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三叶蔓荆子提取物对小菜蛾的拒食活性



全 文 :应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 2012,49(5) :1298—1303
三叶蔓荆子提取物对小菜蛾的拒食活性*
高 燕1 盛广为2 沈嘉祥
2
肖 春2**
(1. 广东省农业科学院植物保护研究所 广州 510640;2. 云南农业大学植物保护学院 昆明 650201)
摘 要 室内测定了三叶蔓荆子(Vitex trifolia (L.) )叶片提取物对小菜蛾 Plutella xylostella(L.)3 龄幼虫的拒食
活性。非选择性试验结果表明,三叶蔓荆子的不同溶剂(乙酸乙酯、石油醚、氯仿和乙醇)提取物对小菜蛾均有一
定的拒食作用。4 种提取物对小菜蛾的毒力顺序为:乙酸乙酯提取物 > 石油醚提取物 > 氯仿提取物 > 乙醇提取
物。选择性试验表明,乙酸乙酯提取物对小菜蛾 24、48 h 的拒食中浓度(AFC50)分别为 2 520、3 240 mg·L
- 1。室
内盆栽试验结果表明,施用乙酸乙酯提取物(10 000 mg·L - 1)3 d 后甘蓝(Brassica oleracea var. capitata)植株上 3
龄小菜蛾的虫口减退率可达 72. 76%。
关键词 三叶蔓荆子,小菜蛾,拒食活性
Antifeeding activity of Vitex trifolia extracts against
third-instar larvae of Plutella xylostella
GAO Yan1 SHENG Guang-Wei2 SHEN Jia-Xiang
2
XIAO Chun2**
(1. Institute of Plant Protection,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510640,China;
2. College of Plant Protection,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)
Abstract The antifeeding activity of extracts of Vitex trifolia (L.) leaves against the 3rd instar larvae of Plutella
xylostella (L.)was tested in a laboratory. A no-choice experiment revealed that extracts extracted with either ethyl
acetate,petroleum,ether or chloroform had significant antifeeding activity. The relative antifeeding activity of extracts
obtained with each of these four solvents was,in descending order;ethyl acetate > petroleum ether > chloroform >
ethanol. A choice-experiment indicated that the AFC50 of the ethyl acetate extract was 2 520 mg·L
- 1 24 h after treatment
and 3 240 mg·L - 1 after 48 h. The number of P. xylostella larvae on Brassica oleracea var. capitata plants could be
reduced by 72. 76% three days after spraying with ethyl acetate extract.
Key words Vitex trifolia,Plutella xylostella,antifeeding activity
* 资助项目:国家国际科技合作项目(2011DFB30040)和广东省科技计划项目(2011B031500020)。
**通讯作者,E-mail:x. chun@ 163. com
收稿日期:2011-06-02,接受日期:2011-08-12
三叶蔓荆子(Vitex trifolia (L.) )属马鞭草科
(Verbenaceae) ,牡荆属(Vitex) ,为多年生落叶小灌
木,主要分布于中国的广东、广西、江西、海南、贵
州、云南等地(谢超群和张建英,1991;中华人民共
和国卫生部药典委员会,1995;周乐敏和金莉莉,
2001)。作为一种药用植物,具有疏风散热、清利
头目、止痛的功效,临床上常用于风热感冒、正偏
头疼和昏昏多睡等疾病的治疗(中科院中国植物
志编委会,1982;谢超群和张建英,1991)。三叶蔓
荆子在农业上的应用目前也有一些报道,如对草
地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda (Smith)具有拒食
活性 (Hernández et al., 1999) ,对 尘 污 灯 蛾
Spilosoma oblique Walker 的 5 龄幼虫具有生长调节
作用(Shishir et al.,2008) ,对棉蚜 Aphis gossypii
Glover 具有杀虫活性(Devi et al.,2003)等。为了
进一步开发和利用该植物资源,研制新型的环境
友好型植物杀虫剂,有必要对其杀虫作用、活性成
分以及作用机制等进行系统研究。
小菜蛾 Plutella xylostella (L.)是世界性十字
花科蔬菜的重要害虫,对全球蔬菜生产具有很大
5 期 高 燕等:三叶蔓荆子提取物对小菜蛾的拒食活性 ·1299·
的威胁(Talekar and Shelton,1993)。由于长期大
量不合理使用化学药剂,导致小菜蛾抗药性不断
增强,目前控制其危害较为困难 (刘虹伶等,
2010)。因此,寻找有效的防治措施成为未来小菜
蛾综合治理的重点发展方向。植物源农药因其作
用机制特殊、靶标专一性强,对环境安全友好而备
受人们的关注,成为研究开发的热点。本研究就
蔓荆子叶片的不同有机溶剂提取物对小菜蛾幼虫
的拒食活性进行了测定,为其在小菜蛾等害虫综
合防治中的开发以及综合利用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 供试昆虫
小 菜 蛾 采 用 甘 蓝 (Brassica oleracea var.
