夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶拒食作用和產卵行為的影響

吳利民,陸寧海,郎劍鋒,楊蕊,劉潤強,石明旺

（河南科技學院,河南新鄉453003）

夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶拒食作用和產卵行為的影響

吳利民,陸寧海,郎劍鋒,楊蕊,劉潤強,石明旺

（河南科技學院,河南新鄉453003）

從夾竹桃花中提取其次生物質,以菜粉蝶成蟲、3齡幼蟲為供試昆蟲,測定了夾竹桃花乙醇提取物對幼蟲拒食作用和對成蟲產卵行為的影響.結果表明：夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶3齡幼蟲具有顯著的拒食作用,提取物質量濃度為500 g/L時,處理24、48和72 h對3齡幼蟲的選擇性拒食率分別為73.4%、85.2%和91.2%,非選擇性拒食率分別為55.6%、68.4%和78.5%；質量濃度為500 g/L的夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶成蟲具有一定的產卵忌避作用,其選擇性忌避率分別為85.3%、70.4%和52.5%,非選擇性忌避率分別為74.5%、66.8%和44.5%.

夾竹桃；菜粉蝶；拒食作用；產卵忌避作用

隨著我國農藥產業政策的調整和國家對食品安全越來越重視,生物農藥在農業生產中的地位越來越高.綠色、高效、低毒、低殘留、環境友好型的產品在未來會受到更加廣泛的關注,也將迎來新的發展契機[1].植物中含有大量的活性次生代謝物,以這些次生代謝物開發的植物源農藥往往具有對環境友好、選擇性高等優點,研究開發植物源農藥是當前新型農藥研究的熱點,其中的植物源殺蟲劑是研究最多的一類[2].

夾竹桃（Nerium indicum）,夾竹桃族夾竹桃屬常綠直立大灌木,中國各省區均有栽培,尤以中國南方為多.常在公園、風景區、道路旁或河旁、湖旁周圍栽培,長江以北栽培者須在溫室越冬.其性味苦,寒,有毒,毒性成分為各種夾竹桃甙,具有較高的藥用價值和觀賞價值,其根皮葉均可用于殺蟲[3].據報道,夾竹桃提取物對茭白二化螟、棉蚜、夜蛾幼蟲有一定的毒性[4-6],但夾竹桃花提取物對菜粉蝶的生物活性則未見報道.菜粉蝶（Pieris rapae）屬鱗翅目錘角亞目粉蝶科,別名菜白蝶,幼蟲又稱菜青蟲.主要寄主在十字花科、菊科、旋花科等9科植物,主要危害十字花科蔬菜,尤以芥藍、甘藍、花椰菜等受害比較嚴重[7].

本試驗以菜粉蝶為試蟲,用夾竹桃乙醇提取物對3齡菜青蟲幼蟲進行拒食作用測定,對菜粉蝶成蟲進行產卵行為測定,以期為無公害植物源農藥的開發及夾竹桃的綜合利用提供參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

于新鄉市道路綠化帶采集新鮮夾竹桃花作為供試提取材料.室內陰干,將其放入45℃恒溫鼓風干燥箱烘干至脆,粉碎,過40目篩,粉末裝入塑料薄膜袋中密封,并置于陰暗處保存.

從試驗田甘藍地采集菜粉蝶高齡幼蟲,待其化蛹后,放入規格為45 cm×45 cm×45 cm的養蟲籠中,在籠中放入質量分數為10%的蔗糖水及供菜粉蝶產卵的甘藍苗.待卵孵化后用新鮮甘藍葉人工飼養,取3齡幼蟲及成蟲供試驗用.

1.2 試驗方法

1.2.1 夾竹桃花提取液的制備采用冷浸提取的方法[8].稱取夾竹桃花干粉50 g放入1 000 m L的錐形瓶中,加入的體積分數為95%的乙醇500 mL,浸泡24 h,過濾,取浸提液,室溫下浸提3次,合并提取液減壓濃縮,得乙醇提取物.將提取物以體積分數為50%的丙酮為溶劑配制成質量濃度為500、250、125 g/L的藥液,置于4℃冰箱中備用.

1.2.2 拒食活性的測定采用浸葉法[9]進行夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲拒食作用的測定.將提取物配成所需質量濃度,從未施過農藥的甘藍田采回新鮮甘藍葉,用打孔器打成直徑為1.0 cm的圓形葉碟,浸入藥液中5 s后取出,對照葉碟浸以體積分數為50%的丙酮,待溶劑自然揮發后放入墊有濾紙的培養皿中保濕進行試驗.

