王鋒++任守才++郭琪玖



摘要:用乙醇做溶劑,測定6種野生植物乙醇提取物對草莓(Fragaria ananassa)蚜蟲(Aphidoidea)的生物活性。結果表明,6種野生植物的乙醇提取物對草莓蚜蟲均有不同程度的拒食和毒殺活性。在10 mg/mL濃度下,紫莖澤蘭(Eupatorium adenophora)提取物對蚜蟲的拒食率最高,處理12 h后,拒食率為84.24%,其次為澤漆(Euphorbia helioscopia)提取物,拒食率為83.54%;蒲公英(Taraxacum mongolicum)提取物拒食活性雖然最低,但12 h拒食率仍能達到56.14%以上。隨著時間的延續,各提取物的拒食活性逐漸變弱,但紫莖澤蘭、澤漆提取物72 h拒食率仍能保持在67.45%和62.34%。紫莖澤蘭提取物對蚜蟲的毒殺活性最高,72 h毒殺校正死亡率為93.04%;蒲公英提取物的毒殺活性最低,但72 h毒殺校正死亡率仍能達到80.54%。
關鍵詞:野生植物;提取物;草莓(Fragaria ananassa);蚜蟲(Aphidoidea);生物活性
中圖分類號:S433 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)17-4181-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.17.018
在生長期間,危害草莓(Fragaria ananassa)的蚜蟲(Aphidoidea)種類有桃蚜(Myxus persicae)、棉蚜(Aphis gossypii)、蘿卜蚜(Lipaphis erysimi)等[1],主要群集在植株的嫩葉上,以成蚜和若蚜集中刺吸草莓的葉、花、心葉汁液,大量發生時布滿全株,使葉、花和心葉扭曲畸形,整個植株生長發育不良,嚴重時可致植株死亡[2]。在蚜蟲吸食的同時,還排出大量的水分和蜜露,不僅影響葉片正常的光合作用和呼吸作用,而且易滋生病原菌。此外,蚜蟲還能傳播多種病毒[3]。目前,草莓蚜蟲還主要依靠化學農藥防治。但大量、長期地使用單一化學農藥會出現破壞農業生態系統、污染環境、殺傷有益生物、使害蟲產生抗藥性、農藥殘留超標等問題。
植物源農藥源于自然,選擇性高,較易自然降解,低毒低殘留,一般不會污染環境及農產品,對高等動物相對安全,對害蟲天敵傷害小,且對害蟲作用機制獨特,不易產生抗藥性[4],近年來逐漸成為新型環保農藥開發的熱點[5-8]。張建英等[9]利用11種植物提取物檢測了對枸杞蚜蟲的生物活性,韓秀英等[10]研究了22種植物提取物對黃瓜白粉病菌的抑制作用。眾多研究結果表明,多種植物的提取物對蔬菜、農作物害蟲和病原菌具有一定的驅避作用和毒殺活性,越來越多的植物源農藥應用于綠色農業生產。
紫莖澤蘭(Eupatorium adenophora)、扁蓄(Polygonum aviculare)、葎草(Humulus japonicus)、龍葵(Solanum nigrum)、澤漆(Euphorbia helioscopia)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)是中國北方農田常見的雙子葉雜草。其中,紫莖澤蘭、龍葵的提取物曾被用作對病原真菌的抑制活性研究[11-13]。本研究測定了這6種野生植物的乙醇提取物對草莓蚜蟲的生物活性,以期為開發安全、高效、低毒的植物源殺蟲劑提供依據。
1 材料與方法
1.1 供試材料
試驗所用6種野生植物分別采集自棗莊市薛城區周邊農田,具體植物名稱及供試部位見表1。
將新鮮植株洗凈背光自然風干,然后置于55 ℃烘箱烘干至恒重,用分析型研磨機粉碎后過40目篩,得到干粉末于4 ℃冰箱密封儲存備用。
供試蚜蟲來源于棗莊市薛城區草莓生產基地未使用過農藥的植株。采集后置于RZH-850A型人工氣候培養箱,用草莓植株在25 ℃下飼養,繁殖多代后,挑取生長發育一致的無翅成蚜進行測試。
1.2 方法
1.2.1 植物活性物質的提取 分別稱取各植物干粉20 g,用濾紙包好,置于500 mL三角瓶內,加入5倍干粉量的95%乙醇,用超聲波提取30 min。將提取液過濾后,用減壓旋轉蒸發器蒸發濃縮至膏狀,用95%乙醇溶解并定容至1 g/mL,即得到6種植物的乙醇提取液,然后分別裝入棕色廣口瓶中密封,置于4 ℃條件下保存備用。
