向玉勇 何 斌 王精山
(滁州學(xué)院,滁州,239012)
金銀花尺蠖(Heterolocha jinyinhuaphaga Chu)是近年來新發(fā)現(xiàn)的金銀花主要食葉害蟲之一,在河南、山東等地已有報(bào)道[1-3]。該蟲為鱗翅目尺蛾科昆蟲,別名拱腰蟲,在安徽省1年發(fā)生3代[4],常將葉片咬成缺刻或孔洞,危害嚴(yán)重的地塊金銀花葉片被全部吃光,僅剩葉脈和葉柄,常造成金銀花的大面積減產(chǎn),甚至成片死亡,給金銀花生產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失。目前,國內(nèi)對(duì)金銀花尺蠖的防治手段主要是以化學(xué)防治為主[2-3],[5],但長(zhǎng)期不合理使用某些有機(jī)合成農(nóng)藥,不僅殺傷天敵、使害蟲的抗藥性增強(qiáng),而且還加重了金銀花中農(nóng)藥殘留,降低藥材品質(zhì)。因此,必需尋找新的高效、低毒、低殘留、對(duì)環(huán)境安全的藥劑來治理,以提高金銀花的價(jià)值,保護(hù)人們身體健康。
從植物中提取高效低毒活性成分用于防治害蟲,近年來已成為害蟲生物防治領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。迄今為止,人們已發(fā)現(xiàn)不少植物中含有對(duì)害蟲具有很高殺蟲活性的物質(zhì)[6-8],它具有選擇性強(qiáng)、作用方式獨(dú)特、對(duì)害蟲天敵和人畜毒性低、與環(huán)境和諧度高、在自然環(huán)境下易分解以及害蟲不易產(chǎn)生抗藥性等諸多優(yōu)點(diǎn),因此,具有廣闊的應(yīng)用前景。目前,國內(nèi)有許多學(xué)者研究了植物提取液對(duì)多種害蟲的生物活性[9-13],但尚未見植物提取液對(duì)金銀花尺蠖生物活性研究的報(bào)道。本研究以大蒜(Allium sativum L.)、側(cè)柏(Platycladus orientalis(Linn.)Franco)、夾竹桃(Nerium oleander Linn.)、銀杏(Ginkgo biloba Linn.)、樟樹(Cinnamomum camphora(L.)Presl)和石蒜(Lycoris radiata(L'Her.)Herb.))6 種植物的乙醇提取物為試驗(yàn)材料,研究其對(duì)金銀花尺蠖幼蟲的生物活性,以期篩選出一些對(duì)金銀花尺蠖幼蟲有較好作用效果的植物提取物,從而為深入研究有效殺蟲成分、作用機(jī)理以及開發(fā)利用作為防治金銀花尺蠖的植物源殺蟲劑提供科學(xué)依據(jù)。
從滁州市郊三界鎮(zhèn)野生金銀花上采集金銀花尺蠖幼蟲,在人工氣候箱(RXZ-288A型,寧波江南儀器制造廠)中飼養(yǎng)多代。人工氣候箱光周期為14 h光照/10 h黑暗、溫度為(25±1)℃、相對(duì)濕度為(70±7)%。采摘新鮮的金銀花葉片,洗凈、擦干后放入600 mL的罐頭瓶?jī)?nèi)飼養(yǎng)幼蟲,每瓶放10頭幼蟲,每天換新鮮葉片。待其化蛹后,用濕潤(rùn)紗布鋪于瓶底,每天定期檢查羽化情況,把同日羽化的雌雄成蟲配對(duì)后放于同一養(yǎng)蟲籠內(nèi),用10%的蔗糖水補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),讓其交配產(chǎn)卵。
6種供試植物的采集地點(diǎn)及取材部位見表1。
表1 供試植物種類
化學(xué)試劑:95%乙醇(上海實(shí)意化學(xué)試劑有限公司);丙酮(上海實(shí)意化學(xué)試劑有限公司),均為分析純級(jí)。
儀器:旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(RE-52AA型,上海亞榮生化儀器廠);精密烘箱(20011243型,西班牙Selecta公司);高速萬能粉碎機(jī)(FW80型,天津市泰斯特儀器有限公司);循環(huán)水式多用真空泵(SHB-III型,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司);電子天平(CP224S型,西班牙賽多利斯公司),10 μL微量進(jìn)樣器(上海光正醫(yī)療儀器有限公司)。
