不同生育期鹽地堿蓬提取物對小菜蛾的殺蟲活性

摘" " 要：鹽地堿蓬提取物對于小菜蛾有毒殺和拒食作用，但目前未見鹽地堿蓬作為植物源農(nóng)藥開發(fā)利用的采收期的報(bào)道。為明確鹽地堿蓬中殺蟲成分提取的最佳生育期，采用不同濃度的乙醇作為提取溶劑，比較了不同生育期的鹽地堿蓬各個(gè)地上部位提取物對小菜蛾的殺蟲活性。結(jié)果表明：90%乙醇是鹽地堿蓬各個(gè)地上部位殺蟲成分提取的最佳溶劑；7月展葉盛期是鹽地堿蓬葉用于殺蟲成分提取的最佳采收期，致死中濃度LC50為46.77 mg·mL-1；9月成熟期是鹽地堿蓬果實(shí)用于殺蟲成分提取的最佳采收期，致死中濃度LC50為20.42 mg·mL-1；鹽地堿蓬莖提取物殺蟲活性在各個(gè)生育期中均最低。因此，9月成熟期鹽地堿蓬果實(shí)提取物的殺蟲活性最高，最具有作為植物源殺蟲劑的開發(fā)潛力，其次是7月展葉盛期鹽地堿蓬葉，鹽地堿蓬莖最不具有作為植物源農(nóng)藥的開發(fā)價(jià)值。綜上，鹽地堿蓬在改良鹽堿地的同時(shí)，還可作為植物源農(nóng)藥進(jìn)行開發(fā)利用，前景大有可為。

關(guān)鍵詞：鹽地堿蓬；生育期；采收期；小菜蛾；殺蟲活性

中圖分類號：S482.3+9" " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " " DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.11.005

Insecticidal Activity of Extracts of Suaeda salsa at Different Growth Stages against Plutella xylostella

DENG Panbo1，2， JIANG Haiming1， XU Yongbin1， ZHANG Jinshan2

（1.School of Life Science and Technology， Inner Mongolia University of Science amp; Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010， China;2.College of Mining and Coal， Inner Mongolia University of Science amp; Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010， China）

Abstract： The extract of Suaeda salsa. shows toxicity and antifeedant effects on Plutella xylostella. The current literature lacks any reports on the optimal timing for harvesting S. salsa as a botanical pesticide.The objective of this study was to determine the optimal growth period for extracting insecticidal components from S. salsa. In this experiment， ethanol was used as the extraction solvent with varying concentrations to compare the insecticidal activity of extracts obtained from different above-ground parts of S. salsa at various growth stages.The findings demonstrated that 90% ethanol exhibited superior solvent properties for extracting insecticidal components from all aerial parts of S. salsa.The optimal period for extracting insecticidal components was during the luxuriant season in July from S. salsa leaves， with a lethal medium concentration LC50 of 46.77 mg·mL-1.The optimal period for extracting insecticidal components from the fruit of S. salsa. was during the phase of development in September， with a lethal medium concentration LC50 of 20.42 mg·mL-1.The insecticidal activity of the extract from the stem of S. salsa was the lowest in all growth stages.Therefore， the fruit extract of S. salsa had the highest insecticidal activity in September， and had the most potential to be developed as a pesticide of plant origin， followed by S. salsa leaves in July， and S. salsa. stems had the least development value of plant pesticide. S. salsa can be used as pesticide of plant origin while improving saline-alkali land and has a promising prospect.

Key words： Suaeda salsa; growth stage; optimum harvesting period; Plutella xylostella; insecticidal activity

鹽地堿蓬（Suaeda salsa（Linn.）Pall.）為藜科（Chenopodiaceae）堿蓬屬（Suaeda）一年生草本植物，可形成鹽堿土壤常見的優(yōu)勢種群。其適應(yīng)性好、適用范圍廣，種植后可對鹽堿土壤有明顯的改良效果，能改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤的鹽度，提高土壤的孔隙率、含水率，增加土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等的含量，對土壤的生物活性如土壤微生物和土壤酶也有顯著提高[1-4]。總而言之，鹽地堿蓬是一種具有巨大開發(fā)潛力的鹽堿土壤修復(fù)植物。

小菜蛾（Plutella" xylostella L.）為鱗翅目（Lepidoptera）菜蛾科（Plutidae）菜蛾屬（Plutella）節(jié)肢動(dòng)物，又稱小青蟲、兩頭尖或者吊絲蟲。小菜蛾分布于中國各地，生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖能力強(qiáng)，抗藥性水平高，給防治工作帶來了極大困難，是十字花科蔬菜較難防治的害蟲之一。

