王桂花,趙慶杰,王晶晶,徐凡丁
(海南大學應用科技學院,海南儋州571737)
夾竹桃葉片乙醇提取物對斜紋夜蛾生物學特性的影響
王桂花,趙慶杰,王晶晶,徐凡丁
(海南大學應用科技學院,海南儋州571737)
為進一步開發植物源胃毒劑、生產出環境友好型的低毒高效農藥應用于生產,將不同濃度的夾竹桃葉片提取物處理斜紋夜蛾,測定其對斜紋夜蛾生長發育、存活率、雌雄比例及產卵量的影響。結果表明:濃度為0.380g/mL的夾竹桃葉片提取物對幼蟲存活率、化蛹率、羽化率、生長發育、雌雄比例及產卵量均起抑制作用,而濃度為0.095g/mL和0.024g/mL的則起促進作用。
斜紋夜蛾;夾竹桃葉片;乙醇提取物;生物學特性
斜紋夜蛾(ProdenialituraFabricius)是一種多食性世界性害蟲,寄主廣泛,且具有間歇性暴發成災的特點,是我國蔬菜上的重要害蟲。近年來,長江中下游地區特別是華東各省,該蟲種群逐年上升,暴發頻率逐步加大,已成為蔬菜、棉花等經濟作物和一些糧食作物上的主要害蟲[1-2]。斜紋夜蛾1年發生4~9代,世代重疊,無滯育現象,在云南、廣東、福建和臺灣等地全年均可發生。斜紋夜蛾常用的防治方法主要有化學防治、生物防治、物理防治及農業防治等,以化學防治為主。長期以來,由于過分依賴化學防治,不僅造成害蟲抗藥性快速上升,而且給農產品的安全帶來隱患[3]。
隨著經濟的發展和生活水平的提高,農業無害化生產和可持續發展的要求越來越受到重視,應用生物合理性農藥是當前的大勢所趨。植物殺蟲劑一般低毒、無殘留,具有對天敵昆蟲及有益生物安全,害蟲不易產生抗藥性和不污染環境等優點[9-10],為國內外研究的熱點。夾竹桃(Neriumindicum)屬夾竹桃科,其性味苦,寒,有毒,毒性成分為各種夾竹桃甙[2],具較高的藥用價值和觀賞價值,在我國各省區均有分布,尤以南方各省較多,其根、皮、葉均可用于殺蟲[4]。據報道,夾竹桃葉片烘干磨成粉末與小麥混合可防止倉庫害蟲赤擬谷盜(Triboliumcastaneum)的侵害[5];夾竹桃全株提取物或其根、莖、葉、花提取物對黃猩猩果蠅(Drosophilamelanogaster)、米象(Sitophilusoryzae)、綠豆象(Callosobruchuschinersis)和四紋豆象(C.maculatus)均有生物活性[4-8]。但夾竹桃提取物對斜紋夜蛾生物活性的研究卻未見報道。因此,就夾竹桃葉片乙醇提取物對斜紋夜蛾生物學特性進行研究,以了解其對斜紋夜蛾的控制效果,為新型農藥的研發及生產環境友好型的低毒高效農藥打下理論基礎。
1.1 試驗材料
供試蟲源:斜紋夜蛾的卵塊于海南省儋州市海南大學農學院基地木瓜樹葉片上采集,帶回實驗室,在溫度28℃,濕度70%~80%用新鮮木薯葉片連續飼養至第3代,選擇第4代3齡初孵幼蟲作為供試蟲源。
1.2 夾竹桃葉片乙醇提取液的制備
夾竹桃葉片采自海南省儋州市海南大學農學院基地,取完全成熟的中上部夾竹桃葉片若干,洗凈,晾干,放入40~50℃烘箱恒溫干燥。取干燥后的夾竹桃葉片40.5g粉碎,放入廣口瓶中,加入2倍植物粉末量的95%乙醇,浸泡96h后,過濾,取上清液,用ZFQ-85旋轉式蒸發儀將上清液旋轉濃縮,裝入棕色瓶中作為母液放入冰箱備用,提取液母液濃度為0.76g/mL。將母液用95%的乙醇分別稀釋2倍、8倍和32倍,稀釋后濃度分別為0.380g/mL、0.095g/mL和0.024g/mL。
1.3 夾竹桃葉片提取物處理斜紋夜蛾及其生物學特性測定
