謝佼昕,柳熹男,吳蘭軍,孫學俊,2,閆喜中*,郝赤*

(1.山西農業(yè)大學 農學院，山西 太谷 030801； 2.阿爾伯特大學 醫(yī)學院腫瘤研究所，加拿大 埃德蒙頓 T6G1Z2)

番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲取食的影響

謝佼昕1,柳熹男1,吳蘭軍1,孫學俊1,2,閆喜中1*,郝赤1*

(1.山西農業(yè)大學 農學院，山西 太谷 030801； 2.阿爾伯特大學 醫(yī)學院腫瘤研究所，加拿大 埃德蒙頓 T6G1Z2)

[目的]為了有效控制小菜蛾的危害，研發(fā)新型、高效植物源殺蟲劑，[方法]用95%乙醇為溶劑對番茄莖、葉分別進行索氏提取，并以葉片浸漬法就提取物對小菜蛾幼蟲的取食進行測定。[結果]結果表明，番茄莖、葉提取物對小菜蛾幼蟲均有明顯的拒食作用，且隨著提取物濃度的升高，拒食率增加。在莖、葉提取物濃度均為100 g·L-1下，處理24 h后小菜蛾幼蟲拒食率為70.70%和63.54%。[結論]番茄莖葉提取物可用于小菜蛾的防治中。

小菜蛾； 番茄； 乙醇提取物； 拒食

小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)是十字花科蔬菜最重要的害蟲之一，嚴重發(fā)生時可導致減產90%，甚至絕收[1]。目前主要依賴于化學農藥對其進行防治，使得小菜蛾幾乎對所有的化學農藥產生了顯著的抗藥性[2]，農藥殘留還會破壞食物鏈并造成環(huán)境污染[3]。因此，開發(fā)高效、低毒、低殘留以及對高等動物和天敵安全的植物源農藥已迫在眉睫。

番茄(LycopersiconesculentumMill.)是茄科茄屬番茄亞屬的多年生草本植物，其莖葉提取物具有較強的抑菌殺蟲作用。王慶忠等[4]研究了番茄莖葉乙醇提取物對槐蚜生物活性的影響；吳利民等[5]研究了番茄莖葉提取物對菜粉蝶生物活性的影響；李會等[6]探索了番茄莖葉提取物對蘿卜蚜的毒力及其活性物質的分離純化和結構的初步解析。雖然目前已有番茄提取物對小菜蛾的生物活性的研究，比如Goldstein[7]發(fā)現(xiàn)了番茄對小菜蛾幼蟲的忌避作用，甚至對某些害蟲還有毒殺作用，祝樹德[8]也發(fā)現(xiàn)番茄提取物對小菜蛾具有忌避作用。但是由于受到地域特征及氣候條件等多種因素的影響，不同地區(qū)小菜蛾的生物活性存在很大差異。關于番茄提取物對山西省地域小菜蛾的生物活性的研究未見報道，并且番茄不同組織部位的提取物對小菜蛾生物活性作用的差異性也未見到報道。因此，本試驗采用乙醇溶劑提取，對番茄莖、葉的提取物對山西省地域的小菜蛾幼蟲拒食作用進行了研究，以期為建立小菜蛾生態(tài)調控技術體系以及植物源農藥的開發(fā)提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試昆蟲：小菜蛾為山西農業(yè)大學昆蟲毒理實驗室飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為25 ℃，濕度為70%±5%，光周期∶暗周期為14 h∶10 h。

供試植物：甘藍(BrassicaoleraceaL.var.capitataL.)(中甘十一號，邢研種業(yè))幼苗和番茄(LycopersiconesculentumMill.)(世紀粉冠王，桂禾種業(yè))均種植與山西農業(yè)大學溫室大棚。

主要藥品試劑：乙醇，95%乙醇，50%乙醇，蒸餾水

主要儀器材料：粉碎機，旋轉蒸發(fā)儀，天平，微波清洗儀，濾紙。

1.2 番茄不同部位乙醇提取物的制備

選取健康的番茄植株，把番茄的莖、葉分開，分別洗凈晾干，待干燥后將莖、葉分別用粉碎機粉碎過篩(50目)，取粉末100 g加500 mL 95%乙醇溶解，待靜置12 h后，通過抽濾除去殘渣得溶液，將制得溶液放于錐形瓶中，在旋轉蒸發(fā)儀(40 ℃，90 r·min-1)中蒸餾得到凝膠狀液體，后倒入培養(yǎng)皿中晾干。將提取物用95%乙醇配成質量濃度為100 g·L-1的溶液作為母液備用。

