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节蓼不同提取液对白背飞虱的触杀和拒食作用



全 文 :节蓼不同提取液对白背飞虱的触杀和拒食作用
刘利1 ,刘春雷2 ,顾地周3* ,车喜全4 ,赵玉敏3  (1.长白山科学研究院 , 吉林安图 133613;2.通化市第二十中学 , 吉林通化
134001;3.通化师范学院生物系 ,吉林通化 134002;4.通化师范学院化学系 ,吉林通化 134002)
摘要 [目的]明确节蓼提取液对白背飞虱的生物活性。[方法] 应用均匀设计法研究了节蓼全草的不同提取液对白背飞虱的触杀和拒
食作用。[结果] 乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对白背飞虱 48 h的致死中浓度(LC50)分别为 6.143 2和6.897 3mg/ml ,水蒸汽蒸馏液对白背飞虱 24、48 h 的拒食浓度(AFC50)分别为 8.827 4、9.269 8mg/ml。[ 结论] 乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对白背飞虱具有较高的触杀活性 ,
水蒸汽蒸馏液对白背飞虱具有较强的拒食活性 ,乙酸乙酯浸提液对白背飞虱的触杀和拒食作用不显著。
关键词 节蓼;提取液;白背飞虱;触杀;拒食;生物活性
中图分类号 S 482.3+9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2008)31-13756-02
Contact and Antifeedant Actions of Different Extracts from Polygonum nodosum on Sogatella furcifera
LIU Li et al (Changbai Mountain Academy of Sciences , Antu , Jilin 133613)
Abstract  [Objective] The research aimed to confirm the biological activity of the extracts from Polygonum nodosum on Sogatella furcifera.[ Method]
The contact and antifeedant activities of different extracts from the whole grass of P.nodosum on S.furcifera were studied by using uniform design
method.[ Result] The 48 h median lethal concentration(LC50)of ethanol extracts and steam distilled liquid on S.furcifera were 6.143 2 and 6.897 3
mg/ml resp.The 24 h and 48 h antifeedant concentration(AFC50)of steam distilled liquid on S.furcifera were 8.827 4 and 9.269 8 mg/ml resp.[Con-
clusion] Ethanol extracts and steam distilled liquid had higher contact activities on S.furcifera.Steam distilled liquid had stronger antifeedant activity on
S.furcifera and ethyl acetate extracts had no significant contact and antifeedant activities on S .furcifera.
Key words  Polygonum nodosum;Extract;Sogatella furcifera;Contact;Antifeedant;Biological activity
基金项目 吉林省教育厅自然科学基金资助项目[ (2003)-65] 。
作者简介 刘利(1956-), 男 ,吉林长白人 ,副研究员 ,从事植物分类
研究。 *通讯作者 ,讲师 , E-mail:gudizhou@163.com。
收稿日期 2008-09-16
  节蓼(Polygonum nodosum Pers.)是一年生草本植物 ,块茎
入药 ,主治中暑 、上吐下泻 、痢疾 、毒蛇咬伤 、虫牙痛 、外伤出
