管蚜的触杀和拒食效果明显,以6 mg/mL的效果最佳。
东方蓼;乙醇;牛蒡长管蚜;生物活性
东方蓼(Ploygonum orientale L.)也叫红蓼、红草、水红花、大蓼、天蓼,是蓼科(Ploygonaceae)蓼属(Ploygonum)的一年生蓼科草本植物[1]。高50~100 cm,茎直立、粗壮,生长于温暖湿润且光照充足的山谷、路旁、田埂、河边两岸的草地和河滩湿地,具有祛风除湿、清热解毒、驱虫杀虫等作用[2]。
牛蒡长管蚜(Uroleucon gobonis)也称红花指管蚜,是同翅目(Homoptera)蚜科指管蚜属的一种昆虫。广布于中国的东北、华北、西北、华东等地区,寄生于菊科植物如红花、牛蒡、苍术、大蓟等,给牛蒡、红花的生产造成严重危害。主要集中在植物嫩叶、嫩茎上吸食汁液[3],使枝叶呈现黄褐色微小斑点,茎叶短小,分枝和孕蕾数减少。目前牛蒡长管蚜的生物预防和治理仍处于探究阶段。
东方蓼是在通化师范学院后山上采集的,将采摘的新鲜东方蓼用清水洗干净,放在阴凉处,阴干待用。在通化师范学院后山捕捉生长于大蓟上的牛蒡长管蚜,选取大小相似、生命力旺盛、活跃的牛蒡长管蚜为供试昆虫。将供试昆虫置于用保鲜膜覆盖的培养皿中饲养待用,进行试验之前对供试昆虫饥饿处理12 h[4]。
将阴干后的东方蓼分离出根、茎、叶,剪成小段,分别称取质量为30 g的1份,放入1 000 mL的3个烧杯中,加乙醇600 mL直到覆盖材料。在室温(24±2)℃下浸泡48 h,用4层纱布过滤浸泡好的液体,然后在温度为60~70℃的恒温水浴锅中进行浓缩,得到浓度为1 g/mL的原液。获得原液A(东方蓼根乙醇原液)、原液B(东方蓼茎乙醇原液)及原液C(东方蓼叶乙醇原液)。
用1 mL的移液管将获得的原液A分别吸取0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL,分别放入3个容量瓶中,加蒸馏水到100 mL刻度线,配成浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL的药液,称之为药液A1、A2、A3,分别倒入3个100 mL锥形瓶中,保鲜膜密封保存,贴上标签。按照原液A的配制方法,配制出药液B1、B2、B3及药液C1、C2、C3。
1.3.1 触杀活性测定
在进行触杀活性测定时,使用浸虫法(图1~图9)。将饥饿12 h后的牛蒡长管蚜用镊子夹出,分别在东方蓼不同部位乙醇提取液的3个浓度药液中的其中一个浸泡10 s后取出,放进一个在底部铺有滤纸并用清水浸湿的培养皿中。20只牛蒡长管蚜为一组,每个培养皿中放入3片直径为1 cm的圆形鲜嫩大蓟叶。用保鲜膜覆盖培养皿并用昆虫针扎30个小孔来保证有新鲜空气,然后将培养皿置于室温下培养。于12 h、24 h、48 h后观察东方蓼不同部位乙醇提取液对牛蒡长管蚜触杀活性影响情况。统计死亡个数并计算出死亡率。死亡率=(死亡虫数/供试总虫数)×100%。
1.3.2 拒食活性测定
在进行拒食活性测定时,使用浸叶法(图10~图18)。每3片直径为1 cm的圆形新鲜大蓟叶为一组,分别在东方蓼不同部位乙醇提取液的3个浓度药液中的其中一个浸泡10 s后取出,放进一个在底部铺有滤纸并用清水浸湿的培养皿中,再放入20只经过饥饿处理的牛蒡长管蚜,为一个处理组在培养皿中培养。用保鲜膜覆盖培养皿并用昆虫针扎30个小孔来保证有新鲜空气,然后将培养皿置于室温下培养。于12 h、24 h、48 h后观察东方蓼不同部位乙醇提取液对牛蒡长管蚜拒食活性影响情况。统计并计算出拒食率。拒食率=(对照组牛蒡长管蚜栖息数-处理组牛蒡长管蚜栖息数)/对照组牛蒡长管蚜总数×100%。
图1
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运用均匀设计法,在分析处理试验数据时使用均匀设计软件,以快速而精确地得出东方蓼不同部位乙醇提取液的不同浓度对牛蒡长管蚜触杀和拒食的影响。对试验数据进行分析,可得出东方蓼不同部位乙醇提取液的不同浓度对牛蒡长管蚜触杀致死率和拒食率(表1和表2)。
表1 东方蓼不同浓度的乙醇提取液触杀致死率和拒食率统计表
