梁倩 李春燕 單正威 秦趙曦 胡勇 劉蔚漪
摘要:為篩選對(duì)煙蚜具有顯著殺蟲(chóng)活性的植物資源,采用浸漬法測(cè)定了20種植物粗提物對(duì)煙蚜的室內(nèi)毒力活性。結(jié)果表明,濃度為48.83mgL時(shí),節(jié)節(jié)草(Equisetum ramosissimum,)、禿瘡花(Dicranostigma leptopodum)和臭(Ailanthusaltissima)粗提物24h校正死亡率均在50%以上,分別為53.3396,56.67%,74.67%,臭椿粗提物對(duì)煙蚜的校正死亡率最高。比較20種植物粗提物處理煙蚜的Co值,臭樁、禿瘡花、節(jié)節(jié)草和曼陀羅(Datura str'amoniumn)殺蟲(chóng)活性較強(qiáng),LCso值依次為26.618,29.179,41.484和87.741mgL,均小于100mgL,臭樁粗提物的殺蟲(chóng)活性最強(qiáng)。研究結(jié)果為煙蚜的生物防治以及植物源的科學(xué)利用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:植物粗提物臭樁;篩選;煙蚜
煙蚜(Myzus persicae Sulzer)俗稱蜜蟲(chóng)、膩蟲(chóng)等,屬同翅目(homoptera),蚜科(Aphididae)瘤蚜屬(Mzs),是世界性分布的害蟲(chóng),危害包括煙草在內(nèi)的400多種植物,也是煙草的主要害蟲(chóng),我國(guó)各煙區(qū)均有發(fā)生,。煙蚜以其口針刺吸煙葉汁液,導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量降低,品質(zhì)變差,化學(xué)成分發(fā)生變化。另外,煙蚜分泌的蜜露可誘發(fā)煤污病,使煙葉表面變黑、葉柄發(fā)脆、腐爛。除直接為害煙草外,煙蚜還傳播多種煙草病毒,如黃瓜花葉病毒(CMV)、煙草花葉病毒、馬鈴薯Y病毒(PVY)、煙草蝕紋病毒(TEV)等。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)防治煙蚜主要依賴化學(xué)農(nóng)藥,如吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒和抗蚜威等,導(dǎo)致煙蚜敏感性降低,造成蟲(chóng)害頻繁發(fā)生和大爆發(fā),煙農(nóng)不得不加大農(nóng)藥用量,導(dǎo)致農(nóng)藥殘留,對(duì)非靶標(biāo)有益生物構(gòu)成威脅,殺死害蟲(chóng)天敵,造成環(huán)境污染,削弱生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。煙葉生產(chǎn)過(guò)程中積極推廣煙蚜的綠色防控技術(shù),如用防蟲(chóng)網(wǎng)覆蓋大棚育苗、打頂抹、間作套種以及選育抗蚜品種的農(nóng)業(yè)防治技術(shù),運(yùn)用黃色誘蚜、銀灰色和白色驅(qū)蚜、高壓靜電滅蚜的物理防治技術(shù),利用煙蚜繭蜂、瓢蟲(chóng)食蚜癭蚊、南方小花蝽等捕食性天敵的生物防治技術(shù),利用苦參堿、魚(yú)藤酮、苦皮藤素等植物源農(nóng)藥的防治技術(shù),利用綠僵菌叫、金色毛売菌、漸狹蠟蚧菌、少根根霉菌和蠟蚧輪枝菌等的微生物防治技術(shù),利用蚜蟲(chóng)報(bào)警信息素來(lái)驅(qū)避蚜蟲(chóng)等,均對(duì)煙蚜的控制取得了較好的效果。植物源殺蟲(chóng)劑作用機(jī)理獨(dú)特,結(jié)構(gòu)新穎,活性多樣,對(duì)昆蟲(chóng)常表現(xiàn)出毒殺、麻醉、引誘、忌避、干擾昆蟲(chóng)正常行為和生長(zhǎng)發(fā)育等活性,所含的殺蟲(chóng)活性物質(zhì)較為復(fù)雜,對(duì)有害生物高效,保護(hù)害蟲(chóng)天敵,對(duì)人畜及非靶標(biāo)生物安全,易分解,害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗性,成為當(dāng)前創(chuàng)新型農(nóng)藥研制的熱點(diǎn)已報(bào)道的具有殺蟲(chóng)活性的植物有2400多種。