王 軍,陳 瀚
(1.皖西學(xué)院 材料與化工學(xué)院,安徽 六安 237012;2.皖西學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院,安徽 六安 237012)
隨著轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在我國的大規(guī)模種植,棉鈴蟲得到了有效的控制。但廣譜型農(nóng)藥使用量的逐年下降,使得轉(zhuǎn)基因棉田中盲蝽數(shù)量劇增、危害加重,嚴(yán)重制約了我國棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-3]。目前在我國長江流域及其以南棉區(qū),綠盲蝽Apolyguslucorum已經(jīng)成為轉(zhuǎn)基因棉田中的主要害蟲,造成大量損失。值得關(guān)注的是現(xiàn)階段對于綠盲蝽的防治多以化學(xué)農(nóng)藥為主,化學(xué)農(nóng)藥的超量使用,不僅危害環(huán)境,更導(dǎo)致綠盲蝽抗藥性上升[4]。因此,開發(fā)一種能有效防治綠盲蝽的生物源農(nóng)藥就顯得十分重要。
美洲商陸PhytolaccaAmericana原產(chǎn)于南美洲的亞馬孫河附近,現(xiàn)已廣泛分布于亞歐大陸[5]。在我國的長江流域及其以南地區(qū),美洲商陸廣泛分布于田間地頭,是一種常見的農(nóng)田雜草。近些年隨著生物源農(nóng)藥的興起,美洲商陸也逐漸引起了人們的興趣。現(xiàn)有的研究表明,美洲商陸根系中含有的皂苷類化合物對紅蜘蛛、菜粉蝶等農(nóng)業(yè)常見害蟲均有一定的毒殺作用[6-7]。但是,美洲商陸對于綠盲蝽的毒殺作用還未見報(bào)道。
本實(shí)驗(yàn)擬通過使用乙醇對美洲商陸根系進(jìn)行提取,并使用多種極性不同的試劑分別萃取提取物,并測定這些提取物對綠盲蝽各項(xiàng)生命活動的影響,以期從美洲商陸根系找出對綠盲蝽具有較好毒殺效果的物質(zhì),為開發(fā)有效防治綠盲蝽的生物源農(nóng)藥打下基礎(chǔ)。
1.1.1 供試?yán)ハx
綠盲蝽:由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)IPM實(shí)驗(yàn)室提供,在室內(nèi)條件下(溫度24~26 ℃,相對濕度60%~70%,光周期為L∶D=14∶10),采用玉米飼養(yǎng)多代,挑取其適宜齡期的、生理狀態(tài)一致的成蟲供試。
1.1.2 美洲商陸提取物制備
美洲商陸植株采自皖西學(xué)院校園,經(jīng)陳乃東教授鑒定確為美洲商陸。
取一定量的美洲商陸塊根,將其切成長約為5 mm的小塊后用粉碎機(jī)粉碎至粉末狀,然后冷凍干燥至恒重。
取150 g美洲商陸粉末與95%乙醇按質(zhì)量比為1:8在80℃下進(jìn)行冷凝回流提取,每次用時(shí)3 h,提取2次,合并2次提取液。于60 ℃下減壓濃縮,回收乙醇,并將濃縮液儲存?zhèn)溆谩?/p>
將濃縮液用蒸餾水稀釋至200 mL,裝入1000 mL的分液漏斗,然后用等體積的石油醚萃取三次,將三次所得石油醚相合并,回收石油醚,獲美洲商陸提取物石油醚萃取部位。同樣操作,獲得乙酸乙酯、正丁醇萃取部位及剩余部分(水相)5部分。最后減壓濃縮回收有機(jī)溶劑,并干燥得到不同極性溶劑的萃取物,稱重備用。
1.2.1 不同提取組分對綠盲蝽成蟲毒殺效果測定
玻璃管藥膜法進(jìn)行測定:參照 Snodgrass及Scott方法并加以改進(jìn)[8]。將不同組分的提取物溶解于丙酮中,并保證得到的為提取物的飽和溶液。
在20 mL的玻璃閃爍瓶中注入1 mL含有提取物的丙酮飽和溶液,反復(fù)翻滾,待丙酮完全揮發(fā),選取10只剛羽化的綠盲蝽(5雌5雄),置入玻璃閃爍瓶內(nèi)。24 h后,檢查成蟲死亡數(shù)量。每個(gè)處理重復(fù)10次,以蒸餾水作為空白對照。
