苦瓜次生化合物對小菜蛾試驗種群發展的影響分析

摘 要 目的：研究苦瓜次生化合物對小菜蛾種群發展的影響。方法：制作并提取苦瓜次生化合物，與小菜蛾幼蟲組織實驗，測定有關種群發展量化情況。結果：苦瓜次生化合物可直接降低小菜蛾3齡幼蟲體重，影響幼蟲發育歷期，食入次生化合物的3齡幼蟲存活率最低，對照試驗的2～5 d，化合物對小菜蛾幼蟲體重影響顯著。結論：苦瓜次生化合物能夠影響小菜蛾試驗種群的發展，通過研究苦瓜次生化合物的成分，能夠增強植蟲天敵關系，從而合理抑制小菜蛾種族過快繁衍而危害植物。

關鍵詞 苦瓜;小菜蛾;拒食活性;有效成分

中圖分類號：S482.39 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.08.077

近年來，已有研究表明苦瓜能夠生成具有藥用價值的次生化合物，并指出存在因次生化合物，苦瓜的生長抗蟲性明顯，能對多種蔬菜害蟲產生進食和產卵抑制作用[1-4]。為了能夠更好地研究苦瓜次生化合物的防治蟲害功能與價值，以小菜蛾為對象組織試驗，不斷理清次生化合物對小菜蛾種群發展的影響，是十分必要的。

1 材料與方法

1.1 一般性材料

本研究所選苦瓜果實來自某科學試驗農場，洗凈晾干烘烤后碾成粉末。主用化學試劑包括工業用95%乙醇溶劑、乙酸乙酯（CH3COOC2H5）、氯仿（CHCl3）、甲醇（CH3OH）、柱層析用硅膠等。所有化學試劑均為合法正規渠道購得，為化學純試劑[5-7]。研究所用小菜蛾幼蟲取自某科學實驗農場未施藥菜地，在試驗室內用菜心苗繼代飼養，并用10%的蜜糖水為成蟲補充營養，建立試驗種群，作為供試蟲源。

1.2 苦瓜次生化合物制備

將已備粉末狀苦瓜果實，放入乙醇連續浸泡4次，總時長4×24 h，濾滲殘液后收集合并，經儀器濃縮后得到膏狀苦瓜果實乙醇浸提物。提取物經CH3COOC2H5萃取得到CH3COOC2H5萃取物，經儀器濃縮后得到膏狀物質并置于低溫保存[8-9]。

取實驗CH3COOC2H5萃取物，以CH3OH溶解并與硅膠拌勻后粉碎晾干備好硅膠柱，先以石油醚有機溶劑進行硅膠柱層析，以CH3COOC2H5組分為樣品，用液相石油醚有機溶劑對樣品進行沖洗，待樣品色素淡化轉白后，將石油醚有機溶劑與CH3COOC2H5溶劑按不同梯度配比完成配液進行硅膠柱層析。然后按等量的CH3COOC2H5與CHCl3物質配液進行硅膠柱層析，出現沉淀后將CHCl3與CH3OH按不同梯度配比完成配液實施柱層析。用純CH3OH溶劑沖洗硅膠柱，得到9組分溶劑待實驗分析用。本研究中的次生化合物是由9組分溶劑其中的活性組分重結晶得到。

1.3 苦瓜次生化合物對小菜蛾種群發展影響的試驗研究

按葉碟法組織試驗，選定固定規格培養皿后組織非選擇性試驗。選活性化合物配制1 000 ?g·mL-1濃度試液，稀釋成1 000 ?g·mL-1、500 ?g·mL-1、250 ?g·mL-1不同濃度梯度，設CH3OH為對照組。所配試液適量涂抹于葉碟表面，以便后期使用;試驗選擇處于饑餓狀態的3齡小菜蛾幼蟲，確保試驗前幼蟲個體重量與大小保持統一。試蟲試驗前初始體重0.5 mg，在培養皿中置入葉碟與幼蟲，飼喂48 h后更換新葉碟。以24 h為周期記錄葉面大小變化、試蟲體重、存活比例、齡期變化等，觀察至化蛹、羽化階段。

2 結果與分析

2.1 次生化合物對小菜蛾幼蟲體重的影響

表1所示，次生化合物在250 ?g·mL-1、500 ?g·mL-1、1 000 ?g·mL-1三梯度濃度下的試驗處理能夠降低小菜蛾3齡幼蟲體重，對照差異明顯，體重與濃度之間成反比關系。化合物對小菜蛾4齡幼蟲處理后無明顯體重變化。

