非寄主植物粗提物對小菜蛾幼蟲的驅(qū)避作用

郭素芬+蘭阿峰+李麗霞

摘要：以西紅柿、小茴香、辣椒、茄子、蔥、芹菜為試驗(yàn)材料，研究不同種類、不同濃度的非寄主植物粗提物對小菜蛾幼蟲的驅(qū)避作用，旨在為利用植物間作方法控制小菜蛾提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：用芹菜、蔥、辣椒粗提物原液處理的飼喂蘿卜苗的小菜蛾幼蟲分布比例分別為11.67%、3.33%、20.00%，用芹菜、蔥、辣椒粗提物原液稀釋液處理的飼喂蘿卜苗的小菜蛾幼蟲分布比例分別為13.33%、5.00%、23.33%;用西紅柿、茄子、小茴香粗提物原液處理的飼喂蘿卜苗的小菜蛾幼蟲分布比例分別為1.67%、30.00%、6.67%，用西紅柿、茄子、小茴香粗提物原液稀釋液處理的飼喂蘿卜苗的小菜蛾幼蟲分布比例與對照差異顯著。以白菜、奶白菜代替蘿卜苗作為寄主進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明，用非寄主植物粗提物原液處理的飼喂白菜、奶白菜的小菜蛾分布比率均低于未處理的;小菜蛾幼蟲在非寄主植物粗提物原液處理過的寄主上的取食分布比率與以蘿卜飼喂寄主的趨勢基本一致。

關(guān)鍵詞：小菜蛾;非寄主植物;粗提物;趨避作用;間作

中圖分類號：S433.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2015）04-0164-04

收稿日期：2014-05-04

基金項(xiàng)目：陜西省教育廳專項(xiàng)計劃（編號：11JK0645）;陜西理工學(xué)院人才引進(jìn)啟動項(xiàng)目。

作者簡介：郭素芬（1979—），女，山西壽陽人，博士，講師，主要從事昆蟲行為與生理生態(tài)研究。E-mail：gsf0611@126.com。

小菜蛾（Plutella xylostella）屬鱗翅目（Lepidoptera）菜蛾科（Plutellidae），取食多種十字花科植物，蟲口數(shù)量多、繁殖快，是世界性十字花科蔬菜的重要害蟲之一[1]。

目前我國用于小菜蛾的防治方法均有缺陷，亟待探索防治該蟲的一些新策略。對植物和植食性昆蟲相互關(guān)系的研究和探索，促進(jìn)了現(xiàn)代昆蟲化學(xué)生態(tài)學(xué)的發(fā)展[2]。在利用植物揮發(fā)性氣味對小菜蛾趨性影響的研究方面，前人已經(jīng)做過一些探討，如花椒、荷花、玉蘭、煙草等植物的提取物對小菜蛾有產(chǎn)卵忌避和拒食作用[3]。尤民生等報道了24種對小菜蛾成蟲有驅(qū)避作用的非寄主植物提取物[4]，趙磊等報道了地膚子粗提物對小菜蛾有拒食作用[5]，姚曉寶等報道了毛竹、杭白菊、巴豆等植物的粗提物也對小菜蛾有顯著的驅(qū)避作用[6-7]。但是這些研究的最終目標(biāo)是植物中的某些化合物，是以開發(fā)利用植物源農(nóng)藥為目的。本研究從農(nóng)業(yè)防治角度出發(fā)，即以利用間作、套作技術(shù)控制小菜蛾的發(fā)生為目的，根據(jù)小菜蛾對植物氣味的趨避性，以日常種植的蔬菜品種西紅柿、辣椒、蔥、芹菜、茄子、小茴香為試驗(yàn)材料，研究這6種非寄主植物粗提物對小菜蛾幼蟲的驅(qū)避作用，以期為充分利用植物資源、開發(fā)十字花科植物與小菜蛾非寄主植物間作套種、研制蔬菜保護(hù)劑并有效控制小菜蛾種群提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

蟲源由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲生態(tài)實(shí)驗(yàn)室提供，在陜西理工學(xué)院昆蟲生態(tài)研究室采用蘿卜幼苗繼代飼養(yǎng)法進(jìn)行室內(nèi)飼養(yǎng)[8]，飼養(yǎng)7～8代后待用。本試驗(yàn)選用健康、均勻的3齡幼蟲作為供試?yán)ハx。

