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假蒟提取物对皮氏叶螨的生物活性测定



全 文 :基金项目: 海南省重点科技项目(No. 01203)资助。
作者简介: 张方平, 助理研究员, 从事农业昆虫与害虫防治研究。 Tel: 0898-23300784。 E-mail: fangpingz97@163.com。
* 通讯作者: 符悦冠。 Tel: 0898-23300352。
收稿日期: 2009-01-07 修回日期: 2009-03-23
第 30 卷 第 6 期 热 带 作 物 学 报 Vol.30 No.6
2009 年 6 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Jun.2009
假蒟提取物对皮氏叶螨的生物活性测定
张方平, 王 帮, 毕仁军, 韩冬银, 张敬宝, 符悦冠 *
中国热带农业科学院环境与植物保护研究所
农业部热带农林有害生入侵与控制重点开放实验室
海南省热带农业有害生物检测监控重点实验室
摘要 通过索氏抽提和乙醇浸提法提取假蒟(Piper sarmentosum Roxb.)杀虫活性成分, 即获得乙醇浸提物、 乙醇
索氏提取物和石油醚索氏提取物, 研究其对皮氏叶螨(Tetranychus piercei McGregor)各龄虫的触杀及对成螨驱避、
产卵抑制等方面的生物活性。 结果表明: 乙醇浸提物和石油醚索氏提取物对皮氏叶螨卵的毒杀效果均较好, 用
20 mg/g的浓度处理后, 杀卵效果均在 95%以上; 对若螨的生物活性以乙醇索氏提取物最好, 当浓度为 15 mg/g 时,
校正死亡率达 95.19%, 明显强于石油醚索氏提取物; 乙醇浸提物、 乙醇索氏提取物和石油醚索氏提取物对成螨的
LC50分别为 3.214 1, 6.093 1, 3.518 8 mg/g, LC95分别为 8.575 0, 18.700 7, 9.311 4 mg/g; 用质量分数 0.4%乙醇
浸提物和石油醚索氏提取液处理的皮氏叶螨成螨寿命明显短于乙醇索氏提取物和对照, 产卵抑制指数以石油醚
索氏提取物最高, 为 0.146 5, 乙醇索氏提取物最低, 为 0.082 5; 3 种提取物对皮氏叶螨均有良好的驱避作用。
关键词 假蒟提取物; 皮氏叶螨; 生物活性
中图分类号 S476
近年来, 随着海南香蕉产业快速发展, 种植面积不断扩大, 品种逐步增加, 皮氏叶螨已在海南全岛
发生, 造成香蕉植株生长不良, 收获期延迟, 严重影响香蕉的产量和品质。 皮氏叶螨危害已成为海南香
蕉产业正常发展的重要限制因子 [1]。 而对叶螨的防治主要依赖化学农药 [2]。 化学药剂的过量施用不仅容易
导致叶螨抗药性增加, 还会杀伤大量天敌, 使天敌控制作用降低[3~5]; 另外, 由于化学药剂使用不当或过
量施用, 容易引起 “农药残留” 和环境污染[6], 从而进一步对人畜健康和生命安全造成威胁。 因此, 寻找化
学防治以外的其它防治措施显得尤为重要。 从植物次生性物质中寻求有效成分防治害螨受到广泛关注[7~10],
已从热带植物锡兰肉桂、 大叶桃花心木、 大叶丁香等中提取出了对皮氏叶螨具良好生物活性的次生性物
质[11~13]。 假蒟(Piper sarmentosum Roxb.)是在中国南部广泛分布的一类胡椒科药用植物 [14], 其提取物对番
木瓜炭疽菌(Colletotrichum papayae)、 香蕉炭疽菌(C. musae)、 芒果炭疽菌(C. gloeosporioides Penz)等病
菌及斜纹夜蛾 (Spodoptera litura)、 比哈小爪螨 (Oligonychus biharensis Hirst)、 椭心叶甲 [Brontispa
longissima(Gestro)]等害虫均有较好活性[15~18]。 而假蒟对皮氏叶螨的生物活性目前尚未见报道, 为了探明假
蒟对皮氏叶螨的活性, 本研究初步测试了假蒟提取物对皮氏叶螨各龄虫的触杀及对成螨驱避、 产卵抑制
等方面的活性, 以期为该螨的防治提供新途径。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1供试虫源 皮氏叶螨采自海南省儋州市中国热带农业科学院品种资源研究所试验基地内的香蕉叶
片上, 饲养一代至成螨, 供生物活性测定。
1.1.2供试植物 香蕉 (Musa supientum)采自于中国热带农业科学院环境与植物保护研究所试验地; 假
蒟(Piper sarmentosum Roxb)采自于中国热带农业科学院试验场橡胶林段。