capitata)苗饲养。将甘蓝苗移栽于直径 10 cm 塑料
花盆中,当 7 ~ 10 片叶片时,放入养虫笼内备用。将
田间采回的小菜蛾接到菜苗上,等到化蛹后立即收
集,放入三角瓶中,待羽化后向瓶中插入涂有甘蓝
汁液的自制吹塑纸产卵板引诱小菜蛾产卵,并用
10%的蜂蜜水饲喂。每天更换产卵板及蜂蜜水,并
将产卵板放入(25 ± 1)℃、RH(80 ± 5)%、光周期 L∶
D = 14∶ 10 的温箱内保湿孵化。将已经孵化的产卵
板直接放到菜苗上,幼虫在植株上自主取食,待其
发育到 3 龄时进行拒食活性的测定。
1. 2 三叶蔓荆子叶片提取物的制备
三叶蔓荆子采自云南省德宏州。蔓荆子叶片
在室内常温下阴干,置于 50℃恒温干燥箱内烘烤
1 h 后,用电动粉碎机粉碎,过 60 目筛。称取 50 g
干粉放入 1 000 mL 三角瓶中,加入 500 mL 有机溶
剂(分别为石油醚、氯仿、乙酸乙酯和乙醇)室温下
静置 8 h,再经超声波提取 30 min,过滤,滤液用旋
转蒸发仪浓缩,得不同溶剂膏状提取物,如此重复
3 次,称重,保存于 4℃冰箱中备用。
1. 3 拒食活性的测定
采用小叶碟添加法测定供试样品对小菜蛾幼
虫的拒食活性(张宗炳,1988)。用丙酮将提取物
溶解,配制成 5 个浓度的药液。将新鲜较平整均
一的甘蓝叶片用圆形打孔器(直径 1. 5 cm)打成叶
碟,放入提取物药液中浸渍 3 s(对照用相应溶
剂)。自然晾干,放入直径 9 cm 的培养皿中(内铺
一层滤纸,加少量蒸馏水保湿) ,每皿内等距离放 4
片叶碟(盖上培养皿盖,防止试虫逃逸,下同)。非
选择性拒食试验中,每皿内等距离放 4 片处理叶
碟,十字交叉型排列,4 个对照叶碟另皿放置。选
择性拒食试验中,每皿内放对照、处理叶碟各 2
片。接入饥饿 4 h 的小菜蛾 3 龄幼虫,每皿 3 头作
为 1 次重复,每处理 20 个重复。供试幼虫在温度
(27 ± 1)℃、RH80% ± 5%、光周期 L∶ D = 14∶ 10 的
光照培养箱中饲养,24、48 h 后测定试虫取食叶碟
面积,根据平均取食面积计算拒食率。然后将拒
食率转化为几率值、浓度转化成对数后进行线性
回归,计算拒食中浓度(AFC50)。
非选择性拒食率(%) =
对照取食面积 - 处理取食面积
对照取食面积
× 100,
选择性拒食率(%) =
对照取食面积 - 处理取食面积
对照取食面积 + 处理取食面积
× 100。
1. 4 室内盆栽试验
将甘蓝菜苗(7 ~ 10 片真叶)移入养虫笼内,
每株菜苗接入 15 头小菜蛾 3 龄幼虫,设 5 个重复
(每处理 5 棵甘蓝菜苗)。用小型喷雾机常量喷
雾,直到植株正反面都均匀喷上一层雾珠为止,对
照用相应溶剂。施药前和施药后 1、3、5、7 d 调查
每株菜苗上的活虫数,计算虫口减退率和校正虫
口减退率。
虫口减退率(%) =
施药前虫口数 - 施药后虫口数
施药前虫口数
× 100,
校正虫口减退率(%) =
处理区虫口减退率 - 对照区虫口减退率
100 - 对照区虫口减退率