20世紀(jì)30年代,我國(guó)就對(duì)煙草、魚(yú)藤、巴豆、百部等植物進(jìn)行了廣泛的研究,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)楝科、衛(wèi)矛科、柏科、瑞香科、豆科、菊科等多種植物具有殺蟲(chóng)活性,已有煙堿、苦參堿、印素、茴蒿素和茶皂素等40余種植物源農(nóng)藥登記注冊(cè)。不同植物的毒性差異較大,并且特定植物對(duì)特定害蟲(chóng)具有特異的作用效果2。為了開(kāi)發(fā)更多的植物源農(nóng)藥,以煙蚜為靶標(biāo),本研究從《中國(guó)土農(nóng)藥志》、《中國(guó)有毒植物》及《西雙版納有毒植物圖鑒》中選取20種殺蟲(chóng)植物,對(duì)其粗提物進(jìn)行室內(nèi)毒力活性試,篩選對(duì)煙蚜具有良好殺蟲(chóng)活性的植物資源,為煙蚜的生物防治提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
1.1.1供試植物樣品供試植物樣品采于2019年67月,經(jīng)西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院藥用植物教研室胡勇副教授鑒定,供試植物樣品的名稱、拉丁名、采集地和采集部位見(jiàn)表1,采集的樣品陰干粉碎備用。
1.1.2供試煙蚜由云南省綠葉生防有限公司提供,飼養(yǎng)在西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院智能溫室大棚的煙苗上,選擇個(gè)體一致的無(wú)翅成蚜作為試蟲(chóng)。
1.2試驗(yàn)方法和條件
植物粗提物的制備20種植物樣品陰干、粉碎,用95%乙醇溶液常溫超聲提取3次,每次30min減壓濃縮得到浸膏。
1.2.2供試溶液的配制分別精確稱取一定量的浸膏于50mL的燒杯中,先用少量乙醇溶解,再用0.5%6的吐溫80配成50gL的母液。用0.5%的吐溫80水溶液作陰性對(duì)照,除蟲(chóng)菊酯作陽(yáng)性對(duì)照。
1.2.3室內(nèi)毒力測(cè)定采用浸漬法2,略有改動(dòng)測(cè)定20種植物粗提物對(duì)煙蚜的殺蟲(chóng)活性。通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定每種植物粗提物的測(cè)試濃度范圍,然后對(duì)每種粗提物設(shè)5個(gè)濃度,每個(gè)濃度重復(fù)6次。選取帶有蚜蟲(chóng)的新鮮煙葉,剔除有翅蚜和小若蚜,保留無(wú)翅成蚜10頭,將帶蚜葉片浸入配置好的不同濃度的溶液中5s,取出吸取多余藥液2,將葉片放入9cm培養(yǎng)皿中,用保鮮膜封口,針刺小孔,置于人工氣候培養(yǎng)箱,溫度(25±1)℃,相對(duì)濕度(65±5)%,光周期L:D=16h:8h,24h后檢查煙蚜存活情況。用毛筆輕觸蚜蟲(chóng)蟲(chóng)體無(wú)反應(yīng)時(shí),即為死亡。校正死亡率采用Abbott校正公式計(jì)算,使用范圍為對(duì)照組的死亡率《20%。
死亡率(%)=死亡蟲(chóng)數(shù)
處理總蟲(chóng)數(shù)×100校正死亡率(%)=(處理組死亡率-對(duì)照死亡率)/(1-對(duì)照組死亡率)×100
1.2.4數(shù)據(jù)處理采用SPSS23.0軟件進(jìn)行單因素
Anova檢驗(yàn)分析,計(jì)算20種植物粗提物的半數(shù)致死濃度LC、LCso值的95%置信區(qū)間及毒力回歸方程。采用卡方值()檢驗(yàn)毒力回歸方程的適合性。
2結(jié)果
2.120種植物粗提物對(duì)煙蚜的觸殺活性