植物在與昆蟲長期共存和進(jìn)化中產(chǎn)生許多次生代謝物，這些次生代謝物可以對昆蟲的不同生長階段產(chǎn)生拒食、觸殺、抑制發(fā)育等作用。植物源殺蟲劑就是由這些對昆蟲有效的次生代謝物加工而成的防治植物蟲害的制劑。植物源殺蟲劑具有安全無污染、易降解、不易產(chǎn)生抗藥性、取材容易、對高等動(dòng)物及天敵生物較為安全等諸多優(yōu)點(diǎn)[5]，符合目前世界農(nóng)藥的發(fā)展趨勢，在當(dāng)前的研究中備受關(guān)注，市場前景廣闊。

目前國內(nèi)用于小菜蛾防治的植物源殺蟲劑較少，以印楝素及苦參堿為主，但十字花科蔬菜強(qiáng)烈依賴蜜蜂授粉，而印楝素已被證實(shí)對蜜蜂具有輕度至中度毒性[6]，苦參堿對小菜蛾的防治效果并不突出[7-8]。已有研究表明，鹽地堿蓬各部位提取物對小菜蛾有一定的毒殺和拒食作用[9]，若能對鹽地堿蓬中的殺蟲成分提取做深入研究，不僅能提高鹽地堿蓬的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還可能開創(chuàng)一種鹽地堿蓬改良鹽漬土壤且資源再利用的新模式。

本研究以包頭本地生長的鹽地堿蓬為研究對象，采用不同濃度的乙醇作為提取溶劑，比較了不同生育期的鹽地堿蓬各個(gè)地上部位提取物對小菜蛾的殺蟲活性，為進(jìn)一步挖掘利用鹽地堿蓬，開發(fā)高效、低成本的植物源殺蟲劑提供了理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 鹽地堿蓬于2021年7月、9月、11月采自內(nèi)蒙古包頭市某尾礦庫周邊鹽堿地。根據(jù)李洪山等[9]的研究結(jié)果，鹽地堿蓬地下部分所含的殺蟲成分較少，因此采樣只取地上部分。7月，鹽地堿蓬正值展葉盛期，葉子最為茂盛，尚未開花結(jié)實(shí)，地上部分可分為兩部分采集（葉和莖）。9月，鹽地堿蓬完成開花結(jié)實(shí)，屬于成熟期，果實(shí)結(jié)成但種子尚未成熟，葉片茂盛，地上部分可分為三部分采集（葉、莖和果實(shí)）。11月，鹽地堿蓬屬于普遍黃枯期，種子成熟，但葉片全部萎黃脫落，此時(shí)采集的果實(shí)包含了種子和果皮，果皮干燥枯黃，種子黑色，部分種子已經(jīng)脫落。地上部分可分為兩部分采集（果實(shí)和莖）。將以上幾種材料置于室內(nèi)通風(fēng)處陰干，粉碎過40目篩，備用。

1.1.2 供試?yán)ハx 小菜蛾卵購自河南省濟(jì)源白云實(shí)業(yè)有限公司。將小菜蛾卵放入室內(nèi)人工氣候箱中，并用十字花科蔬菜葉片或者苗飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為相對濕度為70%，溫度為（26±1） ℃，光照時(shí)間為12 h·d-1。挑選質(zhì)量及生理狀況一致的3齡幼蟲進(jìn)行觸殺試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 提取方法 將各材料粉末精密稱取一定量，以濃度為80%、90%、100%的乙醇為提取劑，料液比1∶10，浸泡24 h后，超聲提取30 min，重復(fù)提取3次，收集提取液，減壓濃縮后得到浸膏，55 ℃烘箱中烘至恒質(zhì)量，置于4 ℃冰箱內(nèi)保存待用。

1.2.2 殺蟲活性的測定方法 使用微量點(diǎn)滴法測定各樣品提取物對小菜蛾3齡幼蟲的觸殺活性[10]。通過查閱大量植物源農(nóng)藥粗提物殺蟲效果的相關(guān)文獻(xiàn)，本研究最終將鹽地堿蓬粗提物供試濃度定為40 mg·mL-1，用50%丙酮配置。用移液槍分別移取2 mL濃度為40 mg·mL-1的待測試劑，在小菜蛾3齡幼蟲的前胸背板處點(diǎn)滴，待測試劑浸蟲5 s后用濾紙吸干，將處理好的幼蟲轉(zhuǎn)入放有充足新鮮油菜葉片并墊有保濕濾紙的培養(yǎng)器皿中，置于智能人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。每組處理10頭，每組設(shè)置3個(gè)平行樣，以50%丙酮處理作空白對照。分別于24、48、72 h時(shí)觀察試蟲的死亡情況，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并計(jì)算死亡率和校正死亡率。具體公式如下：