2.2 次生化合物對小菜蛾發育歷期的影響

由表2所示數據可看出，苦瓜次生化合物在500 ?g·mL-1、

1 000 ?g·mL-1濃度下對小菜蛾3齡幼蟲的發育歷期影響較大，且與對照組之間體現明顯差異性;對小菜蛾4齡幼蟲的發育歷期和蛹期沒有明顯影響，與對照差異性不大。

2.3 次生化合物對小菜蛾試驗種群發展的影響

經過試驗統計數據顯示，如表3所示，經過飼喂48 h的次生化合物，小菜蛾3齡幼蟲的存活率最小，在250 ?g·mL-1、500 ?g·mL-1、1 000 ?g·mL-1不同梯度濃度處理下，3齡幼蟲存活率分別為53.33%、50.00%、33.33%，對照存活率為93.33%;在小菜蛾4齡幼蟲期，經不同濃度化合物處理后，與對照組數據的差異不明顯。同時可看出：雌性試蟲的存活比例基本保持在半數水平，與對照組同樣無顯著差異;平均產卵量在250 ?g·mL-1時存活率最高，隨著濃度的增加而明顯降低。

2.4 次生化合物對小菜蛾3齡幼蟲取食量的影響

圖1柱狀分析結果可以看出，經過次生化合物的飼喂，小菜蛾3齡幼蟲在不同濃度、不同時間段的取食量與對照組之間存在明顯差異性，在250 ?g·mL-1濃度下，處理24 h、48 h的取食量分別對應為（6.14±0.72）mm2、（11.20±1.16）mm2;500 ?g·mL-1濃度下，處理后24 h、48 h的取食量對應為為（6.13±0.67）mm2、（10.14±0.96）mm2;

1 000 ?g·mL-1濃度下，處理后24 h、48 h的取食量對應為（4.55±0.66）mm2、（8.61±1.00）mm2;而處理后24 h、48 h的對照取食量分別為（10.59±0.87）mm2、（18.17±1.12）mm2。飼喂滿48 h后更換新葉碟，處理后72 h，試蟲進一步取食用次生化合物處理后的葉碟，得到在500 ?g·mL-1、1 000 ?g·mL-1不同濃度下的對應取食量分別為（6.56±1.22）mm2、（5.53±0.88）mm2，而對照取食量為（13.76±2.64）mm2，處理組取食量與對照組差異顯著。而處理后96 h經過處理所得取食量數據與對照無顯著差異。

2.5 次生化合物對小菜蛾幼蟲體重的持續性影響

從圖2所示各項試驗對照結果看，經次生化合物的飼喂，測試用小菜蛾體重在處理后第1 d在不同濃度下與對照結果的差異有變化，在250 ?g·mL-1、500 ?g·mL-1的較低濃度處理下，試驗與對照結果無顯著差異，

1 000 ?g·mL-1濃度下的處理與對照結果存在差異性顯著。第2～4 d，不同濃度處理下的結果均與對照結果有明顯差異性。第5 d僅當濃度為500 ?g·mL-1時的處理與對照不存在顯著差異;第6 d不同濃度處理下的結果均與對照無明顯差異。

3 討論

苦瓜次生化合物能夠影響小菜蛾的種群發展，主要是通過積極抑制取食、拒避產卵、抑制發育等作用來產生效果。在試驗中，經飼喂苦瓜次生化合物，小菜蛾3齡幼蟲的個體生長發育與種群發展受影響更為明顯。1）取食量大幅衰減，處理組與對照組相比，葉碟取食面積較小，且兩者差異明顯。2）3齡幼蟲經處理后明顯不能保持較穩定且短暫的發育歷期，與對照組相比時間延長，甚至部分幼蟲無法在3齡期發育后進入4齡，使得取食作用無法繼續而最終死亡。3）次生化合物將影響取食幼蟲的體重增長率，同齡期試蟲，經處理后比對照組數據要小，體重要輕。4）受處理的幼蟲普遍對取食等活動反應遲鈍。5）經次生化合物處理后，試蟲存活時間不長，受處理濃度的影響，一般在4 d或更短時間內就會死亡，且死亡率將隨著時間延長而增加。綜合來看，苦瓜次生化合物確有抑制小菜蛾幼蟲發育、阻礙種群發展的功效。后期應強化對苦瓜次生化合物的研究，合理借鑒相關研究成果防治蟲害，不斷為探索小菜蛾生態控制工作提供新思路，推動現代農業實現可持續發展。

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（責任編輯：劉昀）