摘要:用E6-1、E7-4、E13-13和E16-3 4種野生稻甲醇提取物對小菜蛾2齡幼蟲和菜粉蝶5齡幼蟲進行了非選擇性拒食活性測定。結果表明,小粒野生稻E13-13提取物對小菜蛾2齡幼蟲具有較強的拒食作用,葉碟處理后24 h和48 h非選擇性拒食率分別為49.30%和46.19%;斑點野生稻E16-3提取物對菜粉蝶5齡幼蟲具有較強的拒食作用,葉碟處理后24 h和48 h的非選擇性拒食率分別為49.97%和44.77%。
關鍵詞:野生稻;甲醇提取物;小菜蛾;菜粉蝶;非選擇性拒食活性
中圖分類號:S482.3+9文獻標識碼:B文章編號:0439-8114(2008)07-0794-03
Antifeedant Activity of the Extracts of Four Wild Rice Species Aganist Insect Pests
FENG Guo-zhong1,2,WAN Shu-qing1
(1.Laboratary of Insect Toxicology, South China Agriculture University, Guangzhou 510642,China;
2.College of Life Science,Chongqing Normal University, Chongqing 400047, China)
Abtract:Four species of wild rice E6-1, E7-4, E13-13 and E16-3 were extracted by methnol, the extract rates of the four wild rice species were 19.62%, 18.9%, 24.16% and 13.32% respectively. Non-selective antifeedant activity of the four species of wild rice were tested against the second instar larvae of Plutella xylostella and the 5th instar larvae of Pieris rapae. The results showed that the extract of the wild rice E13-13 against larvae of P. xylostella was better than the others, the non-selective antifeedant rates were 49.30% in 24 h and 46.19% in 48 h after treatment. The extract of the wild rice E16-3 against larvae of P. rapae was better than the others, the non-selective antifeedant rates were 49.97% in 24 h and 44.77%in 48 h after treatment.
Key words: wild rice; extract; Plutella xylostella; Pieris rapae; non-selective antifeedant activity
野生稻是一種寶貴的自然資源,它是栽培稻的祖先。稻屬包括22個種,其中20個為野生稻種[1]。野生稻在長期的野生狀態中經受了各種災害和不良環境的自然選擇分化,產生了不同程度的抗逆性,保持了有利于種群繁衍的遺傳性狀。許多研究表明,野生稻對害蟲具有抗性[2]。如藥用野生稻
(Oryza.officinalis)對褐飛虱、白背飛虱和葉蟬具有高抗性,表現出對若蟲取食的阻抑作用,對成蟲產卵的忌避作用和卵孵化的抑制作用。除此之外巴蒂野生稻(O.barthii)對黑尾葉蟬,斑點野生稻(O.punctata)對褐飛虱和白背飛虱,高稈野生稻(O.alta)對二化螟等均具有抗性。我國江西東鄉的野生稻抗二化螟、三化螟和稻縱卷葉螟[3-6]。
本研究利用野生稻的抗蟲特性,以小菜蛾和菜粉蝶幼蟲為研究對象,通過非選擇性拒食試驗篩選出對害蟲具有較好拒食作用的野生稻種。
1材料與方法
1.1供試野生稻
供試野生稻:大穎野生稻(O.grandiglumis),編號E6-1;顆粒野生稻(O.granulata),編號E7-4;小粒野生稻(O.minuta),編號E13-13;斑點野生稻,編號E16-3。由廣東省農業科學院水稻研究所野生稻圃提供,采集時間為2002年8月。將晾干的植物材料分別放在60℃恒溫箱中干燥4 h,用粉碎機粉碎后過40目篩子以索氏提取法(Sohxlet)提取。取20 g植物干粉,用濾紙包好后放入索氏提取器中,加入干粉10倍量的甲醇(即200 mL)回流至無色,將提取液旋轉減壓濃縮至稠膏或油狀,稱取提取物重量后放在冰箱儲存備用。各野生稻的提取率見表1。印楝提取物由華南農業大學昆蟲毒理室提供。
1.2供試昆蟲
供試昆蟲為小菜蛾(Plutella xylostella L.)和菜粉蝶(Pieris rapae Linnaeus)幼蟲,采自廣州市郊白菜葉上,在養蟲室恒溫(25±1)℃下飼養至成蟲產卵,取生理條件一致的F1代幼蟲作為供試昆蟲。