1.3 番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲拒食的影響

采用離體葉片法，將從大棚采回來的新鮮的甘藍葉片，用蘸有營養(yǎng)液的棉球包裹其根部并覆上一

層保鮮膜。將母液用50%酒精配置成質量濃度分別為100，50，25 g·L-1的溶液，均勻涂抹于葉片上，另取一葉片涂抹50%乙醇作為對照，放在在紙盒(20 cm*40 cm)里。將10頭饑餓4 h的小菜蛾三齡幼蟲放入紙盒中，重復3次。分別在24 h，48 h用方格紙測取食面積，并算出拒食率。

式中：A為拒食率；S1為對照組平均取食面積；S2為處理組平均取食面積。

1.4 數據處理

采用Excel2007和SPSS19.0數據處理軟件進行分析處理，應用Duncan氏新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 番茄莖乙醇提取物對小菜蛾幼蟲拒食作用

由表1可知，番茄莖部的乙醇提取物對小菜蛾幼蟲表現(xiàn)出較強的拒食作用。番茄莖提取物濃度為100g·L-1時拒食率最高，24h的拒食率為70.70%，48h為50.17%；當提取物濃度為50g·L-1時，24h和48h拒食率分別為51.17%和18.70%；在提取物最低濃度為25g·L-1時，24h的拒食率為19.70%，48h的拒食率為14.77%。同一處理時間段內拒食率隨提取物濃度增加而顯著升高(P<0.05)；且番茄莖乙醇提取物濃度為100g·L-1和50g·L-1時，不同時間段相同濃度下的拒食率均有所降低，且存在顯著差異(P<0.05)。

表1 番茄莖乙醇提取物對小菜蛾幼蟲的拒食作用

注：不同小寫字母表示同一列差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一行差異顯著(P<0.05)。表2同。

Note: Different small letters mean significant difference was found in the same column(P<0.05); Different big letters mean significant difference was found in the same column(P<0.05). The same as in table 2.

2.2 番茄葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲拒食作用

由表2可知，番茄葉部的乙醇提取物對小菜蛾幼蟲表現(xiàn)出較強的拒食作用。番茄葉提取物濃度為100 g·L-1時拒食率最高，24 h的拒食率為63.54%，48 h為53.32%；當提取物濃度為 50 g·L-1時，24 h和48 h拒食率分別為46.52%和39.94%；在最低濃度為25 g·L-1，24 h的拒食率為16.34%，48 h的拒食率為14.42%。同一處理時間段內拒食率隨提取物濃度增加而顯著升高(P<0.05)；且番茄莖乙醇提取物濃度為 50 g·L-1時，不同時間段相同濃度下的拒食率有所降低，且存在顯著差異(P<0.05)。

表2 番茄葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲的拒食作用

2.3 番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲拒食作用的對比

圖1 番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲24 h拒食作用的對比Fig.1 Antifeedant effect of tomato stem and leaf extracts in the first day

在24 h處理下，番茄莖部乙醇提取物對小菜蛾幼蟲的拒食作用要好于番茄葉部乙醇提取物多小菜蛾幼蟲的拒食作用，且二者拒食率均隨著提取物濃度的升高而增加(圖1)。在提取物質量濃度為100 g·L-1時，番茄莖部提取物對小菜蛾幼蟲的拒食效果最好，拒食率達到了70.70%。番茄莖部提取物濃度為50、100 g·L-1、葉部提取物濃度為100 g·L-1時，24 h的拒食率均在50%以上。

在48 h處理下，番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲拒食作用的對比較處理24 h時發(fā)生了變化。葉部提取物對小菜蛾幼蟲的拒食作用要高于莖部提取物對其的拒食作用，且二者的拒食率也是隨著提取物濃度的升高而增加(圖2)。在提取物質量濃度為100 g·L-1時，番茄葉部乙醇提取物對小菜蛾幼蟲的拒食效果最好，拒食率達到了53.32%。各濃度下均對小菜蛾幼蟲有拒食效果，且均在10%以上。

3 討論與結論

近年來, 農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求使植物源農藥的研究備受重視并取得了很大進展，國內外已有許多科研工作者發(fā)現(xiàn)了對昆蟲有拒食作用的植物，Wheeler D A發(fā)現(xiàn)了美洲苦木對斜紋夜蛾幼蟲的拒食及毒殺作用[9]，Ragesh P R發(fā)現(xiàn)藿香薊對棉鈴蟲幼蟲的拒食作用[10]，Kumar V研究了花椒及其化學組分對小菜蛾的毒殺作用[10]，Sharma S發(fā)現(xiàn)了印楝對小菜蛾幼蟲的拒食作用[11]，張亞光發(fā)現(xiàn)了紫背金盤對小菜蛾幼蟲、菜青蟲等4種鱗翅目幼蟲的拒食作用[12]；吳文偉發(fā)現(xiàn)番茄對菜粉蝶忌避作用[13]，祝樹德雖發(fā)現(xiàn)了番茄對小菜蛾的忌避作用[8]，但并未分別對莖、葉對小菜蛾的影響進行研究，且未闡明隨著時間推移番茄莖、葉提取物對小菜蛾幼蟲取食影響的變化，本試驗在前人研究的基礎上，探究了番茄莖、葉提取物分別對小菜蛾幼蟲拒食的影響。