1.2 供試植物與飼喂寄主

供試植物品種、產(chǎn)地見表1。飼喂寄主有蘿卜、奶白菜、白菜，蘿卜為生長1周的幼苗，其余植物均為花盆栽培的成年植株。

表1 供試植物概況

供試植物 品種 產(chǎn)地

辣椒（Capsicum annuum） 辛紅六號 北京中農(nóng)天騰

小茴香（Foeniculum vulgare） 奇山多刀 煙臺奇山種業(yè)有限責(zé)任公司

西紅柿（Solanum lycopersicum） 中蔬四號 鑫達(dá)種業(yè)

芹菜（Apium graveolens） 西芹 農(nóng)博種業(yè)

茄子（Solanum melongena） 白沙雅豐一號紫紅茄 汕頭市白沙蔬菜原種研究所

蔥（Allium fistulosum） 亞洲長劍 北京捷利亞種業(yè)有限公司

1.3 植物粗提物的制備

試驗(yàn)開始前將供試植株洗凈、晾干、稱質(zhì)量，各稱取100 g研磨成漿，用2層醫(yī)用紗布過濾后得到各原液，分成2份，一份作為粗提液原液供試;另外一份從中分別稱取10 g，向其中加20 g水，攪拌均勻，作為稀釋液備用。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計與試驗(yàn)方法

1.4.1 試驗(yàn)設(shè)計 試驗(yàn)設(shè)辣椒、西紅柿、芹菜、小茴香、茄子、蔥6種非寄主植物粗提物原液、稀釋液2個濃度處理，研究不同種類和濃度的非寄主植物粗提物對小菜蛾的驅(qū)避作用。

1.4.2 試驗(yàn)方法 挑選足量的小菜蛾3齡幼蟲，放于培養(yǎng)皿（Ф=9 cm）中饑餓0.5 h;將等量的蘿卜苗分別在6種植物粗提物原液和稀釋2倍的粗提液中浸泡30 s;取1個搪瓷盤（52 cm×30 cm），找1個中心點(diǎn)，再按過中心點(diǎn)對角線方向找出距此點(diǎn)等距離（20 cm×20 cm）的4個點(diǎn)，將未浸泡的蘿卜苗置于其中1點(diǎn)作為對照（CK），將用芹菜、蔥、辣椒粗提物原液浸泡過的蘿卜苗分別置于其他3點(diǎn)，在搪瓷盤中心點(diǎn)置1個圓盤（Ф=4 cm），將20頭饑餓0.5 h的3齡幼蟲置于其上，再在搪瓷盤上蓋1個薄塑料片，觀察小菜蛾運(yùn)動方向及取食情況，至小菜蛾在各處理的蘿卜苗或未浸泡的蘿卜苗上取食為止，記錄各處理小菜蛾的數(shù)量。其余用3種不同植物粗提物原液處理的蘿卜苗及稀釋2倍的6種植物粗提液對小菜蛾幼蟲的驅(qū)避作用均依照上述方法進(jìn)行。

本試驗(yàn)所選用的小菜蛾3齡幼蟲均用蘿卜苗喂養(yǎng)，為了消除蘿卜苗喂養(yǎng)給試驗(yàn)帶來的干擾，分別選用白菜、奶白菜2種十字花科蔬菜替換蘿卜苗作為飼喂寄主，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。將白菜、奶白菜葉片剪成4 cm×2 cm大小，用白菜代替上述試驗(yàn)中的蘿卜苗，以蔥、辣椒、芹菜粗提物原液浸泡白菜小葉片為1組;用奶白菜小葉片代替蘿卜苗，以西紅柿、茄子、小茴香粗提物原液浸泡奶白菜為1組重復(fù)上述試驗(yàn)過程。上述每組試驗(yàn)均設(shè)3次重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)排列。endprint

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)計算結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，數(shù)據(jù)用SPSS 11.5軟件進(jìn)行方差分析，多重比較采用Tukeys studentized range test。