植物乙醇提取物的制備:將采集回來的植物材料用清水洗凈、陰干后置于恒溫干燥箱中45℃烘干,經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后過40目篩,制成干粉。稱取10 g干物質(zhì),置于棕色廣口瓶中,加入100 mL 95%乙醇浸泡3 d后,過濾,濾渣再用100 mL 95%乙醇浸泡2 d,過濾,濾渣再浸泡1 d后過濾。合并3次的濾液,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā),制成膏狀物質(zhì),稱質(zhì)量后用丙酮定溶成50 mL,此時(shí)質(zhì)量濃度為0.2 g/mL,在冰箱中4℃避光保存。
非選擇性拒食活性測(cè)定:采用葉碟法。把6種植物提取物用丙酮稀釋成20.00、10.00、5.00、2.50、1.25 g/L 5 個(gè)不同的質(zhì)量濃度梯度,用打孔器將新鮮的金銀花葉片打成小葉碟(D=15 mm),分別放入到各種不同質(zhì)量濃度植物提取物內(nèi)浸泡5 s取出,在室內(nèi)晾干后放入直徑12 cm的培養(yǎng)皿中(內(nèi)墊濾紙,并加少量蒸餾水保濕),每個(gè)培養(yǎng)皿中對(duì)稱擺入數(shù)目相同的各處理葉碟,接入饑餓12 h的金銀花尺蠖3齡幼蟲1頭,培養(yǎng)皿口覆上保鮮膜,并用昆蟲針扎許多小孔,20頭蟲為一處理,每處理重復(fù)3次,另用丙酮作對(duì)照。然后把培養(yǎng)皿置于人工氣候箱中,于12、24、36、48、72 h 后用方格紙測(cè)定其取食面積,按以下公式計(jì)算拒食率:拒食率=(對(duì)照組取食面積 -處理組取食面積/對(duì)照組取食面積)×100%。
觸殺作用測(cè)定:采用微量點(diǎn)滴法。在預(yù)先觸殺試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,把6種植物提取物用丙酮稀釋成20.00、10.00、5.00、2.50、1.25 g/L 5 個(gè)梯度。選取大小一致的金銀花尺蠖3齡幼蟲作為試蟲,用微量進(jìn)樣器吸取1 μL的各質(zhì)量濃度的植物提取物點(diǎn)滴在蟲體的前胸背板上,每種質(zhì)量濃度提取物點(diǎn)滴25頭幼蟲,重復(fù)3次,另用丙酮作對(duì)照。將處理后的幼蟲移入一次性朔料杯子中,飼喂新鮮的金銀花葉片,杯口覆上保鮮膜,并用昆蟲針扎許多小孔,然后置于人工氣候箱中,于12、24、36、48、72 h 后統(tǒng)計(jì)死亡蟲數(shù)(用毛筆輕觸幼蟲,不能爬行或蟲體翻轉(zhuǎn)均視為死亡),計(jì)算死亡率和校正死亡率。求出72 h后的毒力回歸方程及LC50、LC50的95%置信區(qū)間等。
死亡率=(死亡蟲數(shù)/供試總蟲數(shù))×100%。
校正死亡率=(處理死亡率-對(duì)照死亡率)/(100-對(duì)照死亡率)×100%。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SPSS 11.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
從表2中可以看出,大蒜、側(cè)柏、夾竹桃、銀杏、樟樹和石蒜6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖均表現(xiàn)出一定的拒食活性。方差分析表明,6種植物提取物的不同質(zhì)量濃度對(duì)金銀花尺蠖的拒食活性有顯著差異。在20g/L時(shí)的平均拒食率最高,分別為77.87%、68.48%、60.80%、63.17%、72.23%和 65.90%。
表2 6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖的非選擇性拒食活性
隨著提取物質(zhì)量濃度的降低,對(duì)金銀花尺蠖的拒食率逐漸降低;6種植物提取物不同作用時(shí)間的P值均小于0.05,說明6種植物提取物的不同作用時(shí)間對(duì)金銀花尺蠖的拒食率也有顯著差異,12 h的平均拒食率最高,分別為75.60%、66.52%、58.14%、61.35%、70.98% 和 63.93%,隨著作用時(shí)間的延長(zhǎng),各提取物的拒食率也逐漸下降。各種植物提取物的質(zhì)量濃度和作用時(shí)間交互作用對(duì)金銀花尺蠖的拒食率無顯著影響。6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖的平均拒食率(ˉX)分別為65.28%、55.46%、46.86%、50.11%、60.08% 和 52.75%。方差分析表明,6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖的拒食活性無顯著差異(P <0.05)。
