王鋒++任守才++郭琪玖
摘要:用乙醇做溶劑,測(cè)定6種野生植物乙醇提取物對(duì)草莓(Fragaria ananassa)蚜蟲(Aphidoidea)的生物活性。結(jié)果表明,6種野生植物的乙醇提取物對(duì)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(duì)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(dá)到56.14%以上。隨著時(shí)間的延續(xù),各提取物的拒食活性逐漸變?nèi)?,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(duì)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(dá)到80.54%。
關(guān)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(hào):S433 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2015)17-4181-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.17.018
在生長(zhǎng)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(fā)生時(shí)布滿全株,使葉、花和心葉扭曲畸形,整個(gè)植株生長(zhǎng)發(fā)育不良,嚴(yán)重時(shí)可致植株死亡[2]。在蚜蟲吸食的同時(shí),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(xué)農(nóng)藥防治。但大量、長(zhǎng)期地使用單一化學(xué)農(nóng)藥會(huì)出現(xiàn)破壞農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、污染環(huán)境、殺傷有益生物、使害蟲產(chǎn)生抗藥性、農(nóng)藥殘留超標(biāo)等問題。
植物源農(nóng)藥源于自然,選擇性高,較易自然降解,低毒低殘留,一般不會(huì)污染環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品,對(duì)高等動(dòng)物相對(duì)安全,對(duì)害蟲天敵傷害小,且對(duì)害蟲作用機(jī)制獨(dú)特,不易產(chǎn)生抗藥性[4],近年來逐漸成為新型環(huán)保農(nóng)藥開發(fā)的熱點(diǎn)[5-8]。張建英等[9]利用11種植物提取物檢測(cè)了對(duì)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(duì)黃瓜白粉病菌的抑制作用。眾多研究結(jié)果表明,多種植物的提取物對(duì)蔬菜、農(nóng)作物害蟲和病原菌具有一定的驅(qū)避作用和毒殺活性,越來越多的植物源農(nóng)藥應(yīng)用于綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
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(guó)北方農(nóng)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(duì)病原真菌的抑制活性研究[11-13]。本研究測(cè)定了這6種野生植物的乙醇提取物對(duì)草莓蚜蟲的生物活性,以期為開發(fā)安全、高效、低毒的植物源殺蟲劑提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
試驗(yàn)所用6種野生植物分別采集自棗莊市薛城區(qū)周邊農(nóng)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(fēng)干,然后置于55 ℃烘箱烘干至恒重,用分析型研磨機(jī)粉碎后過40目篩,得到干粉末于4 ℃冰箱密封儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
供試蚜蟲來源于棗莊市薛城區(qū)草莓生產(chǎn)基地未使用過農(nóng)藥的植株。采集后置于RZH-850A型人工氣候培養(yǎng)箱,用草莓植株在25 ℃下飼養(yǎng),繁殖多代后,挑取生長(zhǎng)發(fā)育一致的無(wú)翅成蚜進(jìn)行測(cè)試。
1.2 方法
1.2.1 植物活性物質(zhì)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?jī)?nèi),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(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)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?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 提取物對(duì)蚜蟲拒食活性的測(cè)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(duì)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(duì)照液中浸潤(rùn)4 s,取出晾干。在葉背面轉(zhuǎn)接30頭無(wú)翅成蚜,隨后將葉片背面向下置于培養(yǎng)皿中,葉柄用濕棉球包裹保濕,培養(yǎng)皿用保鮮膜封口,并扎孔通氣,然后置于25 ℃人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)。12、24、48、72 h后檢查各處理葉片上棲息蚜蟲數(shù)。每個(gè)處理重復(fù)4次,計(jì)算拒食率。