2 結(jié)果與分析

2.1 非寄主植物對小菜蛾的驅(qū)避作用

2.1.1 非寄主植物粗提物原液對小菜蛾的驅(qū)避作用 以蘿卜為寄主的6種非寄主植物芹菜、蔥、辣椒、西紅柿、茄子、小茴香粗提物原液對小菜蛾的驅(qū)避作用結(jié)果如圖1、圖2所示，可見供試的6種非寄主植物粗提物原液對小菜蛾3齡幼蟲具有較好的驅(qū)避作用。芹菜、蔥、辣椒粗提物處理過的小菜蛾幼蟲分布比例分別為11.67%、3.33%、20.00%，顯著低于對照寄主的65.00%（P<0.05）;多重比較表明，芹菜、蔥、辣椒3種粗提物處理的寄主與對照組的驅(qū)避差異性顯著，F(xiàn)=77.91>F0.05，蔥與辣椒的驅(qū)避性差異顯著，芹菜與蔥、辣椒之間的差異性均不顯著，驅(qū)避作用大小為蔥>芹菜>辣椒（圖1）。由圖2可以看出，供試的3種植物粗提物對小菜蛾的驅(qū)避作用，以西紅柿最強(qiáng)，用此粗提物處理的寄主小菜蛾幼蟲分布比例僅為167%，小茴香、茄子分別為6.67%、30.00%;多重比較結(jié)果表明，用西紅柿、茄子、小茴香3種粗提物處理的寄主與對照寄主差異顯著，F(xiàn)=32.73>F0.05，且西紅柿、茄子、小茴香之間驅(qū)避性部分存在顯著差異（P<0.05）。

2.1.2 非寄主植物粗提物稀釋液對小菜蛾的驅(qū)避作用 對供試6種蔬菜的粗提物稀釋后進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖3、圖4所示，可以看出，稀釋后的6種非寄主植物粗提物對小菜蛾仍有驅(qū)避作用。由圖3可見，稀釋后的芹菜、蔥、辣椒粗提液處理小菜蛾分布比例分別為13.33%、5.00%、23.33%，取食驅(qū)避性大小為：蔥>芹菜>辣椒，三者對小菜蛾的驅(qū)避作用差異性顯著，F(xiàn)=206.25>F0.05。由圖4可見，西紅柿、茄子、小茴香粗提物稀釋液處理的寄主與對照組的驅(qū)避性差異顯著，F(xiàn)=60.33>F0.05，驅(qū)避性大小為：西紅柿>小茴香>茄子，其中茄子與西紅柿、小茴香的驅(qū)避差異性均顯著（P<0.05），而西紅柿與小茴香的差異不顯著。

2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

2.2.1 非寄主植物粗提物原液對小菜蛾的控制作用 用白菜、奶白菜替換蘿卜苗作為寄主進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果如圖5、圖6所示。可見對照組白菜、奶白菜的小菜蛾的分布比例分別為63.33%、65.00%。由圖5可見，芹菜、蔥、辣椒粗提液處理的小菜蛾的分布比例分別為11.67%、667%、18.33%。多重比較表明，三者對小菜蛾的驅(qū)避作用差異性顯著，F(xiàn)=19.86>F0.05;這3種蔬菜對小菜蛾的驅(qū)避性由大到小為：蔥>芹菜>辣椒。由圖6可見，以奶白菜為寄主，西紅柿、茄子、小茴香粗提液處理的小菜蛾的分布比例與對照組驅(qū)避性差異顯著，F(xiàn)=90.48>F0.05;驅(qū)避性大小為西紅柿>小茴香>茄子。從圖5、圖6中可以看出，以白菜、奶白菜為飼喂寄主的條件下，小菜蛾幼蟲在3種非寄主植物粗提液處理過的寄主上的小菜蛾分布比例與以蘿卜苗為飼喂寄主的趨勢一致。

2.2.2 非寄主植物粗提物稀釋液對小菜蛾的控制作用 由圖7可見，以白菜為寄主，芹菜、蔥、辣椒粗提物稀釋液處理下小菜蛾的分布比例分別為13.33%、5.00%、20.00%;多重比較顯示，芹菜、蔥、辣椒粗提物稀釋液對小菜蛾的驅(qū)避差異顯著，F(xiàn)=83.15>F0.05，驅(qū)避性大小為：蔥>芹菜>辣椒，且蔥、辣椒粗提物稀釋液間的驅(qū)避性差異顯著。由圖8可見，以奶

白菜作為寄主材料，西紅柿、茄子、小茴香粗提物稀釋液處理下小菜蛾分布比例分別為3.33%、30.00%、8.33%，與對照組相比，這3個處理對小菜蛾的驅(qū)避性差異性顯著，F(xiàn)=15067>F0.05。從圖7、圖8還可以看出，以白菜、奶白菜為飼喂寄主，小菜蛾幼蟲在3種非寄主植物粗提物稀釋液處理過的寄主上的取食分布比例與以蘿卜為飼喂寄主的趨勢基本一致。