從表3中可以看出,大蒜、側(cè)柏、夾竹桃、銀杏、樟樹和石蒜6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖均表現(xiàn)出一定的觸殺作用。
表3 6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖的觸殺作用
方差分析表明,6種植物提取物的不同質(zhì)量濃度對(duì)金銀花尺蠖的觸殺作用有顯著差異。在20 g/L時(shí)的平均觸殺作用最強(qiáng),校正死亡率分別為30.39% 、23.68% 、53.85% 、47.21% 、37.07% 和49.72%,隨著提取物濃度的降低,校正死亡率逐漸降低;6種植物提取物的不同作用時(shí)間對(duì)金銀花尺蠖的觸殺作用也有顯著差異,72 h的平均觸殺作用最強(qiáng),校正死亡率分別為 36.16%、28.79%、61.40%、52.74%、40.51% 和 56.64%;各種植物提取物的質(zhì)量濃度和作用時(shí)間交互作用對(duì)金銀花尺蠖的觸殺活性無顯著影響。方差分析還表明:6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖的觸殺作用有顯著差異(P<0.05)。其中,夾竹桃的觸殺作用最強(qiáng),校正死亡率為44.26%,側(cè)柏的觸殺作用最弱,校正死亡率為17.54%。
從表4中可以看出,處理72 h后大蒜、側(cè)柏、夾竹桃、銀杏、樟樹和石蒜提取物的LC50分別為22.741 3、34.382 5、0.495 6、2.440 7、10.361 2、1.080 3 g/L??梢姡瑠A竹桃提取物對(duì)金銀花尺蠖的毒力最強(qiáng),其次是石蒜和銀杏,大蒜和樟樹提取物的毒力相對(duì)較弱,側(cè)柏提取物的毒力最弱。
表4 不同植物提取物對(duì)金銀花尺蠖的毒力測(cè)定
金銀花尺蠖是近年來新發(fā)現(xiàn)的危害金銀花的重要害蟲,為了及時(shí)控制其危害,國內(nèi)的科研工作者開展了一定的防控措施研究[2-3],[5],但大多數(shù)都只局限于化學(xué)藥劑的防治方面,而金銀花是中藥材原料,不能施用劇毒的化學(xué)藥劑。從植物中探尋低毒、高效的殺蟲物質(zhì),已成為新殺蟲劑研究開發(fā)的大趨勢(shì),國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)在這方面做了大量的研究,發(fā)現(xiàn)很多植物中都存在有殺蟲活性的物質(zhì)[14-16]。安徽地處中緯度地帶,屬暖溫帶向亞熱帶的過渡型氣候,植物資源相對(duì)豐富,有毒或有害植物種類較多,但在植物提取物殺蟲活性方面研究的比較少。筆者對(duì)大蒜、側(cè)柏、夾竹桃、銀杏、樟樹和石蒜6種植物乙醇提取物進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)這6種植物提取物對(duì)金銀花尺蠖均表現(xiàn)出一定的拒食活性和毒殺作用,但各種植物提取物的拒食作用差異不顯著,隨著提取物質(zhì)量濃度的降低和作用時(shí)間的延長(zhǎng),對(duì)金銀花尺蠖的拒食率逐漸降低;各種植物提取物的觸殺作用差異顯著,其中,夾竹桃提取物的觸殺效果最好,校正死亡率高達(dá)44.26%,顯著高于其他植物提取物,毒力分析也表明,夾竹桃提取物對(duì)金銀花尺蠖的毒力最強(qiáng),處理72 h 的 LC50為0.495 6 g/L。
本研究只是對(duì)6種供試植物粗提物的生物活性進(jìn)行了測(cè)定,認(rèn)為供試的6種植物中均存在一定的活性物質(zhì),這些活性物質(zhì)對(duì)防治金銀花尺蠖可以起到一定作用。但植物的不同部位含有不同的化學(xué)成分或是不同濃度的化學(xué)成分,以及采用不同溶劑和不同提取方法都會(huì)導(dǎo)致對(duì)試蟲的生物活性不同[17-19],今后還需要進(jìn)行植物不同部位和不同提取工藝的比較試驗(yàn),進(jìn)一步對(duì)這些活性物進(jìn)行分離純化、深入研究其有效成分的作用機(jī)理、進(jìn)行田間藥效試驗(yàn),為利用植物源活性物質(zhì)開發(fā)成植物源殺蟲劑防治金銀花尺蠖提供新的思路。
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