選擇性拒食作用試驗：每培養皿內等距離四角形擺入4個葉碟,2片處理葉碟與2片對照葉碟十字交叉放置.接入2頭饑餓處理4 h并已稱體質量的菜青蟲3齡試蟲,24 h后用小方格法測定取食面積,各處理重復3次,記錄死亡蟲數.更換新的處理葉碟和對照葉碟繼續檢查和測定,48 h和72 h后再測定取食面積,記錄死亡蟲數.

非選擇性拒食作用試驗：每培養皿內等距離四角形擺入4個處理葉碟,對照為4個用體積分數為50%的丙酮處理的葉碟.接入2頭饑餓處理4 h并已稱體質量的菜青蟲3齡試蟲,24 h后測定各處理被取食葉面積,各處理重復3次,記錄死亡蟲數.然后更換新的處理葉碟和對照葉碟,48 h和72 h后再調查取食面積和死亡蟲數.

1.2.3 產卵忌避作用測定將4～5葉甘藍苗移栽于塑料杯中,用毛筆將不同質量濃度的藥液均勻涂抹在甘藍苗葉的正反面及莖上,以體積分數為50%的丙酮為對照,于杯壁上標明化合物名稱及質量濃度.待溶劑自然揮發后,放入養蟲籠中進行選擇性和非選擇性產卵忌避試驗[10].

選擇性產卵忌避試驗：每籠放處理和對照甘藍苗各2盆,接入剛羽化的雌雄成蟲4對,各處理重復3次,分別于24、48、72 h后檢查甘藍苗上的卵量,并計算忌避率.

非選擇性產卵忌避試驗：每籠放2盆藥液處理過的甘藍苗,并設對照,然后接入剛羽化的成蟲4對,各處理重復3次,分別于24、48、72 h后檢查甘藍苗上的卵量,并計算忌避率.

2 結果與分析

2.1 夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲幼蟲的拒食作用

夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶3齡幼蟲的選擇性拒食作用見表1.

由表1可知,夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲3齡幼蟲具有一定的拒食作用,且隨質量濃度的增大,選擇性拒食作用增強.夾竹桃花乙醇提取物質量濃度為500 g/L時,對菜青蟲幼蟲的拒食率在24、48和72 h后分別為73.4%、85.2%和91.2%.不同質量濃度的夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲3齡幼蟲的選擇性拒食作用隨處理時間的延長而增強,72 h時500、250、125 g/L三個處理對菜青蟲3齡幼蟲的拒食率分別為91.2%、74.5%和54.7%.

夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲3齡幼蟲的非選擇性拒食作用見表2.

表1 夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶3齡幼蟲的選擇性拒食作用Tab.1 Antifeedant effect of Nerium indicum flower extracts on Pieris rapae 3-instar larvae in choice tests

表2 夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲3齡幼蟲的非選擇性拒食作用Tab.2 Antifeedant effect of Nerium indicum flower extracts on Pieris rapae 3-instar larvae in no-choice tests

由表2可知,隨著夾竹桃花乙醇提取物質量濃度的增大,對菜青蟲3齡幼蟲的非選擇性拒食作用逐漸增強.夾竹桃花乙醇提取物質量濃度為500 g/L時,對菜青蟲3齡幼蟲的拒食率在24、48和72 h后分別為55.6%、68.4%和78.5%.不同質量濃度的夾竹桃花乙醇提取物對菜青蟲3齡幼蟲的非選擇性拒食作用隨處理時間的延長而增強,72 h時500、250、125 g/L三個處理對菜青蟲3齡幼蟲的拒食率分別為78.5%、65.5%和54.6%.

2.2 夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶的產卵忌避作用

夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶成蟲的產卵忌避作用見表3.

表3 夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶成蟲的產卵忌避作用Tab.3 Oviposition repellent of Nerium indicum flower extracts on Pieris rapae adult

由表3可知,夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶成蟲的產卵行為具有一定的忌避作用,且隨著夾竹桃花乙醇提取物質量濃度的增大,對菜粉蝶成蟲的產卵忌避作用逐漸增強.夾竹桃花乙醇提取物質量濃度為500 g/L時,在24、48和72 h后對菜粉蝶成蟲的選擇性忌避率分別為85.3%、70.4%和52.5%,非選擇性忌避率分別為74.5%、66.8%和44.5%.不同質量濃度的夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶的產卵忌避作用隨處理時間的延長而減弱,24 h時500、250、125 g/L三個處理對菜青蟲成蟲的忌避作用最強,選擇性忌避率分別為85.3%、77.5%和42.5%,非選擇性忌避率分別為74.5%、45.8%和36.5%.