3 結(jié)論與討論

植食性昆蟲與植物在長期的協(xié)同進(jìn)化過程中形成了特定的營養(yǎng)格局，各種植食性昆蟲都有其特定的取食范圍，植食性昆蟲往往被寄主植物的揮發(fā)物吸引，而被非寄主植物所驅(qū)避[9-10]。關(guān)于植物提取物對植食性昆蟲的趨避作用多以生產(chǎn)植物源農(nóng)藥為目的[11]，以小菜蛾為例，目前已有多種非寄主植物，如印楝、苦楝、花椒、大葉桉、杭白菊、穿心蓮、黃杜鵑、苦瓜等的提取物被報道對小菜蛾具有驅(qū)避作用[12-15]。本試驗(yàn)中所選非寄主植物均從可間作套作角度出發(fā)，對小菜蛾取食的驅(qū)避性試驗(yàn)結(jié)果表明，所選用的6種容易獲得的蔬菜芹菜、蔥、辣椒、西紅柿、茄子、小茴香對小菜蛾均有明顯的趨避作用，可以有效抑制小菜蛾的取食，以蘿卜為寄主的芹菜、蔥、辣椒提取物處理的試驗(yàn)中，蔥對小菜蛾的趨避性最強(qiáng)，粗提物原液、粗提物稀釋液處理的寄主小菜蛾的分布比例分別為333%、5.00%，差異不明顯，因此可以設(shè)計梯度差較小的低濃度的蔥提取液，研究其對小菜蛾的驅(qū)避性規(guī)律，能有效節(jié)約成本。番茄植物對小菜蛾有明顯的趨避性，并有研究證明，番茄葉片對某些害蟲還有拒食和毒殺作用[16]。在以蘿卜為寄主的西紅柿、茄子、小茴香提取物處理試驗(yàn)中，三者對小菜蛾也均有驅(qū)避作用，其中西紅柿對小菜蛾3齡幼蟲有明顯的驅(qū)避性并且在三者中最強(qiáng)，粗提物原液和稀釋液的小菜蛾分布比例分別為1.67%、6.67%，與施英利等關(guān)于西紅柿提取物對小菜蛾的忌避拒食及抑制產(chǎn)卵作用的結(jié)論一致[17]。西紅柿為1年生植物，在我國廣泛種植，葉片在果實(shí)成熟后變?yōu)閺U料，因此可將西紅柿的葉片收集起來制成一定濃度的試劑噴灑在十字花科蔬菜上，以控制小菜蛾的危害。

許多非寄主植物對植食性昆蟲都有驅(qū)避作用，到目前為止，已有大量從植物中提取到昆蟲產(chǎn)卵驅(qū)避劑的報道[18-19]。尤民生等報道了24種對小菜蛾成蟲有驅(qū)避作用的非寄主植物提取物[4];有報道表明，苦瓜、巴豆等植物的粗提物也對小菜蛾產(chǎn)卵有顯著的驅(qū)避作用[7，14]。除驅(qū)避外，在非寄主植物上取食往往會造成昆蟲中毒和營養(yǎng)不良[18]，因此非寄主植物還會造成幼蟲的拒食，甚至對卵、幼蟲、成蟲、蛹都可能產(chǎn)生毒殺作用。鄧志勇研究了山茶科10種植物甲醇提取物對小菜蛾3齡幼蟲的拒食活性、非寄主植物對植食性昆蟲的驅(qū)避性表明，可以實(shí)行非寄主植物與寄主植物間作套種或?qū)嵭休喿骷夹g(shù)[20];祝樹德等報道了番茄、包菜間作對小菜蛾有一定的控制作用[17]。本試驗(yàn)所選用的6種非寄主植物均對小菜蛾有一定的驅(qū)避作用，可以為十字花科蔬菜與茄果類、蔥蒜等蔬菜間作套種或輪作提供一定的理論依據(jù)，也可為研究非寄主植物有效成分、生產(chǎn)植物源農(nóng)藥提供一定的理論基礎(chǔ)，但是由于試驗(yàn)所用小菜蛾是實(shí)驗(yàn)室長期飼養(yǎng)的敏感種群，尚不能完全代表野外自然種群的情況，另外實(shí)驗(yàn)室的測試條件與田間自然狀況也存在一定的差異，因此有待進(jìn)一步進(jìn)行田間試驗(yàn)。endprint

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