1.2.2 不同提取組分對綠盲蝽成蟲生命活動的影響
試驗(yàn)處理同1.2.1,按照正常試驗(yàn)條件飼養(yǎng)成蟲并統(tǒng)計(jì)不同提取物玻璃管內(nèi)成蟲壽命,每個(gè)處理重復(fù)10次。
因綠盲蝽卵體積較小,不易觀察,我們用孵化出的若蟲數(shù)量來衡量產(chǎn)卵量。每天更換新鮮玉米,將用過的玉米收集,統(tǒng)計(jì)不同提取物若蟲孵化數(shù)量,每個(gè)處理重復(fù)10次。
1.2.3 不同提取物組分對F2代綠盲蝽若蟲生長發(fā)育的影響
收集各個(gè)組分下所孵化的若蟲,每只若蟲放入1只干凈玻璃閃爍瓶內(nèi)單獨(dú)飼養(yǎng),每天定時(shí)觀察若蟲的發(fā)育情況,并分別記錄每只若蟲的蛻皮次數(shù)和各齡歷期,每個(gè)處理重復(fù)50次。
綠盲蝽死亡數(shù)量、成蟲壽命、產(chǎn)卵量以及若蟲發(fā)育歷期各項(xiàng)數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),顯著性分析采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行[9]。
由圖1可知,美洲商陸根系提取物中,總提物對于綠盲蝽成蟲的毒殺效果相對比較明顯,且顯著高于其他組分(df=5,p<0.05);正丁醇相對綠盲蝽也有一定的毒殺效果,而乙酸乙酯相和石油醚相對綠盲蝽成蟲沒有毒殺作用。
圖1 美洲商陸根系提取物組分對綠盲蝽成蟲觸殺毒性
由圖2可知,美洲商陸根系總提物可以顯著的減少綠盲蝽成蟲的壽命(df=5,F(xiàn)=198,p<0.05),正丁醇相、乙酸乙酯相、石油醚相以及最后剩下的水相里面所含有的物質(zhì)對綠盲蝽的壽命也會有一定的顯著影響;
圖2 美洲商陸不同提取組分對綠盲蝽成蟲壽命的影響
由圖3可知,美洲商陸根系總提物可以顯著的降低綠盲蝽成蟲的產(chǎn)卵數(shù)量(df=5,F(xiàn)=224,p<0.05),正丁醇相、乙酸乙酯相對綠盲蝽成蟲的產(chǎn)卵也有一定的抑制作用,而其他的提取物則對其產(chǎn)卵沒有影響。
由表1可知,美洲商陸根系總提物會導(dǎo)致F2代綠盲蝽若蟲3齡歷期顯著延長,而對于其他時(shí)期則無顯著影響;而正丁醇、乙酸乙酯、石油醚等提取物對F2代綠盲蝽若蟲的發(fā)育歷期則無顯著影響。
通過上述實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn),使用乙醇對美洲商陸根系進(jìn)行提取后得到的提取物,不僅對綠盲蝽成蟲具有一定的觸殺效果,而且對綠盲蝽成蟲的壽命和產(chǎn)卵量也會產(chǎn)生較為顯著的影響。但接下來,我們使用不同極性的溶劑對乙醇提取物進(jìn)行萃取之后,將所得到的萃取物對綠盲蝽成蟲進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)各個(gè)萃取物對綠盲蝽的殺蟲活性、壽命以及產(chǎn)卵量的影響均不如原先的混合物效果明顯,部分萃取物甚至沒有任何效果。
隨著對植物源殺蟲劑研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)部分植物提取物間存在著一定的協(xié)同增效作用,可以有效地提高殺蟲活性[10]。而我們的試驗(yàn)結(jié)果表明,美洲商陸根系提取物對綠盲蝽具有殺蟲活性,且這一殺蟲活性很可能是多種物質(zhì)共同作用的結(jié)果。但因?yàn)槟壳霸囼?yàn)條件的限制,起作用的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和含量還未能明確,進(jìn)一步的分析將在實(shí)驗(yàn)室中繼續(xù)進(jìn)行。
目前,隨著環(huán)保意識的增強(qiáng),生物源農(nóng)藥將越來越多的應(yīng)用于綠盲蝽的防治工作。但是,至今為止還沒有一種生物源農(nóng)藥可以有效地防治綠盲蝽,廣大植保工作者仍需不斷努力。