由表2可以看出,不同植物粗提物對(duì)煙蚜均有不同程度的觸殺活性,煙蚜校正死亡率隨著濃度的升高而增大。當(dāng)濃度為390.63mgL時(shí),禿瘡花、蒺藜、曼陀羅和杺果粗提物處理煙蚜的24h校正死亡率均在50%以上,分別為64.009%、60.67%6、67.67%和64.33%,曼陀羅粗提物處理煙蚜的校正死亡率最高。當(dāng)濃度為195.31mgL時(shí),禿瘡花、石楠、節(jié)節(jié)草、蒺藜、曼陀羅、臭樁和杺果粗提物處理煙蚜的24h校正死亡率均在50%以上,分別為60.67%、58.67%、67.67%、53.33%、64.009%、85.33%、53.33%臭樁粗提物的最高。濃度為48.83mgL時(shí),禿瘡花、節(jié)節(jié)草和臭椿粗提物處理煙蚜24h校正死亡率均在50%以上,分別為56.67%,53.33%6,74.67%臭樁粗提物的最高。
陰性對(duì)照0.5%吐溫80水溶液處理煙蚜24h校正死亡率為7%,陽(yáng)性對(duì)照除蟲(chóng)菊酯4mgL時(shí),煙蚜24h校正死亡率為90%。
2.220種植物粗提物對(duì)煙蚜的觸殺毒力
根據(jù)表2的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算各粗提物的Cso值、LCso值的95%置信區(qū)間,擬合毒力回歸方程,數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。從表3可以看出,20種植物粗提物對(duì)煙蚜均有一定程度的觸殺活性,其中臭樁24h的觸殺活性最強(qiáng),LCo值為26.6l8mgL,小于其他19種植物粗提物;禿瘡花、節(jié)節(jié)草和曼陀羅的觸殺活性次之,24h的IC值分別為29.179、41.484、87.741mgL杺果、石楠、蒺藜、樟、密蒙花、長(zhǎng)春花、杠板歸、南天竹和大蝎子草的LCs值介于100~-1000mgL枇杷24h的觸殺活性最低,LCso值為2167433mgL。
3討論
煙草是我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)作物之。煙蚜為害在煙草整個(gè)生長(zhǎng)期均有發(fā)生,且煙蚜具有繁殖速度快,繁殖率高等特點(diǎn),成為制約煙草產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素。為了尋找對(duì)煙蚜殺蟲(chóng)活性較好的植物源農(nóng)藥,本文研究了20種植物粗提物對(duì)煙蚜的觸殺活性。結(jié)果表明,每種植物粗提物均有不同程度的觸殺活性,臭樁粗提物觸殺活性最強(qiáng),LCo值為26618mgLe王德艷等報(bào)道了6種入侵植物(美洲商陸、白車軸草、紅花月見(jiàn)草、三葉鬼針草、飛機(jī)草、紫莖澤蘭)提取物對(duì)煙蚜的殺蟲(chóng)活性,白車軸草24h的觸殺毒力最強(qiáng),ICo值為11460mgL,美洲商陸48h的觸殺毒力最強(qiáng),LCso值為4110mgL;王芳等2報(bào)道了10種植物粗提物(苦豆子、牛心樸子、伏毛鐵棒錘、狼毒、披針葉黃華、乳漿大戟、翠雀、匍根駱駝蓬、淡味獐牙菜、地榆)對(duì)枸杞主要害蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性,披針葉黃華24h對(duì)枸杞蚜蟲(chóng)觸殺毒力最強(qiáng),LCso值為258.90mgL;陳海珊等2報(bào)道了植物提取物(醉魚(yú)草、石蒜、白花曼陀羅、馬桑、博落回、青蒿和巴豆)對(duì)蘿卜蚜的室內(nèi)毒力研究,醉魚(yú)草24h的觸殺毒力最強(qiáng),ICo值為157.73mgL趙千等報(bào)道了氧化樂(lè)果對(duì)麥蚜的LCs值為206.39mgL從以上數(shù)據(jù)可以看出,臭樁葉子對(duì)煙蚜的殺蟲(chóng)活性,均優(yōu)于以上植物粗提物,具有顯著的殺蟲(chóng)活性,甚至優(yōu)于農(nóng)藥氧化樂(lè)果。臭樁還對(duì)光肩星天牛2、菜青蟲(chóng)2、米象28、銹赤扁谷盜2、大豆包囊線蟲(chóng)有較好的毒殺作用。室內(nèi)毒力測(cè)定可以避免田間外界環(huán)境因素的影響,在一定程度上可以指導(dǎo)田間用藥。一般而言,室內(nèi)毒力越高的藥劑,在田間的防治效果越好,可以用來(lái)推斷田間藥劑的使用劑量,減少藥劑浪費(fèi)和環(huán)境污染?;瘜W(xué)農(nóng)藥長(zhǎng)期大量的使用,導(dǎo)致煙蚜的抗性增加,對(duì)煙蚜的防治應(yīng)輪換使用不同種類的生物殺蟲(chóng)劑進(jìn)行綜合防治,減小抗性選擇壓力,延緩抗性產(chǎn)生。