拒食率=(對(duì)照葉片棲息蚜蟲數(shù)-處理葉片棲息蚜蟲數(shù))/對(duì)照葉片棲息蚜蟲數(shù)×100%
1.2.3 提取物對(duì)蚜蟲毒殺活性的測(cè)定 采取毛細(xì)管微量點(diǎn)滴法。在溫室中培植草莓,在幼嫩葉片上接種無(wú)翅成蚜,使其自然繁殖,直至蚜蟲數(shù)量達(dá)到試驗(yàn)要求。剪取帶蚜葉片,剔除若蚜,僅保留30頭無(wú)翅成蚜。
將各提取液用95%乙醇稀釋至10 mg/mL,用毛細(xì)管將提取液點(diǎn)滴在蚜蟲背上,使藥液濕潤(rùn)蟲體即可。每個(gè)處理4次重復(fù),以95%乙醇溶液做空白對(duì)照。將處理后的載蚜葉片置于有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中,將培養(yǎng)皿用保鮮膜封口,并扎孔通氣,于常溫下培養(yǎng)。定期統(tǒng)計(jì)蚜蟲死亡數(shù),計(jì)算死亡率和校正死亡率。
校正死亡率=(處理死亡率-對(duì)照死亡率)/(1-對(duì)照死亡率)×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 6種植物提取物對(duì)草莓蚜蟲的拒食活性
6種植物提取物對(duì)草莓蚜蟲的拒食活性見表2。結(jié)果表明,6種野生植物的乙醇提取物在10 mg/mL濃度下,對(duì)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(duì)蚜蟲的拒食活性較強(qiáng),在處理12 h后的拒食率均達(dá)到80%以上。紫莖澤蘭提取物拒食率最高,達(dá)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(shí)間的延長(zhǎng),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(duì)蚜蟲的拒食作用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
2.2 6種植物提取物對(duì)草莓蚜蟲的毒殺活性
6種植物提取物對(duì)草莓蚜蟲的毒殺活性見表3。結(jié)果表明,6種野生植物的乙醇提取物對(duì)草莓蚜蟲均表現(xiàn)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(qiáng),72 h后的毒殺校正死亡率達(dá)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(dá)到80%以上。
3 小結(jié)與討論
6種野生植物95%乙醇提取液對(duì)草莓蚜蟲的生物活性測(cè)試結(jié)果表明,6種植物提取物對(duì)蚜蟲均有較強(qiáng)的驅(qū)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(dá)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(dá)到50%以上和80%以上。預(yù)示著這些野生植物作為植物源殺蟲劑可能會(huì)有一定的利用價(jià)值,具有良好的開發(fā)前景。
農(nóng)業(yè)害蟲的防治應(yīng)禁止高毒、高殘留農(nóng)藥的使用。植物體內(nèi)含有天然的殺蟲活性物質(zhì),如生物堿類、萜類、黃酮類、精油類、羧酸酯類等,這些物質(zhì)對(duì)昆蟲具有毒殺、忌避、拒食、麻醉、抑制生長(zhǎng)發(fā)育等作用[14],積極研究和開發(fā)植物源殺蟲劑,生產(chǎn)與環(huán)境相容的無(wú)公害農(nóng)藥,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全具有深遠(yuǎn)的意義。植物源農(nóng)藥對(duì)害蟲的作用機(jī)制獨(dú)特,不易產(chǎn)生抗藥性,無(wú)殘留,且對(duì)天敵和人畜低毒,有利于保持農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。
紫莖澤蘭、葎草、龍葵、扁蓄、蒲公英、澤漆是中國(guó)北方常見的田間雜草,這些雜草適應(yīng)性強(qiáng),蔓延快,防除困難,與農(nóng)作物爭(zhēng)奪養(yǎng)分和光照,影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育,降低作物的產(chǎn)量??刂七@些雜草滋生蔓延最有效的措施是對(duì)其進(jìn)行合理的開發(fā)利用。因此,充分利用和開發(fā)這些野生資源,加快對(duì)野生植物粗提物活性成分的分離鑒定和應(yīng)用,變害為利,是當(dāng)前生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的新任務(wù)。
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