1.3.1 相對生長量 取大小相近的新鮮木薯葉片,將0.380g/mL、0.095g/mL和0.024g/mL的葉片提取液,以每片葉1mL均勻涂抹于葉片上,自然晾干后放入保鮮盒內。接入已稱重的斜紋夜蛾3齡幼蟲30頭,每個處理3次重復,對照組使用95%乙醇,分別于接種后24h、72h稱重,計算體重相對增加量。
體重相對增加量=對照組體重增加量-處理組體重增加量
1.3.2 發育歷期、存活率和蛹重 取3種提取液處理好的新鮮木薯葉片,接入3齡初期斜紋夜蛾幼蟲30頭,連續喂養至成蟲產卵,每個處理3次重復,對照組為95%乙醇處理葉片。每天統計每個齡期、蛹期、成蟲期蟲數,在幼蟲全部化蛹后測定單頭蛹重。
1.3.3 雌雄比例及產卵量 待斜紋夜蛾蛹羽化后,取新鮮木瓜葉分別放入養蟲籠中供成蟲產卵,以10%蜂蜜水,在溫度28℃,濕度70%~80%條件下進行飼養。將羽化后的斜紋夜蛾成蟲區分雌雄后放入養蟲籠中產卵,每天統計處理組和對照組的羽化雌雄成蟲數量及產卵量。
1.3.4 數據處理 試驗數據采用SAS 6.12統計軟件進行處理。用Duncan’s多重比較方法檢驗各處理的差異顯著性。
2.1 斜紋夜蛾的相對生長量
從圖1看出,不同濃度的夾竹桃葉片提取物對斜紋夜蛾體重增長有明顯影響。處理后24h和72h,0.024g/mL和0.095g/mL處理組體重均高于對照組,而濃度0.38g/mL濃度處理組體重增長低于對照組,且與對照組間差異均達顯著水平。
2.2 斜紋夜蛾幼蟲的發育歷期
從表1看出,不同濃度的夾竹桃葉片提取物對斜紋夜蛾3~6齡幼蟲和成蟲發育的影響差異不顯著,但對蛹期的影響差異顯著,其中0.024g/mL和0.095g/mL濃度處理組蛹期顯著縮短,0.38g/mL濃度處理組蛹期顯著延長。
2.3 斜紋夜蛾幼蟲的存活率、化蛹率和羽化率
從表2看出,不同濃度夾竹桃乙醇提取物處理斜紋夜蛾后,斜紋夜蛾化蛹率與對照組差異不顯著,而3~6齡幼蟲期存活率和羽化率隨著濃度的降低逐漸上升。

圖1 不同濃度夾竹桃乙醇提取物處理斜紋夜蛾幼蟲其體重增長量Fig.1 Effect of ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves on weight gain ofP.lituralarvae

表1 不同濃度夾竹桃乙醇提取物處理斜紋夜蛾的發育歷期Table 1 Effect of ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves on development duration ofP.lituralarvae
2.4 斜紋夜蛾的蛹重
從圖2看出,隨著濃度的升高,蛹重先上升后下降。與對照組相比,不同濃度對斜紋夜蛾蛹重影響不同,其中,0.024g/mL和0.095g/mL濃度處理組蛹重高于對照,且0.095g/mL處理組與對照組差異顯著,而0.38g/mL濃度處理組與對照間無顯著差異。

表2 夾竹桃葉片乙醇提取物處理斜紋夜蛾幼蟲的存活率、化蛹率及羽化率Table 2 Effect of ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves on survival rate,pupation rate and emergence rate ofP.lituralarvae

圖2 夾竹桃葉片乙醇提取物處理斜紋夜蛾幼蟲的蛹重Fig.2 Effect of ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves on pupal weight ofP.lituralarvae
2.5 斜紋夜蛾成蟲雌雄蟲比例及產卵量