死亡率=死亡蟲數(shù)/供試總蟲數(shù)×100%" " （1）

校正死亡率=（處理組死亡率-對照組死亡率）/（1-對照組死亡率）×100% （2）

篩選殺蟲活性較高的鹽地堿蓬粗提物進(jìn)行毒力試驗(yàn)。將篩選出來的提取物采用二次稀釋法稀釋為一定待測濃度，通過查閱大量植物源農(nóng)藥粗提物殺蟲效果的相關(guān)文獻(xiàn)，本研究最終確定待測濃度為20、30、40、50、60 mg·mL-1，采用50%丙酮配置。每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，同樣的方法以50%丙酮處理作空白對照，測定其對小菜蛾3齡幼蟲的觸殺活性。使用SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算毒力回歸方程、LC50 值和 95% 置信區(qū)間[10]。

致死中濃度LC50是指在毒性試驗(yàn)中，使受試生物半數(shù)死亡的毒物濃度，用LC50表示。通常以濃度的常用對數(shù)為橫坐標(biāo)，死亡率的概率單位為縱坐標(biāo)，作一元線性回歸求得毒力回歸方程。機(jī)率值為 5 時(shí)，所對應(yīng)濃度對數(shù)值的反對數(shù)值即為所需要的致死中濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度乙醇提取物對小菜蛾的觸殺活性

鹽地堿蓬各樣品的不同濃度乙醇提取物對小菜蛾均具有一定的觸殺效果，具體數(shù)據(jù)見表1。不同生育期的各個(gè)樣品中，90%乙醇提取物對小菜蛾的觸殺效果均優(yōu)于其他濃度提取物，并且差異顯著。相比80%和100%乙醇提取物，90%乙醇提取物24 h矯正死亡率遠(yuǎn)高于其他。這說明90%乙醇提取物殺蟲活性高且起效快，是鹽地堿蓬中殺蟲成分提取的最佳溶劑。

2.2 不同生育期鹽地堿蓬莖、葉和果實(shí)的乙醇提取物對小菜蛾的觸殺活性

以90%乙醇提取物的72 h校正死亡率為參考，比較不同生育期鹽地堿蓬莖、葉和果實(shí)提取物的殺蟲效果。9月成熟期鹽地堿蓬果實(shí)的殺蟲效果最好，72 h校正死亡率達(dá)到100%；其次是7月展葉盛期鹽地堿蓬葉，72 h校正死亡率達(dá)到92.3%；9月成熟期鹽地堿蓬葉也表現(xiàn)良好，72 h校正死亡率達(dá)到89.8%。11月普遍黃枯期，鹽地堿蓬各部位殺蟲活性均較低。無論哪個(gè)生育期，鹽地堿蓬莖的乙醇提取物殺蟲活性均較低，表現(xiàn)最好的為7月展葉盛期，但72 h校正死亡率僅有69.2%。

從表1還可以看出，各個(gè)濃度乙醇提取物對小菜蛾的觸殺活性均隨著觀察時(shí)間的延長，校正死亡率越來越高。這說明鹽地堿蓬中的殺蟲成分作用效果隨著作用時(shí)間的持續(xù)而增強(qiáng)，并且起效慢，具有累積效應(yīng)。這也正是植物源農(nóng)藥的特性，很多研究都有該相同結(jié)論[11-15]。

2.3 9月鹽地堿蓬果實(shí)和7月鹽地堿蓬葉的90%乙醇提取物對小菜蛾3齡幼蟲的毒力

由表1可知，鹽地堿蓬中，殺蟲活性較高的是9月鹽地堿蓬果實(shí)90%乙醇提取物和7月鹽地堿蓬葉90%乙醇提取物，對這兩種提取物進(jìn)一步進(jìn)行毒力測定，計(jì)算毒力回歸方程、LC50值和95%置信區(qū)間。

9月鹽地堿蓬果實(shí)和7月鹽地堿蓬葉的90%乙醇提取物對小菜蛾3齡幼蟲的24 h毒力測試結(jié)果見表2。由表2可知，鹽地堿蓬果實(shí)和鹽地堿蓬葉均可作為對小菜蛾殺蟲活性成分提取的有效部位，但9月鹽地堿蓬果實(shí)提取物的殺蟲活性更高，作為鹽地堿蓬植物源殺蟲劑的有效部位來開發(fā)更有潛力。3 討論與結(jié)論

3.1 討論

我國植物源農(nóng)藥資源豐富，目前有各種植物提取物對于小菜蛾殺蟲活性的研究[16-19]，主要集中在瑞香科、毛茛科、豆科、楝科、百合科、菊科、姜科、傘形科、茄科、罌粟科等植物中，而關(guān)于鹽地堿蓬在農(nóng)藥領(lǐng)域開發(fā)利用的研究較少。