海南儋州 571737
热 带 作 物 学 报 30 卷
1.2 方法
1.2.1杀虫活性成分的提取 采用 2 种方法提取: 一是索氏抽提法[16]。 采集的假蒟材料用水洗净, 晾干
表面水分后放入 45℃的恒温箱内, 鼓风烘干至叶片发脆, 用粉碎机充分粉碎制成植物干粉, 以乙醇和石
油醚作溶剂, 用索氏提取器回流 24 h 后用 4 层纱布滤除残渣得假蒟提取物, 将提取液转入旋转蒸发器
(55 ℃)浓缩近干后再放入 45 ℃的恒温箱内浓缩成膏状提取物备用。 二是采用乙醇浸提法[7], 采回的假蒟
材料洗净晾干后, 放入无水乙醇中浸泡 10 d, 将浸泡液转入旋转蒸发器(55℃)浓缩近干后再放入 45 ℃的
恒温箱内浓缩成膏状提取物备用。 取适量的提取物加入少量的丙酮溶解后, 用水稀释成相应的浓度, 作
为供试药液。
1.2.2卵孵化率测定 在田间采回新鲜的香蕉叶片后冼净晾干, 用剪刀裁剪面积为 3 cm × 3 cm 的正方形
叶片, 用湿棉条围住边缘。 叶背朝上置于垫有湿棉花的培养皿里, 向培养皿内的叶片上挑 30 头已产卵的
成螨, 24 h 后去除成螨留下卵, 48 h 后用不同浓度药液浸泡处理带卵的叶片 5 s, 取出拭去多余的药液,
培养皿保湿, 观察卵的孵化情况, 计算卵的死亡数及校正死亡率。 试验分别设石油醚索氏提取物、 乙醇
索氏提取物及乙醇浸提物的质量浓度均为 20, 15, 10 mg/g 3个浓度梯度, 以清水做为对照, 重复 3次。
1.2.3若螨的活性测定 试虫的准备同上文 1.2.2, 当螨发育到若螨后, 转移到新鲜叶片上, 稳定 1 d,
将带虫的叶片浸在不同处理的药液中, 取出拭去多余的药液, 培养皿保湿, 24 h 和 48 h 后观察若螨的死
亡情况, 计算其校正死亡率。 试验分别设石油醚索氏提取物、 乙醇索氏提取物及乙醇浸提物的均为质量
浓度均为 15, 10, 6 mg/g 3个浓度梯度, 以清水做为对照, 重复 3次。
1.2.4成螨的活性测定 参照 FAO 推荐的测定螨抗药性的方法-玻片法, 并加以改进, 挑取玻片双面胶
上的供试螨置于温度为 (26 ±1)℃, RH为 60%~80%的条件下 4 h, 在双目解剖镜下检查, 剔除死亡和不
活泼的个体, 记载活虫数。 将带螨的一端放入已配好的药液中浸泡 5 s 后取出, 迅速用水纸吸干螨体及其
周围多余的药液, 同条件下饲养, 24 h后检查。 毛笔轻触其身体, 足不动者判为死亡。 试验重复 3次。
1.2.5成螨寿命及产卵量 将刚羽化的成螨用石油醚索氏提取物、 乙醇索氏提取物及乙醇浸提物的质量
浓度均为 4 mg/g药液处理后, 放在按 1.2.2 方法准备的香蕉叶上, 以清水为对照。 观察成螨寿命及其产卵
量, 并对产卵前 10 d的产卵量进行分析。 计算公式[8]: 产卵抑制指数=(对照产卵数-处理产卵数)/(对照产
卵数+处理产卵数); 产卵抑制率= [(对照产卵数-处理产卵数)/(对照产卵数)]×100%
1.2.6驱避活性的测定方法 驱避活性测定参照杨长举的方法[19], 将采自于田间新鲜的香蕉叶片洗净晾
干, 用剪刀裁剪面积为 5 cm × 5 cm 正方形叶片, 用记号笔将长方形叶背平分为 2 个约 12.5 cm2区域, 分
别将药剂和作为对照的清水各取 30 μL 均匀涂在叶背的 2 个区域里, 分界线上则不涂药, 设为叶螨的接
虫点。 然后将叶片叶背朝上置于垫有湿棉花的瓷盘里, 用大小均匀规则的湿棉条围住叶片边缘以防叶螨
逃逸。 每叶接入 30 头活泼雌成螨, 置于相同条件下, 24, 48 h 后检查成虫和卵在各区的分布情况。 计算
成螨及其产卵的驱避率。 试验分别设石油醚索氏提取物、 乙醇索氏提取物及乙醇浸提物的质量浓度均为
15, 10, 6 mg/g 3 个浓度梯度; 以清水做对照, 重复 3 次。 计算公式[16]: 成虫驱避率=(对照螨数-处理螨
数)/(对照螨数+处理螨数)×100%; 产卵驱避率=[(对照卵量-处理卵量)/(对照卵量+处理卵量)]×100%。
2 结果与分析
2.1 假蒟提取物对皮氏叶螨卵的生物活性
结果见表 1。 从表 1 可见, 不同提取方法提取出的假蒟提取物对皮氏叶螨卵的生物活性存在明显差
异, 浓度为 20 mg/g 的乙醇浸提物对皮氏叶螨卵的活性最好, 其卵校正死亡率为 98.61%; 其次为 20 mg/g
的石油醚索氏提取物, 校正死率为 97.77%; 浓度为 10 mg/g 的乙醇索氏提取物活性最差, 校正死亡率仅
为21.65%, 对皮氏叶螨卵的毒杀活性显著低于其它处理。 总体来说, 石油醚索氏提取物和乙醇浸提物对