3 討論

植物源農藥因其作用機制特殊、靶標專一性強、對環境安全友好而備受人們的關注,成為農藥發展的一個方向,越來越受到廣大農藥研究者的青睞.本文對夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶幼蟲的拒食作用和對成蟲的產卵忌避作用進行了研究,發現夾竹桃花乙醇提取物對菜粉蝶幼蟲的拒食作用和對成蟲的產卵忌避作用均較顯著,表明夾竹桃可作為菜粉蝶的拒食劑和忌避劑進一步研發.

夾竹桃的主要毒性成分是強心甙,在醫藥上用于強心藥,對其化學特性已作了深入的研究,可為農藥研究所借鑒,而且其自然資源也比較豐富.綜上所述,可初步認為夾竹桃是較為理想的防治菜青蟲的殺蟲植物.有關其作用機理、田間毒理等研究工作有待進一步進行.

產卵忌避活性作用效果隨著處理時間的延長而逐漸減弱,可能是乙醇提取物中活性成分易揮發不穩定,活性持續期短；也可能是長時間下菜粉蝶的感受器對乙醇提取物環境敏感性下降的緣故,其具體原因還需進一步研究確定.

本研究中活性成分提取方法僅局限于乙醇常溫浸漬法,應用其他溶劑及提取方法進行活性成分提取有待探討.生物活性測定也只局限于對菜粉蝶的生物活性研究,對其他害蟲的具體作用方式還有待探討.對夾竹桃中所含的活性成分進行分離、鑒定和活性作用機理研究,明確其活性成分及作用機理,仍需今后進一步的研究.

[1]韓俊艷,張立竹,紀明山.植物源殺蟲劑的研究進展[J].中國農學通報,2011,27（21）：229-233.

[2]馬志卿,張興.植物源殺蟲物質的作用特點[J].植物保護,2000,26（2）：37-39.

[3]張秀堯,蔡欣欣.超高效液相三重四極桿質譜法快速檢測生物體液中夾竹桃甙和甙元[J].分析化學,2011,39（4）：599-600.

[4]陳琳.夾竹桃提取物的棉蚜毒殺活性研究[J].安徽農業科學,2009,37（3）：1157-1159.

[5]何恒果.夾竹桃提取液對菜青蟲的殺蟲活性研究[J].安徽農業科學,2008,36（2）：10041-10042.

[6]鄭許松,俞曉平.夾竹桃葉提取物對茭白二化螟的生物活性[J].浙江農業學報,2003,15（3）：167-171.

[7]仵均祥,原國輝,史樹森,等.農業昆蟲學[M].北京：中國農業出版社,2002：182-184.

[8]李進步,方麗平,薛建平,等.半夏乙醇提取物對小菜蛾幼蟲生物活性的研究[J].中國農學通報,2009,25（5）：223-227.

[9]吳利民,陸寧海,王國昌,等.香菜揮發性次生物質對菜青蟲的拒食作用研究[J].廣東農業科學,2012（8）：79-80.

[10]吳利民,呂文彥,原國輝,等.非寄主蔬菜及其提取物對菜粉蝶的驅避作用[J].中國生態農業學報,2010,18（6）：1311-1316.

（責任編輯：鄧天福）

Antifeedant and oviposition repellent effect of extracts from Nerium indicum flower to Pieris rapae

WU Limin,LU Ninghai,LANG Jianfeng,YANG Rui,LIU Runqiang,SHI Mingwang
（Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China）

In order to determine the antifeedant and oviposition repellent effect of extracts from Nerium indicum to Pieris rapae.Extract volatile matter was extracted from flower of N.indicum.Biologial activity of antifeedant effect and oviposition repellent on P.rapae was tested with extraction of N.indicum.The results showed that extracts of N. indicum had strong antifeedant effect to 3-instar larvae of P.rapae and repellent effect to P.rapae adult.When the extract concentration was 500 g/L,selective antifeedant rate of pieris was 73.4%,85.2%and 91.2%,non-selective antifeedant rate of pieriswas 55.6%,68.4%and 78.5%,selective repellent rates of pieris was 85.3%,70.4%and 52.5%,non-selective repellent rate of pieris was 74.5%,66.8%and 44.5%respectively at 24 h,48 h and 72 h.

Nerium indicum；Pieris rapae；antifeedant effect；oviposition repellent

Q965

A

1008-7516（2016）06-0020-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.06.006

2016-09-07

新鄉市重點科技攻關項目（ZG15012）

吳利民（1976―）,女,甘肅西峰人,碩士,講師.主要從事昆蟲化學生態學和農業害蟲防治方面的研究.