臭樁與其他19種植物相比,對(duì)煙蚜的控制效果最好。臭椿因樹(shù)皮及枝葉具有苦澀的味道,葉子基部腺點(diǎn)發(fā)出特殊的臭味而得名。臭樁在我國(guó)分布廣泛,生長(zhǎng)迅速,耐干旱、貧瘠,適應(yīng)性強(qiáng)、容易繁殖、病蟲(chóng)害少3,為臭椿作為殺煙蚜植物資源的開(kāi)發(fā)利用提供了便利。臭中含有萜類、生物堿、木脂素、黃酮及揮發(fā)油類化合物。其中苦木素是苦木科植物的特征化學(xué)成分,是臭椿屬的主要活性成分,為高度氧化的降三萜類化合物343,有C-20,C-19,C-22,C-25化學(xué)骨架。大多數(shù)的苦木素類化合物是具有20個(gè)碳骨架的苦木烷,以四環(huán)三萜和五環(huán)三萜最為常見(jiàn)。因其具有抗癌、細(xì)胞毒性、抗瘧、抗炎、抗病毒、除草、化感、殺蟲(chóng)等廣泛的生物活性而備受關(guān)注。臭樁對(duì)煙蚜的殺蟲(chóng)活性成分可能是其所含的苦木素類物質(zhì)。今后的研究應(yīng)以煙蚜為靶標(biāo),運(yùn)用活性跟蹤的方法研究臭提取物殺蟲(chóng)的活性部位、活性組分、活性成分、殺蟲(chóng)機(jī)理及對(duì)煙蚜天敵的影響,為臭樁植物資源的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
4結(jié)論
本試驗(yàn)測(cè)定了20種植物粗提物對(duì)煙蚜的室內(nèi)毒力活性,結(jié)果表明,每種植物粗提物對(duì)煙蚜均有不同程度的觸殺活性,其中臭、禿瘡花、節(jié)節(jié)草和曼陀羅殺蟲(chóng)活性較強(qiáng)。下一步的研究工作需要采用靶標(biāo)追蹤的方法對(duì)臭等強(qiáng)殺蟲(chóng)植物中的殺煙蚜活性成分進(jìn)行分離鑒定并確定殺煙蚜機(jī)理,本研究為殺煙蚜植物源農(nóng)藥的創(chuàng)制提供了理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]王德艷,張大オ,胡世俊,等.6種入侵植物提取物對(duì)煙蚜的殺蟲(chóng)活性[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2018,34(1):234-237
[2]安德榮.陜西省煙草病毒病的發(fā)生、流行成因及防治技術(shù)[J].中國(guó)煙草科學(xué),2002(1):46-48
[3]孟建玉,張長(zhǎng)禹,陸寧,等貴州主要煙區(qū)煙蚜對(duì)蟲(chóng)啉的抗藥性測(cè)定江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(4):162-164.
[4]孟建玉,張瀅,張長(zhǎng)禹,等.貴州煙草產(chǎn)區(qū)煙蚜種群對(duì)啶蟲(chóng)脒溴氰菊酯和抗蚜威的抗性.昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2017,60(11)1307-1314.
[5]林宏芳.新農(nóng)藥三氟咪啶酰胺在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化機(jī)理及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的生物毒性研究[D]北京:北京科技大學(xué),2019
[6]鄭勁民,陳玉國(guó),李亞凡,等.針對(duì)煙草蚜傳病毒病的避蚜與防病關(guān)系研究再報(bào).中國(guó)煙草科學(xué),2006(3):42-4
[7]陳杰,付繼剛,楊天沛,等.我國(guó)煙蚜防治研究進(jìn)展[J]作物雜志,2015(6):21-26.