× 100。
1. 5 数据处理
采用 SPSS11. 0 和 EXCEL2003 对试验数据进
行系统分组分析,数据之间的差异采用邓肯氏新
复极差检验。
2 结果与分析
2. 1 4 种提取物对小菜蛾拒食作用筛选
三叶蔓荆子叶片的石油醚、氯仿、乙酸乙酯和
乙醇提取物对小菜蛾的拒食作用结果见表 1。4
种不同溶剂提取物在浓度为 10 000 mg·L - 1时,对
小菜蛾均有一定程度的拒食活性。其中乙酸乙酯
的效果最好,24 和 48 h 的拒食率分别为 82. 01%
·1300· 应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 49 卷
和 80. 52%;石 油 醚 提 取 物 的 拒 食 率 分 别 为
56. 08%、38. 46%;氯仿和乙醇提取物的效果较
差。另外可以看出,每种提取物 24 h 的拒食活性
均高于 48 h。
表 1 三叶蔓荆子叶片提取物对小菜蛾在甘蓝叶片上的非选择性拒食作用
Table 1 Antifeeding activity of extracts from Vitex trifolia leaves against Plutella xylostella on
Brassica oleracea var. capitata leaves in no-choice test
处理 Treatment
24 h 48 h
取食面积(cm2)
Feeding area
拒食率(%)
Antifeeding rate
取食面积(cm2)
Feeding area
拒食率(%)
Antifeeding rate
石油醚 Petroleum ether 2. 08 ± 0. 63b 56. 08 3. 00 ± 0. 35b 38. 46
氯仿 Chloroform 3. 43 ± 0. 29c 27. 51 3. 93 ± 0. 65c 19. 49
乙酸乙酯 Ethyl acetate 0. 85 ± 0. 56d 82. 01 0. 95 ± 0. 32d 80. 51
乙醇 Ethanol 4. 28 ± 0. 21a 9. 52 4. 75 ± 0. 10a 2. 56
CK 4. 73 ± 0. 10a — 4. 88 ± 0. 39a —
注:每处理 20 个重复,每重复 3 头;同列数据后标有不同字母者表示在 0. 05 水平差异显著(Duncan 氏多重比较,P <
0. 05)。表 2 同。
Twenty replications of each treatment with 3 larvae per replication. Data in the same column followed by different letters indicate
significantly different at 0. 05 level by Duncan’s multiple range test. The same for Table 2.
