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薇甘菊提取物对椰心叶甲胃毒和拒食活性研究



全 文 :薇甘菊提取物对椰心叶甲胃毒和拒食活性研究
钱 军 1,岑选才 1,杜尚嘉 1,刘盛波 1,冯 巧 1,林作武 2
(1海南省林业科学研究所通什分所,海南五指山 571100;2海南省农业学校,海口 570100)
摘 要:为评价薇甘菊提取物在有害生物防治上的功能,采用室内生物测定的方法研究薇甘菊3种溶剂
提取物对椰心叶甲的胃毒和拒食活性。结果表明 3种溶剂提取物均对椰心叶甲表现出一定的胃毒活
性,但未表现出显著差异,LC50的95%置信区间之间均存在部分重叠;而拒食活性比较中正丁醇提取物
和环己烷提取物的拒食活性呈现出显著差异。薇甘菊提取物具有用于椰心叶甲防治的潜力,研究结果
可为椰心叶甲的综合防治提供参考。
关键词:薇甘菊;提取物;椰心叶甲;生物活性
中图分类号:S433.1 文献标志码:A 论文编号:casb15010164
Oral Toxicity and Antifeedant Activity of Mikania micrantha Extracts
on Brontispa longissima (Coleoptera: Chrysomelidae)
Qian Jun1, Cen Xuancai1, Du Shangjia1, Liu Shengbo1, Feng Qiao1, Lin Zuowu2
(1Tongza District of Forestry Research Institute of Hainan, Wuzhishan Hainan 571100;
2Hainan Agricultural School, Haikou 570100)
Abstract: In order to evaluate the function of M. micrantha extracts on pest control, oral toxicity and
antifeedant activity of M. micrantha extracts from 3 solvents on B. longissima were studied in laboratory. The
results indicated that all the three extracts showed oral toxicity on B. longissima, and no significant difference
was detected with overlaps among 95% confidence intervals of LC50. There was significant difference between
N-butanol extract and Cyclohexane extract in antifeedent activity. M. micrantha extracts had potential on B.
longissima control. The results may provide reference for IPM of B. longissima.
Key words: Mikania micrantha; extract; Brontispa longissima; bioactivity.
0 引言
椰心叶甲是近年来入侵中国的鞘翅目害虫,该虫
主要以棕榈科植物的心叶组织为食,寄主包括椰子、槟
榔、海枣、蒲葵等,对中国的棕榈产业健康发展造成了
严重影响[1]。由于该虫潜伏于寄主的心叶缝隙中,常
用天敌昆虫或病原菌(寄生蜂及绿僵菌等)的方法对其
进行防治,然而在滨海、公路两侧及棕榈种植密度较低
的区域,其他防治方法仍在研究和使用中[2-4]。天然植
物次生物质在作为害虫生物防治的重要手段近年来逐
渐受到重视[5]。笔者从环境安全的角度和椰心叶甲危
害隐蔽而普通防治方法难以发挥作用的角度出发,研
究薇甘菊植株提取物对椰心叶甲的胃毒和拒食活性,
以期为椰心叶甲的防控技术研究和薇甘菊的综合利用
提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试昆虫:椰心叶甲各虫态均于2013年10月采集
于海南省林业科学研究所试验基地,并在室内饲养不