表2 东方蓼不同浓度乙醇提取液触杀和拒食活性回归分析结果
在触杀试验中可以看出,当牛蒡长管蚜被药液的不同浓度浸渍后,没有方向地到处爬动,活动不断变慢然后静止不动,很少一部分在短时间内不能恢复常态就直接死亡了,大部分能恢复活动但运动减慢直到静止不动,48 h后牛蒡长管蚜的死亡数均超过50%且浓度越大死亡率越高。在东方蓼的根、茎、叶3部分乙醇提取液中,茎的乙醇提取液对牛蒡长管蚜的触杀效果最好,在浓度为6 mg/mL时,牛蒡长管蚜死亡率达到95%。叶乙醇提取液的效果比根的好。原因可能是东方蓼茎乙醇提取液中含对牛蒡长管蚜生命活动产生影响的活性物质,比根和叶提取液中的多,并且随着浓度不断升高,对牛蒡长管蚜生命活动发生影响的活性物质也不断增多,所以东方蓼茎乙醇提取液对牛蒡长管蚜的生命活动产生较大影响。
图17
图18
在拒食试验中可以看出,大蓟叶在不同浓度东方蓼不同部位乙醇提取液中浸泡后,将饥饿处理后的牛蒡长管蚜放入到培养皿时,牛蒡长管蚜均远离叶片,在培养皿的边缘活动,基本不接近大蓟叶片并食用。48 h后根和茎中牛蒡长管蚜的死亡率超过50%且浓度越大死亡率越高。在东方蓼的根、茎、叶3部分乙醇提取液中,茎的乙醇提取液对牛蒡长管蚜的拒食效果最好,其次是根,最差是叶。原因可能是东方蓼茎的乙醇提取液中含对牛蒡长管蚜产生拒食作用的活性物质较多,并且随着浓度的不断增大,活性物质也不断增多,所以东方蓼茎乙醇提取液对牛蒡长管蚜的生命活动产生较大影响。
图1、图2、图3分别为浸虫法东方蓼根乙醇提取液浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL对牛蒡长管蚜的影响。
图4、图5、图6分别为浸虫法东方蓼茎乙醇提取液浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL对牛蒡长管蚜的影响。
图7、图8、图9分别为浸虫法东方蓼叶乙醇提取液浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL对牛蒡长管蚜的影响。
图10、图11、图12分别为浸叶法东方蓼根乙醇提取液浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL对牛蒡长管蚜的影响。
图13、图14、图15分别为浸叶法东方蓼茎乙醇提取液浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL对牛蒡长管蚜的影响。
图16、图17、图18分别为浸叶法东方蓼叶乙醇提取液浓度为2 mg/mL、4 mg/mL、6 mg/mL对牛蒡长管蚜的影响。
由表1数据可知,东方蓼不同部位的乙醇提取液对牛蒡长管蚜的触杀和拒食都有一定效果。由表2数据可以看出,拒食比触杀的效果更为明显,东方蓼茎乙醇提取液对牛蒡长管蚜触杀和拒食的效果最好。同时还表现出不同部位提取液对牛蒡长管蚜触杀和拒食的作用有所差异,触杀效果是茎>叶>根,拒食效果是茎>根>叶,其中茎的最佳浓度是6 mg/mL。可能的原因是用乙醇提取东方蓼的不同部位时,提取出的茎提取液对牛蒡长管蚜的生命活动产生影响的有效成分最多。
目前,国内外有关东方蓼不同部位乙醇提取液对牛蒡长管蚜生物活性影响的研究未见报道。本试验的研究结果证实了东方蓼不仅可以开发药用价值,而且可以用来制作生物农药,变成更多用途的植物。也探究了东方蓼的综合开发价值,为提高东方蓼资源的利用价值提供理论依据。有关东方蓼茎对牛蒡长管蚜产生影响的物质都有哪些生物活性成分,有待日后人们的进一步研究分析。
[1] 林妍妍.东方蓼提取物杀虫杀菌活性初探[J].农药,2007(03):211-213.
[2] 陈金法.红蓼的栽培及利用价值[J].中国园艺文摘,2011(03):176-177.
[3] 孙海峰,杨婷,严久江,等.中药提取物及生物农药防治牛蒡长管蚜[J].东北林业大学学报,2008(02):40-41,52.
[4] 丁梁斌,胡长效.牛蒡长管蚜防治药剂筛选试验[J].安徽农业科学,2010(01):226-227,341.
1005-2690(2017)11-0108-03
S482.3
B
2017-10-30)