3.1.1 90%乙醇是鹽地堿蓬中殺蟲成分提取的最佳溶劑 李洪山等[9]認(rèn)為，鹽地堿蓬的乙醇提取物比水提取物的殺蟲效果好，但并未進(jìn)行不同濃度乙醇提取效果試驗(yàn)。本研究發(fā)現(xiàn)，相比80%和100%乙醇提取物，90%乙醇提取物24 h矯正死亡率均較優(yōu)，72 h矯正死亡率更是遠(yuǎn)高于其他兩者，這一點(diǎn)在鹽地堿蓬不同生育期、不同部位的提取物中一致。這說明90%乙醇提取物殺蟲活性高且起效快，是鹽地堿蓬中殺蟲成分提取的最佳溶劑。

3.1.2 鹽地堿蓬對小菜蛾的殺蟲活性有效部位和采收期的初步篩選 次生代謝物受植物生長外界環(huán)境光照、水分、季節(jié)等影響，同時(shí)也受植物發(fā)育階段酶的調(diào)節(jié)和遺傳機(jī)制的控制，不同發(fā)育階段次生代謝物的種類和含量不同。因此，鹽地堿蓬對小菜蛾殺蟲活性在不同季節(jié)、不同部位均不相同。鹽地堿蓬對小菜蛾殺蟲活性成分提取的采收期此前未見報(bào)道，有對小菜蛾的殺蟲活性有效部位的報(bào)道[9]，但未結(jié)合采收期進(jìn)行系統(tǒng)比較。

以90%乙醇提取物的72 h校正死亡率為參考，比較不同生育期鹽地堿蓬莖、葉和果實(shí)提取物的殺蟲效果。結(jié)果表明，鹽地堿蓬莖提取物殺蟲活性在7月展葉盛期最高，72 h校正死亡率為69.2%；鹽地堿蓬葉提取物殺蟲活性在7月展葉盛期最高，72 h校正死亡率為92.3%；鹽地堿蓬果實(shí)提取物殺蟲活性在9月成熟期最高，72 h校正死亡率為100%。因此，鹽地堿蓬對小菜蛾的殺蟲活性部位是葉和果實(shí)。鹽地堿蓬果實(shí)作為有效部位，其最佳采收期為9月成熟期；鹽地堿蓬葉作為有效部位，其最佳采收期為7月展葉盛期。

對比最佳采收期鹽地堿蓬葉和鹽地堿蓬果實(shí)的致死中濃度，鹽地堿蓬果實(shí)LC50為20.42 mg·mL-1，鹽地堿蓬葉LC50為46.77 mg·mL-1。因此，鹽地堿蓬果實(shí)作為有效部位，其殺蟲活性更高。李洪山等[9]研究認(rèn)為，相比鹽地堿蓬葉提取物，鹽地堿蓬種子提取物對小菜蛾的殺蟲活性更好，這與本研究結(jié)果類似。本研究認(rèn)為，鹽地堿蓬果實(shí)提取物對小菜蛾的殺蟲活性更好。

不同植物提取物對小菜蛾的殺蟲活性不同。秦艽根提取物對小菜蛾3齡幼蟲的LC50為0.795 8 g·mL-1[20]，息半夏皮乙醇提取物以100 mg·mL-1對小菜蛾觸殺72 h校正死亡率為65.87%[21]，飛燕草以50 mg·mL-1對小菜蛾觸殺72 h校正死亡率為93.33%[22]。相比較而言，鹽地堿蓬對小菜蛾的殺蟲活性較好，具有作為植物源殺蟲劑的開發(fā)潛力。

3.2 結(jié)論

綜上，鹽地堿蓬不僅能夠改良鹽堿地，還可作為植物源農(nóng)藥進(jìn)行開發(fā)利用。鹽地堿蓬果實(shí)和鹽地堿蓬葉均可作為對小菜蛾殺蟲活性成分提取的有效部位，但9月成熟期鹽地堿蓬果實(shí)提取物的殺蟲活性更高，作為鹽地堿蓬植物源殺蟲劑的有效部位來開發(fā)更有潛力。

本研究僅明確了鹽地堿蓬粗提物對小菜蛾的殺蟲活性，而主要?dú)⑾x成分和殺蟲機(jī)理尚未明確，也未對萃取物[23]或不同有機(jī)溶劑提取物[24]以及提取物復(fù)配[25]進(jìn)行過試驗(yàn)，需要進(jìn)一步研究。若能對鹽地堿蓬中的殺蟲成分做深入研究，不僅能提高鹽地堿蓬的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還可能開創(chuàng)一種鹽地堿蓬改良鹽漬土壤且資源再利用的新模式。

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