1.3試驗方法
4種野生稻提取物對小菜蛾和菜粉蝶幼蟲拒食活性的篩選。
所有提取物的濃度均為10 mg·mL-1,標準對照為同濃度的印楝提取物,空白對照為等量溶劑,以小菜蛾2齡幼蟲和菜粉蝶5齡幼蟲為供試對象,測定了4種野生稻提取物的拒食活性。
提取物用丙酮+水(1∶1)稀釋至所需濃度。
非選擇性拒食作用的測定:選取新鮮潔凈木薯葉,用打孔器(直徑為1 cm)打出葉碟,將葉碟在供試藥劑中浸3 s后取出,放在清潔的臺面上自然晾干,然后將葉碟置于墊有保濕慮紙的培養皿中,培養皿直徑為9 cm。每皿3片葉,1頭蟲;每個濃度設10個重復。浸有印楝素的葉碟作為野生稻提取物的標準對照,浸水葉碟為空白對照(CK)。處理完畢后將培養皿置于養蟲室中,溫度為(25±1)℃。24 h和48 h用葉面積測量儀調查取食情況,計算拒食率。試驗數據的分析均在SAS V8.1和Excel上進行。
2結果與分析
2.1野生稻提取物對小菜蛾幼蟲的非選擇性拒食活性
野生稻提取物對小菜蛾2齡幼蟲非選擇性拒食活性的測定結果見表2。表2顯示,處理后24 h,4種野生稻對小菜蛾的非選擇性拒食活性大小順序為顆粒野生稻E7-4>小粒野生稻E13-13>大穎野生稻E6-1>斑點野生稻E16-3。方差分析結果表明,小菜蛾對4種野生稻提取物的取食葉面積均與空白對照差異顯著。處理后48 h時的拒食活性大小順序為小粒野生稻E13-13>顆粒野生稻E7-4>大穎野生稻E6-1>斑點野生稻E16-3。方差分析結果表明,小菜蛾對4種野生稻提取物的取食葉面積均與空白對照差異顯著。表明4種野生稻對小菜蛾2齡幼蟲均具有一定的拒食活性,其中以小粒野生稻E13-13提取物的拒食活性最高。
2.2野生稻抽提物對菜粉蝶幼蟲的非選擇性拒食活性
野生稻甲醇提取物對菜粉蝶5齡幼蟲的非選擇性拒食活性測定結果見表3。處理后24 h,4種野生稻活性大小的順序為小粒野生稻E13-13>斑點野生稻E16-3>顆粒野生稻E7-4>大穎野生稻E6-1。取食葉面積均與對照差異顯著,表明這4種野生稻提取物均對菜粉蝶5齡幼蟲有一定程度的拒食活性。處理后48 h,4種野生稻活性大小的順序為斑點野生稻E16-3>顆粒野生稻E7-4>大穎野生稻E6-1>小粒野生稻E13-13。取食葉面積大穎野生稻E6-1、顆粒野生稻E7-4和斑點野生稻E16-3與對照差異顯著,表明這3種野生稻提取物均對菜粉蝶5齡幼蟲有一定拒食活性,其中斑點野生稻抽提物E16-3對菜粉蝶5齡幼蟲的拒食活性最強。
3結論與討論
1)小菜蛾和菜粉蝶都是蔬菜害蟲,本試驗選取的材料則是野生稻。其目的是檢測野生稻的提取物中是否對蔬菜害蟲具有防御作用的物質。測定結果表明小粒野生稻提取物E13-13對小菜蛾2齡幼蟲具有較強的拒食作用;斑點野生稻提取物E16-3對菜粉蝶5齡幼蟲具有較強的拒食作用,說明在野生稻中存在著對害蟲具有防御作用的物質。
2)生物技術已在水稻育種的遺傳改良、簡化育種程序和縮短育種年限等方面顯示出強大的生命力。而野生稻是天然的基因庫,保存著栽培稻不具有的或已消失的遺傳基因,且這些基因是目前任何高科技所無法創造的優良基因[7],從野生稻中分離出能產生抗性作用的物質的基因,利用基因工程技術把這些基因導入栽培稻[8],這對擴大栽培稻的抗性遺傳和應用野生稻具有深遠的意義。
參考文獻:
[1]鐘代彬,羅利軍,應存山.野生稻有利基因轉移研究進展[J].中國水稻科學,2000,14(2):103-106.
[2]ROMERA A, MEDRANO F, SUNIO L,et al. Resistance of wild rices to insect pects.TRRN,1989,14(5):15-16.
[3]VELUSAMY R,KUMAR M G,EDWARD YSJT.Mechanisms of resistance to brown planthopper Nilapprvata lugens in wild rice (Oryza spp) cultivars[J].Entomologia.Expermentalis et Applicate,1995,3:245-251.
[4]SOYAWA K,JIE L G,SHENG Y Q,et al. Rice planthopper resistance of interspecific protoplast fusion line “pf9297”between O.sativa and O.officinalis[J].Chinese Rice Research Newsletter,2000,8(1):5-6.
[5]張良佑,蕭整玉,吳洪基,等.野生稻與栽培稻的雜種后代對褐稻虱的抗性機制初探[J].植物保護學報,1998,25(4):321-324.
[6]COLOPUIO E,CABUNAGAN R,AZZAM O.Potential sources of resistance against RGSV-z in wild rice germplaxm[J]. Internatinal Rice Research Notes,1998,23(3):14-16.
[7]馮國忠,萬樹青,潘大建.中國野生稻資源及其抗蟲性[J].中國野生植物資源,2002(5):14-16.
[8] 龐漢華.生物技術在野生稻資源研究中的應用[J].廣東農業科學,1997(2):4-5.