血 、无名肿痛等症。目前对节蓼的研究主要集中在化学成分
和药理活性方面 ,而对其用于农业害虫防治至今未见报道。
在研究中发现 ,节蓼对几种常见农业害虫 ,尤其是白背飞虱
有较高的活性。白背飞虱为水稻重要害虫 ,以往防治大多采
用乐果等高效 、高毒 、高残留等农药 。笔者采用不同的活性
测试方法研究了节蓼全草的乙醇 、乙酸乙酯浸提液及水蒸汽
蒸馏液对白背飞虱的触杀和拒食作用 。应用均匀设计法对
数据进行分析和处理 ,缩短了研究周期和减少了实验次数。
1 材料与方法
1.1 供试植物和昆虫 节蓼采自浑江河畔 ,用其全草入药。
白背飞虱捕自通化县的水稻田 ,选择健康 、大小均匀的白背
飞虱供试。
1.2 药液制备及制备方法 称取节蓼的鲜全草 3份 ,每份
10 g ,放入研钵中捣成泥状 ,其中 2份分别加入 50 ml乙醇和
乙酸乙酯 , (25±2)℃恒温震荡提取 6 h 。另外 1份用蒸馏水
浸泡 12 h后进行水蒸汽蒸馏 3次 ,均用 2层纱布过滤 3次。
将 3次水馏液混合后直接定容 ,乙醇 、乙酸乙酯浸提液的滤
液减压浓缩后加入少量 95%乙醇溶解后以蒸馏水定容 ,3种
药液均制备成质量浓度为 10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、
25.0、27.5、30.0 、32.5 mg/ml备用。
1.3 白背飞虱触杀和拒食活性测定
1.3.1 触杀作用测定。采用浸渍法 ,将白背飞虱放入自制
的小培养皿状滤网中 ,浸没于不同浓度乙醇 、乙酸乙酯浸提
液和水蒸汽蒸馏液(3种药液均加入少量的吐温-80或洗衣粉
作为表面活性剂以确保药液与白背飞虱充分接触)中处理 30
s后迅速取出 ,置于有鲜嫩水稻叶的烧杯(500 ml ,杯底垫有保
湿滤纸 3层)中 ,每个处理 30只白背飞虱 ,重复 3次 ,对照分
别用 30%的乙醇和蒸馏水做同样处理。将烧杯置于温度(22
±2)℃,相对湿度 60%~ 75%,光照强度 600 lx的培养箱内观
察 ,于 24 、48 h后观察白背飞虱的死亡情况 ,统计并计算出死
亡率 、校正死亡率和致死中浓度(LC50)。
1.3.2 拒食作用测定。采用浸叶法 ,将适量的鲜嫩水稻叶
放入供试样品内浸泡 20 s ,取出放入杯底垫有 3层保湿滤纸
的烧杯中 ,于叶片中央接入已饥饿 12 h的白背飞虱 10只 ,每
个处理 30只白背飞虱 ,重复 3次 ,对照分别用 30%的乙醇和
蒸馏水做同样处理。将烧杯置于温度(22±2)℃,相对湿度
60%~ 75%,光照强度 600 lx的培养箱内观察 ,于 24 h后分别
统计对照组和处理组叶上白背飞虱的栖息数 ,48 h后再次调
查栖息数。计算栖息率和拒食率。根据平均栖息率计算出
拒食率和拒食中浓度(AFC50)。
采用均匀设计(Uniform Design)软件进行回归分析 ,均采
取全回归(后退法)。
2 结果与分析
2.1 节蓼对白背飞虱触杀作用的影响 由表 1 、2可知 ,24 h
的毒力回归方程分析结果表明 ,乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液
对白背飞虱有较好的触杀作用 ,随着乙醇浸提液和水蒸汽蒸
馏液质量浓度的增大校正死亡率升高;乙醇浸提液和水蒸汽
蒸馏液对白背飞虱有较好的触杀作用 ,由各方程项对回归的
贡献(按偏回归平方和降序排列):U(1)=64.7 ,U(1)/U =
88.5%;U(3)=19.8 ,U(3)/U=27.1%,由此可知 ,对白背飞虱
的触杀活性乙醇浸提液>水蒸汽蒸馏液 ,48 h校正死亡率可
达到 94.5%,乙醇浸提液 LC50 =6.143 2 mg/ml ,水蒸汽蒸馏
液 LC50 =6.897 3mg/ml。白背飞虱接触 2种药液后 ,先是迅
速无方向地四处爬动 ,然后爬动速度逐渐减慢直至静止不
动 ,断定白背飞虱虫体已瘫痪或麻痹 ,大部分虫体不能恢复
正常状态 ,直接死亡 ,死亡状态为静止萎缩;24 h内的观察和
统计发现:少数白背飞虱虽经历瘫痪或麻痹一段时间后还可
以恢复 ,但表现出明显不取食现象 ,直至死亡。由回归分析
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(31):13756-13757                  责任编辑 罗芸 责任校对 张士敏
结果可知 ,乙酸乙酯浸提液对白背飞虱触杀活性不显著。
2.2 节蓼对白背飞虱拒食作用的影响 由表 1 、2可知 ,
表1 U10(103)均匀设计实验安排及结果
Table 1 U10(103)uniform design test arrangement and results
处理号
Treatment
No.