皮氏叶螨卵的活性好, 而乙醇索氏提取物的活性较差。
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6期
2.2 假蒟提取物对皮氏叶螨若螨的生物
活性
由表 2可知, 采用不同的提取方式及
溶剂提取出的假蒟提取物对皮氏叶螨若螨
生物活性存在差异, 48 h的校正死亡率与
24 h相比均有所增加, 其中乙醇索氏提取
物浓度为 15 mg/g 的效果最好, 48 h 校正
死亡率为 95.19%, 其次是浓度为 15 mg/g
的乙醇浸提物 , 48 h 校正死亡 率为
88.97%, 浓度为 6 mg/g 的乙醇索氏提取
物对皮氏叶螨若螨的活性最差, 48 h的校
正死亡率仅达 30.91%。
2.3 假蒟提取物对皮氏叶螨成螨的毒力测定
从表 3 可见, 假蒟提取物对皮氏叶螨成螨具有很高的触杀活性, 尤其是其乙醇浸提物的毒性最强,
24 h 后 LC50为 3.214 1 mg/g, LC95为 8.575 0 mg/g 其次为石油醚索氏提取物, 24 h 后 LC50为 3.518 8 mg/g,
LC95为 9.311 4 mg/g。
2.4 假蒟提取物对皮氏叶螨成虫寿命
及产卵的影响
由表 4 可见, 石油醚索氏提取物
和乙醇浸提物对皮氏叶螨成螨寿命和
产卵影响明显。 经石油醚索氏提取物
和乙醇浸提物处理的成螨寿命和产卵
量均显著低于用清水处理的, 其中用
乙醇浸提物处理的寿命最短仅为
15.04 d; 产卵量以石油醚索氏提取物
最少, 为 25.77 粒; 产卵抑制指数和
产卵抑制率均以石油醚索氏提取物最
高, 分别为 0.146 5、 0.313 4; 说明该
    
        
   
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处理对皮氏叶螨产卵的抑制作用最好; 乙醇索氏提取物对皮氏叶螨成螨寿命和产卵的影响不明显, 与清
水处理比较无显著性差异。
2.5 假蒟提取物对皮氏叶螨的驱避作用
表 5 说明假蒟提取物对皮氏叶螨成螨及其产
卵驱避作用明显。 成螨除石油醚索氏提取物浓度
为 6 mg/g 的 24 h 驱避率为 74.42%外, 其余处理
防效均在 83.08%以上, 其中浓度均为 15 mg/g 的
乙醇浸提物和乙醇索氏提取物最高, 达 96.47%;
产卵除乙醇索氏提取物浓度为 6 mg/g的 24 h 驱避
率为 89.19%外 , 其余处理驱避率均在 90%以
上, 各处理间驱避效果的差异并不显著。
3 讨论
植物是天然活性成份的宝库, 很多植物中都具有杀虫、 杀螨活性, 其中常常含有对叶螨具有触杀、
驱避、 抑制产卵作用的次生性物质。 假蒟是一类热带和亚热带地区广泛存在的药用植物 [14], 具有良好的抑
菌作用和杀虫活性 [15~17]。 本研究结果表明, 假蒟提取物对皮氏叶螨卵的孵化、 若螨及成螨触杀、 成螨寿
命、 驱避、 抑制产卵等方面具有良好活性。 同时, 研究还发现乙醇浸提物在杀螨活性及产卵抑制、 缩短
成螨寿命等方面的活性明显强于乙醇索氏提取物和石油醚索氏提取物。 该结果与有关学者[9,20]研究的植物
杀虫、 杀螨活性物质受提取溶剂和提取方式等因素的影响一致。
植物的杀虫、 杀螨活性物质可能分布于植物的各个部位, 也可能只分布于其中一个部位[16], 另外采集
时间上因不同的植物种类和具体要求也有不同 [10,21]。 本文主要针对假蒟粗提物对皮氏叶螨的生物活性进行
研究, 材料采集时间均集中于 7~8 月份, 所取部位为假蒟茎部, 其结果为假蒟抑菌活性物质的分离、 纯
化和结构鉴定提供理论依据。 而对于假蒟其它时段和其它部位的研究有待进一步开展。
参 考 文 献
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Acaricidal Bioactivity of Extracts from Piper sarmentosum Roxb Stem
against Tetranychus piercei McGregor
Zhang Fangping, Wang Bang, Bi Renjun, Han Dongyin, Zhang Jingbao, Fu Yueguan
Environment and Plant Protection Institute, CATAS; Ministry of Agriculture Key Laboratory for Monitoring
and control of Tropical Agricultural and Forest Invasive Alien Pests; Hainan Key Laboratory for Detection