本研究發(fā)現(xiàn)，番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲均有明顯的拒食作用，且隨著提取物濃度的升高，幼蟲的取食面積減小，拒食率增加，并且24 h的拒食率明顯高于48 h的拒食率，這可能與有效物質的揮發(fā)有一定的關系。在24 h處理下，番茄莖部乙醇提取物對小菜蛾幼蟲的拒食效果要好于番茄葉部乙醇提取物對其的拒食效果，而在48 h處理下結果卻相反，推測可能是由于葉中存在某些物質延緩了有效物質的揮發(fā)從而使葉部提取物仍能保持較好的拒食效果。而在提取物質量濃度為100 g·L-1時，處理24 h、48 h番茄莖、葉乙醇提取物對小菜蛾幼蟲的拒食率仍能達到50%以上，由此可見，其對小菜蛾的拒食效果還是十分顯著的。因此，我們可利用番茄莖、葉對小菜蛾幼蟲具有拒食效果的這一特性，將其應用到小菜蛾的防治中去。

番茄在我國種植廣泛，其莖葉因有一些特殊成分而具有較強的抑菌殺蟲活性，是一種安全廣譜的植物源農藥，廣泛應用于多種植物病蟲害的防治研究中[4～6]，具有誘人的前景。而且其莖葉在栽植過程中一般作為廢棄物被埋掉，因此開發(fā)番茄莖葉提取物植物源農藥既經濟又安全、高效，適應現(xiàn)代防治植物病蟲害的要求，是一項綠色植保技術。但是，番茄莖葉中具有殺蟲活性的物質成分的化學本質還需要進一步的研究，從而指導人工合成，開發(fā)出與環(huán)境相適應的農藥產品。

[1]Chin H, Y Othman, P A C Ooi.The diamondback moth problem in Malaysia[C]. In: Management ofPlutellaxylostellain Malaysia: Problem and Prospects.MARDI. Kuala, Lumpur,1990:26.

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[3]劉霞,牛芳,王開運. 小菜蛾抗藥性研究現(xiàn)狀及防治措施[J]. 農藥科學與管理,2013(2):51-55.

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[5]吳利民,陸寧海,崔建新，等.番茄莖葉提取物對菜粉蝶生物活性的影響[J].安徽農業(yè)科學,2012,40(20):10428-10429.

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(編輯：張貴森)

The effect of tomato stems and leaves ethanol extract on diamondback moth larvae feeding

Xie Jiaoxin1, Liu Xinan1, Wu Lanjun1, Sun Xuejun1,2, Yan Xizhong1*, Hao Chi1*

(1.CollegeofAgriculture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China; 2.DepartmentofExp.Oncology,CrossCancerInstitute,UniversityofAlberta,Edmonton,T6G1Z2Canada)

[Objective]In order to control the damage ofPlutellaxylostellaeffectively, the new style and high active plant insecticide was researched. [Methods]The soxlet’s extraction method was used to extract the active material in tomato stems and leaves by using 95% ethanol, and leaf immersion method was used to test the feeding of diamondback larvae. [Results]indicated that the extracts had obviously antifeedant rate to the larvae of diamondback moth. The higher concentration, the more obviously the effect on the pest was. The antifeedant rate reached 70.70% and 63.54% treated by contacting at concentration of 100 g·L-1at 24 h. [Conclusion]The ethanol extract of tomato stems and leaves can be used in the control of diamonclback moth.

Diamondback moth, Tomato, Ethanol extract, Antifeedant

2016-10-15

2016-12-23

謝佼昕(1991-)，女(漢)，山西長治人，碩士研究生，研究方向：昆蟲生理與生物防治

*通信作者：閆喜中，副教授，碩士生導師，E-mail:yanxizhong80@163.com;郝赤，教授，博士生導師，E-mail:sxauhc@163.com

山西省“百人計劃”項目(201144)，山西省自然科學基金項目(2015011072)，山西農業(yè)大學引進人才科研啟動項目(2014ZZ08)

S433.4

A

1671-8151(2017)03-0169-04