從圖3看出,0.024g/mL和0.095g/mL處理組雌雄比與對照相似,接近1∶1,差異不顯著;而0.38g/mL濃度處理組雌雄蟲比例差異明顯較大,雌蟲數量明顯少于雄蟲數量,比例顯著低于1∶1。斜紋夜蛾成蟲產卵量不同濃度處理組間差異顯著,0.024g/mL及0.095g/mL濃度處理組則顯著高于對照組,且隨著濃度的降低其產卵量逐漸上升,而0.38g/mL處理組則顯著低于對照組。
2.6 提取物對斜紋夜蛾試驗種群的控制效果
根據室內不同濃度夾竹桃乙醇提取物飼養斜紋夜蛾所得數據,以斜紋夜蛾種群各蟲態的存活率組建斜紋夜蛾實驗種群生命表(表3),并利用種群趨勢指數評價夾竹桃葉片乙醇提取物對斜紋夜蛾試驗種群的控制作用。不同濃度的夾竹桃葉片乙醇提取物對斜紋夜蛾試驗種群增長的控制作用不同。在設置的使用濃度范圍內,僅0.38g/mL濃度對斜紋夜蛾種群的控制作用最強,可使斜紋夜蛾種群數量比對照低90%以上,該濃度提取物不僅對斜紋夜蛾有一定的毒殺作用,對其成蟲的雌雄比例和繁殖力也有明顯的抑制作用。另外,不同濃度的夾竹桃葉片乙醇提取物對斜紋夜蛾種群的增長有促進作用。

圖3 夾竹桃葉片乙醇提取物處理斜紋夜蛾的雌雄比和產卵量Fig.3 Effect of ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves on female-male ratio and egg laying amount ofP.litura

表3 夾竹桃葉片乙醇提取物不同濃度處理斜紋夜蛾的實驗種群生命表Table 3 Experimental population life table ofP.lituratreated with ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves
據報道,夾竹桃科諸多種類的提取物對多種害蟲和有害生物有較強的毒殺、生長發育抑制等活性[7-8,11-15]。例如,夾竹桃提取物對醋果蠅、稻水象甲、豌豆象和四紋豆象均具有毒性,并且還具有殺滅釘螺的作用。本研究結果發現,高濃度的夾竹桃葉片提取物對幼蟲存活率、化蛹率及羽化率均有一定的抑制作用,但遠遠沒有達到殺蟲效果,原因可能與提取物的濃度有關,如果增加粗提取物的濃度或更換其他提取溶劑或對活性成分進一步提純,殺蟲效果可能更加明顯。
夾竹桃作為一種殺蟲植物,其作用不僅表現在毒殺作用方面,在抑制種群生長發育方面也起到一定的作用。本研究發現,不同濃度的夾竹桃乙醇提取物除對斜紋夜蛾幼蟲期及成蟲期無顯著影響外,對斜紋夜蛾的其他各項生物學特性都有較明顯的作用,且處理濃度不同,影響作用存在差異,僅高濃度對斜紋夜蛾生長發育、雌雄比例、產卵量產生抑制作用,而低濃度對斜紋夜蛾生長發育、雌雄比例、產卵量產生促進作用,推測夾竹桃提取物中可能存在某種或某幾種抑制物的同時,可能還存在某種或某幾種促進物,當起抑制作用的物質達到一定濃度時,能夠控制斜紋夜蛾種群的發展,但當該濃度下降時,起促進作用的物質占主導作用,促進斜紋夜蛾種群的延續。另外,前人研究發現,在夾竹桃科諸多種類的提取物中,成分甙類是非常重要的一類[16],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[17],對斜紋夜蛾生物學特性起到抑制作用的是否為該物質,目前尚不清楚,還需要對提取物活性成分做進一步分析和試驗驗證。
[1]祝樹德,陸自強,陳麗芳,等.溫度和食料對斜紋夜蛾種群的影響[J].應用生態學報,2000,11(1):111-114.
[2]高春先,貝亞維,陳庭華,等.斜紋夜蛾成災因子分析[J].浙江農業學報,2004,16(5):332-335.