基金项目:海南省科研院所技术开发专项(kyys-2014-16);南省科研院所技术开发专项“薇甘菊次生物质对棕榈植物主要害虫的防控潜力研究”(kyys-
2014-16)。
第一作者简介:钱军,男,1979年出生,海南文昌人,高级林业工程师,硕士,主要从事林业有害生物普查及防控技术研究。通信地址:572200海南省
五指山市海南省林科所通什分所,Tel:0898-86630226,E-mail:39775295@qq.com。
通讯作者:林作武,男,1961年出生,海南乐东人,高级工程师,本科,主要从事森林保护及经济林栽培。通信地址:571100海南省海口市城西路海南
省农业学校,Tel:0898-66988163,E-mail:13876389368@163.com。
收稿日期:2015-01-21,修回日期:2015-05-21。
中国农学通报 2015,31(27):258-261
Chinese Agricultural Science Bulletin
低于5代。实验室选取大小一致的健康个体供试。
薇甘菊提取物制备:用天平称取薇甘菊干粉30 g,
放入具塞三角瓶中,根据所需获得的不同提取物分别
加入 300 mL环己烷、丙酮和正丁醇。在 26~28℃条件
下超声波提取 10 min,在布氏漏斗中加入双层滤纸减
压抽滤后得提取液。各处理均反复提取 3次,合并所
得提取液。将提取液转移至旋转蒸发仪(R-210)上减
压浓缩得到薇甘菊的不同溶剂提取物,将各提取物转
入棕色瓶后置于4℃冰箱内保存备用。
1.2 试验方法
1.2.1 胃毒活性测定 参考吕朝军等[6]的方法。薇甘菊
不同溶剂提取物均以丙酮(分析纯)稀释成系列倍液备
用。将新鲜椰子心叶剪成5~7 cm小段,浸入各提取物
药液中5 s后取出晾干。养虫盒中放入20片处理后的
椰子心叶,接入椰心叶甲3龄幼虫或成虫10头,重复3
次,以丙酮浸渍的椰子心叶处理组为对照。24 h后检
查各处理组椰心叶甲死亡情况,并计算校正死亡率。
1.2.2 拒食活性 试验采用浸叶法[7]。薇甘菊提取物稀
释方法如1.2.1。将新鲜椰子新叶(长10 cm)分别放入
各供试药液中浸渍3 s后取出晾干,放入皿底铺有保湿
滤纸的培养皿中后,接入个体大小均匀且饥饿24 h的
椰心叶甲3龄幼虫或成虫。以丙酮浸渍的椰子心叶处
理组为对照。各处理重复 3次,每重复接入试虫 20
头。将培养皿置于(25±1)℃,RH 70%~80%的培养箱
中,分别于处理后 24 h和 48 h统计取食量,计算拒
食率。
1.2.3 数据分析方法 用黄剑的方法[8],采用Excel 2007
分析毒力回归方程、LC50及LC50的95%置信区间,并以
95%置信区间是否重叠作为毒力大小差异的标准 [9]。
其余差异显著性采用 SAS 8.0对差异显著性进行
分析。
2 结果与分析
2.1 胃毒活性
2.1.1 薇甘菊不同溶剂提取物对椰心叶甲胃毒效果 将
各供试药剂用丙酮稀释至10 mg/mL,测定对椰心叶甲
的胃毒效果如上图1所示。结果表明:在10 mg/mL的
浓度下,供试的3种薇甘菊提取物对椰心叶甲3龄幼虫
的致死效果未表现出显著差异;在对椰心叶甲成虫的
作用中,除正丁醇提取物和丙酮提取物处理结果之间
存在显著差异外,其他各处理间均未呈现出显著差异。
2.1.2 薇甘菊不同溶剂提取物对椰心叶甲胃毒毒力分
析 薇甘菊不同溶剂提取物对椰心叶甲 3龄幼虫和成
虫的胃毒毒力测定结果如表 1。供试的 3种提取物对
椰心叶甲3龄幼虫的致死中浓度(LC50)值大小顺序为:
环己烷提取物>丙酮提取物>正丁醇提取物,而对成
虫的大小顺序为:正丁醇提取物>环己烷提取物>丙
酮提取物。从3种提取物分别对2种虫态的毒力比较
来看,对 2种虫态 LC50的 95%置信区间之间均存在部
分重叠,因此3种提取物对椰心叶甲2种虫态的胃毒活
性均不存在显著差异。
2.2 拒食活性
薇甘菊3种溶剂提取物对椰心叶甲3龄幼虫和成
虫的拒食活性如表2。研究结果表明,无论对3龄幼虫
还是成虫,正丁醇提取物和丙酮提取物,及丙酮提取物
a
aa
aba
b
0
5
10
15
20
25
30
35
3龄幼虫 成虫
虫态





/%
环己烷提取物 丙酮提取物 正丁醇提取物
虫态
3龄幼虫
成虫
提取溶剂
环己烷
丙酮
正丁醇
环己烷
正丁醇
丙酮
毒力回归方程
Y=3.34+0.81x
Y=2.46+1.31x
Y=3.32+0.87x
Y=2.70+1.10x
Y=2.20+1.33x