2. 2 乙酸乙酯提取物对小菜蛾的拒食作用
三叶蔓荆子叶片乙酸乙酯提取物对小菜蛾 3
龄幼虫的拒食作用见表 2 和图 1。
表 2 不同浓度乙酸乙酯提取物对小菜蛾 3 龄幼虫的拒食活性(非选择性试验)
Table 2 Antifeeding activity of ethyl acetate extracts against Plutella xylostella at
different concentrations in no-choice test
乙酸乙酯浓度(mg·L - 1)
Concentration of ethyl acetate
24 h 48 h
取食面积(cm2)
Feeding area
拒食率(%)
Antifeeding rate
取食面积(cm2)
Feeding area
拒食率(%)
Antifeeding rate
10 000 0. 85 ± 0. 35b 82. 01 0. 95 ± 0. 32b 80. 51
5 000 1. 25 ± 0. 39b 73. 54 1. 43 ± 0. 25b 70. 77
2 500 2. 43 ± 0. 11c 48. 68 3. 48 ± 0. 35c 28. 72
1 250 3. 53 ± 0. 25d 25. 40 3. 83 ± 0. 30cd 21. 54
625 3. 83 ± 0. 25d 19. 05 4. 10 ± 0. 23d 15. 90
CK 4. 73 ± 0. 10a — 4. 88 ± 0. 39a —
在非选择性条件下(表 2) ,叶片经过乙酸乙
酯提取物处理后,小菜蛾 3 龄幼虫的取食面积比
在对照叶片上显著减少,且浓度增高后,取食面积
呈减少趋势。24 和 48 h 的拒食率最高分别达
82. 01% 和 80. 51%。24、48 h 的 AFC50 分别为
2 520和 3 240 mg·L - 1。
选择性试验结果表明(图 1) ,不同浓度处理对
小菜蛾 3 龄幼虫的取食均有一定的抑制作用,且随
着浓度的增加拒食作用增强,但取食量在各浓度间
差异不显著。另外,小菜蛾幼虫在乙酸乙酯不同浓
度处理下的取食面积均明显少于对照,拒食率在 24
和 48 h 最高分别为 55. 93%和 41. 63%。
三叶蔓荆子叶片乙酸乙酯提取物对小菜蛾幼
虫表现出较强的拒食活性,且随着施用浓度的增
加其拒食率增大。不同处理间的非选择性和选择
性具有明显的一致性,且 48 h 的拒食率都明显低
于 24 h,但从两者的相对值比较来看,非选择性拒
食活性明显大于选择拒食活性。
5 期 高 燕等:三叶蔓荆子提取物对小菜蛾的拒食活性 ·1301·
图 1 乙酸乙酯提取物对小菜蛾 3 龄幼虫在甘蓝植株上的拒食活性(选择性试验)
Fig. 1 Antifeeding activity of ethyl acetate extracts against Plutella xylostella on
Brassica oleracea var. capitata plants in choice test
每处理 20 个重复,每重复 3 头;**表示处理和对照的取食面积经 t -测验在 0. 01 水平上差异显著。
Twenty replications of each treatment with 3 larvae per replication. Histograms with asterisks indicate
significant difference between treatment and control by t-test at 0. 01 level.
2. 3 室内盆栽试验
室内盆栽试验结果表明(表 3) ,4 种不同溶剂
提取物在浓度为 10 000 mg·L - 1时对小菜蛾均有
一定的防治效果,并且在药后 3 d 虫口减退率达到
最高。其中以乙酸乙酯提取物的防治效果最好,
1、3、5、7 d 的 虫 口 减 退 率 分 别 为 50. 78%、
72. 76%、62. 43%和 42. 35%;氯仿提取物的防治
效果次之,1、3、5、7 d 的虫口减退率分别为
46. 18%、68. 63%、58. 05% 和 38. 89%;乙醇提取
物的防治效果最差。
表 3 三叶蔓荆子叶片提取物防治小菜蛾的室内盆栽试验
Table 3 Pot experiment of extracts from Vitex trifolia leaves against Plutella xylostella in greenhouse
处理
Treatment
校正虫口减退率(%)Corrected population reduction rate
药后 1 d
1 day after treatment
药后 3 d
3 days after treatment
药后 5 d
5 days after treatment
药后 7 d
7 days after treatment
石油醚 Petroleum ether 37. 64 ± 0. 78c 60. 48 ± 0. 33c 45. 77 ± 1. 23c 38. 45 ± 0. 29b
氯仿 Chloroform 46. 18 ± 0. 87b 68. 63 ± 0. 67b 58. 05 ± 0. 75b 38. 89 ± 0. 75b
乙酸乙酯 Ethyl acetate 50. 78 ± 1. 07a 72. 76 ± 1. 45a 62. 43 ± 0. 92a 42. 35 ± 1. 73a
乙醇 Ethanol 29. 40 ± 1. 35d 46. 33 ± 0. 57d 37. 59 ± 0. 67d 34. 09 ± 0. 72c
注:表中数据是 5 个重复的平均值 ± SE,同列数据后标有不同字母表示在 0. 05 水平差异显著(Duncan 氏多重比较,P <
0. 05)。
Data in the table are mean ± SE of five repeats,and followed by different letters in the same column indicate significantly different
at 0. 05 level by Duncan’s multiple range test.