[3]高 軍,顧愛祥,周福才,等.蓖麻葉片提取物對斜紋夜蛾幼蟲的影響[J].安徽農業科學,2014(34):12102-12103.
[4]羅深秋,俞守義.南方有毒植物及其中毒的處理[M].廣州:第二軍醫大學出版社,2002.
[5]沈寅初,張一賓.生物農藥[M].北京:化學工業出版社,2000.
[6]ATWAL A S,SANDHU G S.Preliminary studies on the efficacy of some vegetable oils and inert dusts as grain protectants[J].J Res(PAU),1970,7:52-54.
[7]JACBSON M.Insecticides from plant.A review of literature(1954-1971)[M].USDA Agric.Handbook.Washington.DC:Govt.Printing Office,1975:461.
[8]PANDEY G P,Singh K.Use of some plant powders,oils and extracts as protectants against pulse beetle[J].Indian J Ent,1976,38(2):110-113.
[9]臧二樂,李 萍.植物源殺蟲劑研究現狀[J].農藥,1994,33(4):5-7.
[10]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.
[11]RAJASEKARAN B,JAYARAJ S,RAVINDRAN R.Evaluation of neem product against the pests of black gram Vignia mungo[C].//Mid term appraisal works on botanical pest control in rice based cropping systems.India:Coimbatore,1987:18.
[12]胡美英,徐漢虹,程東美,等.羊角扭對菜粉蝶幼蟲的生物活性及藥效的研究[J].華南農業大學學報,2000,21(1):41-43.
[13]ABBASSAY M A,EL-Gayar F,EL-Shazli A.Phagostimulants from Acokantheraspectabilis Hook tested on SpodopteralitttoralisBoisd.(Lepidoptera:Noctuidae)[J].Zeitschrift fur Angewandte Entomologie,1977,82(4):441-444.
[14]MEISNER J,ASCHER K R S,ALY R.Responses of Spodopteralittoralis and Eariasinsulana larvae to azardiratin and salanin[J].Phytoparasitica,1981(9):27-33.
[15]徐紅星,俞曉平,陳建明,等.夾竹桃科植物殺蟲作用研究進展[C]//中國昆蟲學會2002年學術年會論文集.南寧:中國昆蟲學會昆蟲學創新與發展,2002.
[16]陳軍昂,鄭許松,俞曉平.植物殺蟲成分甙類及其在作物害蟲治理中的應用[C]//浙江省植物保護總站組.農作物病蟲害無害化治理.北京:中國農業科學技術出版社,2002:410-419.
[17]鄭許松,俞曉平,呂仲賢,等.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(3):62-66.
(責任編輯:聶克艷)
Effect of Ethanol Extract fromNeriumindicumleaves on Biological Characteristics ofProdenialitura
WANG Guihua,ZHAO Qingjie,WANG Jingjing,XU Fanding
(CollegeofAppliedScience&Technology,HainanUniversity,Danzhou,Hainan571737,China)
The growing development,survival rate,female-male ratio and egg laying amount ofP.lituratreated with ethanol extract with different concentration fromN.indicumleaves were determined to further develop botanical stomach poison and produce environment friendly pesticides with low toxicity and high efficiency for agricultural production.Results:TheN.indicumethanol extract with 0.380g/mL concentration has the inhibition effect on survival rate,pupation rate,emergence rate,growing development,female-male ratio and egg laying amount ofP.lituralarvae but theN.indicumethanol extract with 0.095g/mL and 0.024g/mL concentration has the promotion effect on the above-mentioned biological characters ofP.litura.
Prodenialitura;Neriumindicumleaf;ethanol extract;biological characteristics
S482.3+9;S433.4
A
2016-02-20;2016-09-01修回
海南省自然科學基金項目“海南省海濱雀稗的營養特性及其施肥技術研究”(20163068);海南大學教育教學研究項目“應用型本科園藝專業課程體系教學內容整體優化研究”(hdjy1559)
王桂花(1986-),女,助教,從事農業昆蟲與害蟲防治研究。E-mail:wgh8308@163.com
1001-3601(2016)09-0385-0074-04