Y=2.88+1.08x
致死中浓度LC50/(mg/g)
113.68
88.17
84.41
123.90
125.59
94.15
95%置信限
54.16~238.60
56.66~137.20
45.99~154.95
67.86~226.20
74.84~210.75
55.08~160.94
表1 薇甘菊提取物对椰心叶甲3龄幼虫和成虫的胃毒活性
注:以95%置信区间是否重叠作为显著性差异的判断标准(下同)。
图中字母不同表示在5%水平上差异显著(DMRT法)
图1 薇甘菊3种提取物10 mg/mL浓度下对椰心叶甲胃毒效果
钱 军等:薇甘菊提取物对椰心叶甲胃毒和拒食活性研究 ·· 259
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
和环己烷提取物的拒食活性均未呈现出显著差异,而
正丁醇提取物和环己烷提取物的拒食活性呈现出显著
差异,两者的AF50的95%置信区间无重叠。
3 结论
本研究结果显示,薇甘菊 3种溶剂提取物均对椰
心叶甲表现出胃毒和拒食活性,说明薇甘菊在椰心叶
甲的防治上具有一定的开发利用潜力。在对椰心叶甲
的胃毒活性中,3种溶剂的提取物未表现出在活性方
面的差异,主要表现为LC50的 95%置信区间之间互相
重叠;在拒食活性中,正丁醇提取物活性显著高于环己
烷提取物,其中正丁醇提取物对椰心叶甲 3龄幼虫和
成虫的AF50分别为1.69 mg/g和1.30 mg/g,环己烷提取
物处理组为5.38 mg/g和3.81 mg/g。
4 讨论
薇甘菊和椰心叶甲作为重要的入侵物种,对中国
的农林业健康发展和生态环境均造成了严重影响。目
前在这2种有害生物的防控技术研究方面已经投入了
大量的财力和物力,而如果可以将薇甘菊体内的次生
物质应用于椰心叶甲的防治,不仅可为薇甘菊的防治
提供一条新的出路,还可以起到“以害抑害”防治椰心
叶甲的目的。
薇甘菊体内含有数量众多的次生物质,已经引起
了相关科技工作者的极大兴趣[10-13]。关于薇甘菊的次
生活性物质的杀虫杀菌等活性已有较多的研究[14]。张
茂新等[15]、冯惠玲等[16]用GC/MS分析了薇甘菊挥发油
的化学成分,并阐明单萜和倍半萜及其醇和酮的衍生
物是主要成分,对小菜蛾、黄曲条跳甲、菜青虫等多种
害虫都表现出显著的产卵驱避、触杀和拒食作用。薇
甘菊提取物对水稻害虫褐稻虱具有很强的种群干扰作
用,其中以产卵驱避和对成虫取食影响效果最佳 [17]。
在对棕榈植物害虫活性方面,吕朝军等[6]研究发现薇
甘菊的甲醇和乙醇提取物均可造成椰心叶甲蛹的羽化
延迟、成虫畸形、卵孵化时间延迟等情况。钟宝珠等[18]
研究发现,薇甘菊提取物在不同供试浓度下,对二疣犀
甲 3龄幼虫均表现拒食活性,并可抑制老熟幼虫化
蛹。青葙提取物对红脉穗螟亦具有产卵忌避作用和卵
孵化率的影响[19]。
相同植物组织由于采用不同极性的提取溶剂,得
出的次生物质种类和活性也存在不同[20-21]。笔者研究
结果表明,环己烷、丙酮和正丁醇提取的薇甘菊次生物
质对椰心叶甲均表现出胃毒和拒食活性。其中对椰心
叶甲的胃毒活性中 3种提取物之间未表现出显著差
异,而拒食活性比较中正丁醇提取物和环己烷提取物
的拒食活性呈现出显著差异,说明不同溶剂由于极性
不同,所提取的活性物质种类可能存在一定差异,导致
对椰心叶甲的活性方面不同,同时该结果也验证了前
人所提出的薇甘菊次生物质可以用于有害生物防治的
说法。另外该室内研究结果仅可作为田间用药的参
考,具体在田间条件下薇甘菊次生物质的用药方式及
用药技术仍需进一步研究。
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表2 薇甘菊提取物对椰心叶甲3龄幼虫和成虫拒食活性
龄期
3龄幼虫
成虫
提取溶剂
环己烷
正丁醇
丙酮
环己烷
正丁醇
丙酮
毒力回归方程
Y=4.46+0.74x
Y=4.81+0.82x
Y=4.55+0.79x
Y=4.50+0.87x
Y=4.91+0.82x
Y=4.82+0.60x
拒食中浓度AF50/(mg/g)
5.38
1.69
3.74
3.81
1.30
1.99
95%置信限
2.70~10.70
1.12~2.53
2.13~6.59
2.23~6.51
0.90~1.89
1.13~3.49
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