·1302· 应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 49 卷
3 讨论
通过对小菜蛾的拒食作用研究可以看出,三
叶蔓荆子叶片用不同溶剂进行提取的提取物对小
菜蛾幼虫的拒食率明显不同,其中乙酸乙酯提取
物的效果最好。乙酸乙酯提取物对小菜蛾幼虫具
有显著的拒食作用,且 24 h 的拒食活性明显大于
48 h。可能是活性成分不稳定,持效期较短(秦小
萍等,2008)。另外,盆栽试验结果表明,乙酸乙酯
提取物防治效果相对较好,这与溶剂筛选试验结
果一致。石油醚提取物在拒食试验中的拒食率仅
次于乙酸乙酯提取物,而在盆栽试验中效果较差,
可能在温室条件下更容易挥发,而表现不出拒食
试验中的相应效果。4 种不同溶剂提取物对小菜
蛾的防治效果均表现出先上升后下降的趋势,其
中药后 3 d 达到最高,可见对小菜蛾的高效拒食作
用时间为 3 ~ 5 d,这与赵斌等(2010)利用蓖麻叶
片提取物防治烟粉虱 Bemisia tabaci (Gennadius)
的结果一致。三叶蔓荆子叶片提取物对小菜蛾的
这种拒食作用的有效成分及作用方式、作用机理
将是今后进一步研究的重点。
目前,国内外十分重视植物源杀虫物质的开
发利用,其中已商品化开发的杀虫植物主要有除
虫菊、印楝、川楝、鱼藤、烟草、苦参和苦皮藤等(郝
乃斌和戈巧英,1999) ,在害虫无公害治理中发挥
了较大的作用。蔓荆子是一种喜阳光充足、较耐
高温和短期霜冻、耐旱怕涝、耐碱怕酸的植物(周
学毛,1998) ,凡土层深厚的沙滩荒洲上都能种植。
因其对生长环境要求不高,可以大面积种植,既可
以绿化河滩、保持水土,又可以作为医药、农药原
料。研究结果表明,蔓荆子可能是一种优良的杀
虫植物,对蚜虫(Devi et al.,2003)、致倦库蚊
Culex quinquefasciatus 幼 虫 具 有 杀 虫 活 性
(Kannathasan et al.,2007,2008) ,对某些鳞翅目
昆虫 具 有 拒 食 活 性 (Hernández et al.,1999;
Hemchandra and Singh,2006)和生长调节作用
(Shishir et al.,2008)。此外,蔓荆子提取物对某
些植物真菌性病害及细菌性病害亦有较强的抑制
作用 (Ansari ,1995;Hernández et al.,1999;
Hossain et al.,2001;朱立成等,2007)。因此,开
发利用这一新的植物杀虫(菌)资源尚有许多问题
需要进一步研究。
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櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛櫛
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殤殤

86.
封面照片
侏罗似蚤 Pseudopulex jurassicus 的复原图
侏罗似蚤 Pseudopulex jurassicus Gao et al.,从整体上看与现生的跳蚤非常相似,但体型却是现生跳蚤
的 10 倍左右,喙特别的发达,长度达到了 5. 15 mm(现生的跳蚤很少能达到 1 mm) ,在电镜下能看到成排
的锯齿结构;它们的触角较短,复眼略微退化;足细长,其末端前跗节上可以看到很锋利的爪,胫节上有一
排整齐粗壮的刺;全身布满了向后伸长的毛。这些结构为其寄生生活奠定了基础,与现生跳蚤比较,这些
巨型的外寄生昆虫看上去极为凶残!它们与现生跳蚤的关系非常紧密,可能是蚤目的祖先类群。结合同
一地层中已经报道的带羽毛或带毛脊椎动物,对比当时那些像老鼠一样娇小脆弱的哺乳动物,这些昆虫
更可能寄生在有羽恐龙和有羽翼龙身上。
(任东 首都师范大学)