[8]?;蹅?,肖先儀,林梅,等.不同黃色粘蟲(chóng)板對(duì)煙蚜及蚜傳病毒病的防治效果.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(9):68-70
[9]朱琳,薛少平,陳軍,等.高壓靜電殺滅煙蚜的參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(1):46-51
[10]楊碩媛,鄧小剛,余硯碧,等,煙蚜繭蜂規(guī)模繁殖中煙蚜越冬寄主篩選[J].中國(guó)煙草科學(xué),2011,32(4):81-83,86
[11]蘇建東,王志剛,宗浩,等煙蚜防治藥劑篩選及其對(duì)異色瓢蟲(chóng)的安全性評(píng)價(jià)中國(guó)煙草科學(xué),2017,38(4):76-79
[12]申修賢,黃純楊,于曉飛,等5種生物農(nóng)藥對(duì)煙蚜和食蚜蚊的毒力測(cè)定及安全性評(píng)價(jià).中國(guó)煙草科學(xué),2020,41(1):56-61
[13]曾廣,郅軍銳,張昌容,等七種殺蟲(chóng)劑對(duì)煙蚜和南方小花蝽的毒力測(cè)定.中國(guó)煙草科學(xué),2018,39(3):59-65
[14]楊華,楊恩蘭,張功營(yíng),等綠僵菌防治煙田主要害蟲(chóng)的研究進(jìn)展與展望.中國(guó)煙草科學(xué),2015,36(5):101-107
[15]莫飛旭,喻會(huì)平,龍友華,等煙蚜蟲(chóng)霉菌的篩選、鑒定及培養(yǎng)條件初篩.中國(guó)煙草科學(xué),2018,39(6):43-50
[16]蔡春霞,李茂業(yè),陳德鑫,等八株蠟蚧輪枝菌的生物學(xué)特性及其對(duì)煙蚜致病性的影響.中國(guó)煙草科學(xué),2018,39(5):89-96
[17]魏波,陳寶源,張小嬌,等.桃蚜對(duì)報(bào)警信息素和煙草揮發(fā)物的電生理和行為反應(yīng)應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2020,57(1):173-180
[18]藺忠龍,郭怡卿,浦勇,等.病蟲(chóng)害生物防治技術(shù)最新研究進(jìn)展[J]中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2011,17(2):90-94.
[19]張興,馬志卿,馮俊濤,等,植物源農(nóng)藥研究進(jìn)展[J].中國(guó)生物防治學(xué)報(bào),2015,31(5):685-698
[20]周治德,李曉剛,李桂銀.植物源農(nóng)藥的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].廣東化工,2013,40(19):68-69
[2]蔡璞瑛,毛紹名,章懷云,等.植物源殺蟲(chóng)劑國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展農(nóng)藥,2014,53(8):547-551
[22]侯茂林,王福蓮,萬(wàn)方浩、生物農(nóng)藥“力殺死”對(duì)煙青蟲(chóng)和煙蚜的藥效試驗(yàn)[J].煙草科技,2005,220(11):41-43
[23]王芳,南寧麗,周一萬(wàn),等.10種植物粗提物對(duì)枸杞主要害蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,48(6):88-91
[24]陳海珊,李典鵬,趙肅清,等.植物提取物對(duì)蘿ト蚜的室內(nèi)毒力研究.廣西植物,2004,24(6):563-565
[25]趙千,楊春清,孫明舒.3種植物源殺蟲(chóng)劑防治蚜蟲(chóng)效果研究安農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(4):1488-1489
[26]曹兵,孫永勝,馬紅軍,等臭樁提取液對(duì)光肩星天牛的毒殺作用寧夏農(nóng)林科技,2003(4):8-9
[27]李莉,金山,鐵軍.臭樁葉乙醇提取物對(duì)菜青蟲(chóng)生物活性的影響[J].北方園藝,2016(13):122-124
[28]呂建華.臭椿樹(shù)皮提取物對(duì)四種主要儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的生物活性研究糧食儲(chǔ)藏,2007,36(2):17-20.
[29]呂建華,華志鵬臭樹(shù)皮提取物對(duì)銹赤扁谷盜的毒殺作用[J]河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,45(1):71-74
[30]周佳民,黃文坤,崔江寬,等.不同藥用植物提取液對(duì)大豆孢囊線蟲(chóng)的控制作用.植物保護(hù),2015,41(5):25-28
[31]戴長(zhǎng)庚,薛明健,李鴻波,等.5種殺蟲(chóng)劑對(duì)菜青蟲(chóng)的田間防治效果和室內(nèi)毒力測(cè)定.中國(guó)瓜菜,2019,32(3):50-52
[32]王崇利,武淑文,楊亦樺,等東南沿海地區(qū)小菜蛾對(duì)Bt6-內(nèi)毒素和Bt制劑的抗性檢測(cè)昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),200,49(1):70-73
[33]申潔梅,劉占朝,張萬(wàn)欽,等.臭研究綜述.河南林業(yè)科技,2008,28(4):27-28
[34] KUNDU P, LASKAR S. A brief resume on the genus ailanthus chemical and pharmacological aspects. Phytochemistry Reviews2010,9(3):379-412
[35]徐任生,趙維民,葉陽(yáng).天然產(chǎn)物活性成分分離[M]北京:科學(xué)出版社,2011:414-415.
[36]倪建成.臭樁果實(shí)化學(xué)成分及其抗TM活性[D]福州:福建農(nóng)林大學(xué),2018.