1.2.2 提取物對蚜蟲拒食活性的測定 將6種植物提取物(1 g/mL)用95%乙醇稀釋至10 mg/mL,以95%乙醇溶液作為空白對照。采摘大小一致、面積約5 cm2的鮮嫩草莓葉片,分別在各提取液和對照液中浸潤4 s,取出晾干。在葉背面轉接30頭無翅成蚜,隨后將葉片背面向下置于培養皿中,葉柄用濕棉球包裹保濕,培養皿用保鮮膜封口,并扎孔通氣,然后置于25 ℃人工氣候培養箱內飼養。12、24、48、72 h后檢查各處理葉片上棲息蚜蟲數。每個處理重復4次,計算拒食率。
拒食率=(對照葉片棲息蚜蟲數-處理葉片棲息蚜蟲數)/對照葉片棲息蚜蟲數×100%
1.2.3 提取物對蚜蟲毒殺活性的測定 采取毛細管微量點滴法。在溫室中培植草莓,在幼嫩葉片上接種無翅成蚜,使其自然繁殖,直至蚜蟲數量達到試驗要求。剪取帶蚜葉片,剔除若蚜,僅保留30頭無翅成蚜。
將各提取液用95%乙醇稀釋至10 mg/mL,用毛細管將提取液點滴在蚜蟲背上,使藥液濕潤蟲體即可。每個處理4次重復,以95%乙醇溶液做空白對照。將處理后的載蚜葉片置于有保濕濾紙的培養皿中,將培養皿用保鮮膜封口,并扎孔通氣,于常溫下培養。定期統計蚜蟲死亡數,計算死亡率和校正死亡率。
校正死亡率=(處理死亡率-對照死亡率)/(1-對照死亡率)×100%
2 結果與分析
2.1 6種植物提取物對草莓蚜蟲的拒食活性
6種植物提取物對草莓蚜蟲的拒食活性見表2。結果表明,6種野生植物的乙醇提取物在10 mg/mL濃度下,對草莓蚜蟲均有不同程度的拒食活性。其中,紫莖澤蘭、澤漆和葎草提取物對蚜蟲的拒食活性較強,在處理12 h后的拒食率均達到80%以上。紫莖澤蘭提取物拒食率最高,達到84.24%;澤漆次之,為83.54%;而龍葵、蒲公英的拒食活性較低,分別為60.43%和56.14%。隨著處理時間的延長,各植物提取液的拒食作用逐漸下降。其中,紫莖澤蘭、澤漆下降幅度較小,在72 h后仍能保持60%以上的拒食活性,表明這2種植物的提取物對蚜蟲的拒食作用持續時間較長。
2.2 6種植物提取物對草莓蚜蟲的毒殺活性
6種植物提取物對草莓蚜蟲的毒殺活性見表3。結果表明,6種野生植物的乙醇提取物對草莓蚜蟲均表現為較高的毒殺作用。在10 mg/mL濃度下,紫莖澤蘭提取物的毒殺作用較強,72 h后的毒殺校正死亡率達到93.04%,澤漆和龍葵提取物毒殺活性次之,分別為92.01%和90.86%;蒲公英提取物的毒殺效果低于其他5種植物,但其72 h后的毒殺校正死亡率仍能達到80%以上。
3 小結與討論
6種野生植物95%乙醇提取液對草莓蚜蟲的生物活性測試結果表明,6種植物提取物對蚜蟲均有較強的驅避活性和較高的觸殺活性,但不同植物間存在一定差異。其中,紫莖澤蘭提取物的生物活性最高,其次為澤漆提取物。紫莖澤蘭提取物在處理12 h后的拒食活性和處理72 h后的毒殺校正死亡率分別達到84.24%和93.04%;澤漆提取物的拒食活性和毒殺活性分別為83.54%和92.01%。其他4種植物提取物的拒食活性和毒殺活性也分別達到50%以上和80%以上。預示著這些野生植物作為植物源殺蟲劑可能會有一定的利用價值,具有良好的開發前景。
農業害蟲的防治應禁止高毒、高殘留農藥的使用。植物體內含有天然的殺蟲活性物質,如生物堿類、萜類、黃酮類、精油類、羧酸酯類等,這些物質對昆蟲具有毒殺、忌避、拒食、麻醉、抑制生長發育等作用[14],積極研究和開發植物源殺蟲劑,生產與環境相容的無公害農藥,對農產品安全具有深遠的意義。植物源農藥對害蟲的作用機制獨特,不易產生抗藥性,無殘留,且對天敵和人畜低毒,有利于保持農田生態環境。
紫莖澤蘭、葎草、龍葵、扁蓄、蒲公英、澤漆是中國北方常見的田間雜草,這些雜草適應性強,蔓延快,防除困難,與農作物爭奪養分和光照,影響作物的生長發育,降低作物的產量。控制這些雜草滋生蔓延最有效的措施是對其進行合理的開發利用。因此,充分利用和開發這些野生資源,加快對野生植物粗提物活性成分的分離鑒定和應用,變害為利,是當前生態農業發展面臨的新任務。
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