and Control for Tropical Agricultural Pests; Danzhou, Hainan 571737
Abstracts Piper sarmentosum Roxb stems were extracted by steeping in alcohol or using the Soxhlet
extraction with alcohol and petroleum ether, and the extracts were determined to observe their acarcidal
bioactivities against Tetranychus piercei McGregor, such as contact killing of mites of various instars,
repelling of adult mites, inhibition of oviposition, etc. The result showed that extracts made by the Soxhlet
extraction with petroleum ether or steeping in alcohol gave higher mortality of the eggs of the mite, as
high as 95% when the mite eggs were treated at the concentration of 20 mg/g. The extract made by the
Soxhlet extraction with alcohol was most highly toxic to nymphs, and the nymphs had an adjusted mortality
of 95.19% within 24 h when treated with the extract at the concentration of 15 mg/g. It was found that the
extracts made by the Soxhlet extraction with alcohol and petroleum ether, and by steeping in alcohol were
highly toxic to the female mites, with their LC50 in 24 h being 3.214 1, 6.093 1 mg/g and 3.518 8 mg/g
respectively and the LC95 in 24 h being 8.575 0 mg/g and 18.700 7 mg/g and 9.311 4 mg/g respectively.
Female adults treated with extracts made by Soxhlet extraction with petroleum ether or by steeping in
alcohol at the concentration of 4 mg/g had a shorter life than those treated with extracts made by the
Soxhlet extraction with alcohol and the CK. The inhibitory index of fecundity of the mites treated with the
extract made by the Soxhlet extraction with petroleum ether was the highest (0.146 5) , but the lowest for
the extracts made by Soxhlet extraction with alcohol (0.082 5) . The three extracts have nicer repellent
effect on the adults and oviposition of T. piercei.
Key words Piper sarmentosum Roxb extract; Tetranychus piercei McGregor; bioactivity.
责任编辑: 赵军明
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