因素
Factors
mg/ml
X 1 X 2 X3
24 h致死率和拒食率
24 h lethality rate
and antifeedant rate∥%
Y1 Y2
48 h致死率和拒食率
48 h lethality rate
and antifeedant rate∥%
Y3 Y4
1 10.0 20.0 25.0 84.3(83.2) 76.7 86.5(87.0) 77.3
2 12.5 32.5 15.0 82.3(82.3) 60.9 85.5(85.5) 62.1
3 15.0 17.5 32.5 88.0(87.0) 88.0 89.5(89.5) 88.4
4 17.5 30.0 22.5 85.6(85.6) 72.4 88.7(88.7) 73.2
5 20.0 15.0 12.5 84.4(84.4) 57.2 87.5(87.5) 58.8
6 22.5 27.5 30.0 89.1(89.1) 84.1 92.5(92.0) 86.5
7 25.0 12.5 20.0 89.0(88.1) 68.6 92.0(91.3) 70.0
8 27.5 25.0 10.0 86.9(86.9) 53.1 90.5(89.8) 54.9
9 30.0 10.0 27.5 91.6(91.6) 80.4 95.6(94.5) 82.1
10 32.5 22.5 17.5 90.8(90.8) 64.8 93.2(93.2) 66.3
 注:X1为乙醇浸提液质量浓度 , X2为乙酸乙酯浸提液质量浓度 , X3为
水蒸汽蒸馏液质量浓度 , Y1 为 24 h触杀致死率 , Y2为 24 h拒食
率 ,Y3为 48 h触杀致死率 , Y4为 48 h拒食率 ,括号内数值分别代
表 Y1、Y3在 24和 48 h的校正触杀致死率。
 Note:X1 , Mass concentration of ethanol extract;X 2 , Mass concentration of
ethyl acetate extract;X 3 , Mass concentration of steam distilled liquid;
Y1 , 24h contact lethality rate;Y2 , 24h antifeedant rate;Y3 , 48 h con-
tact lethality rate;Y4 , 48 h antifeedant rate;The values in the bracket
stand for the corrected contact lethality rate after 24 and 48 h.
水蒸汽蒸馏液对白背飞虱有较强的拒食作用 ,随水蒸汽蒸馏
提取液质量浓度的增大拒食率增高 ,乙醇浸提液和乙酸乙酯
浸提液对白背飞虱的拒食不起作用。由 48 h的回归方程可
知 ,水蒸汽蒸馏液对白背飞虱保持显著的拒食作用 ,随质量
浓度的增大和时间的延长拒食率升高 ,白背飞虱在处理叶片
上的栖息数比在对照叶片上少 ,在高质量浓度处理叶片又比
低质量浓度处理的叶片上显著减少 ,24和 48 h 的水蒸汽蒸
馏液拒食中浓度 AFC50值分别为 8.827 4和 9.269 8 mg/ml;不
同处理时间的拒食率不同 ,48 h的拒食率均高于 24 h的拒食
率 ,说明 48 h的拒食活性明显高于 24 h的拒食活性。
3 结论与讨论
试验结果表明 ,节蓼全草中含有对白背飞虱具有显著生
物活性的物质 ,主要表现在对白背飞虱的触杀和拒食作用。
在触杀试验中 ,对 24 h毒力回归方程的分析表明 ,乙醇
浸提液和水蒸汽蒸馏液均对白背飞虱具有较好的触杀作用 ,
24 h校正死亡率高达 91.6%,部分白背飞虱虽未死亡 ,但取
食量明显较对照少。对 48 h毒力回归方程的分析表明 ,乙醇
浸提液和水蒸汽蒸馏液对白背飞虱仍然保持着较好的触杀
效果 , 48 h校正死亡率可达 94.5%,触杀的中浓度 LC50值分
别为 6.143 2和 6.897 3 mg/ml ,且致死率均比 24 h的高 。分
析原因大致有 2种情况:第一是节蓼全草中起触杀作用的活
性物质极易溶于乙醇且浸提量较多或是在乙醇中保持较好
的稳定性;第二是节蓼全草中含有多种具有触杀活性的不同
表2 节蓼对白背飞虱的触杀和拒食活性回归分析结果
Table 2  Regression analysis results of the contact and antifeedant activities of Polygonum nodosum on Sogatella furcifera
统计时间
Statistical
time∥h
触杀活性 Contact activity
毒力回归方程
Virulence regression
equation
复相关系数(R)
Multiple correlation
coeff icient
检验值 Ft
Check
value
临界值
Critical
value
拒食活性 Antifeedant activity
毒力回归方程
Virulence regression
equation
复相关系数(R)
Multiple correlation
coefficient
检验值 Ft
Check
value
临界值
Critical
value
24 Y1=74.0+0.394X1+0.212X 3 0.998 9 1 523.0 F(0.05 ,2 ,7)=4.737 Y2=37.7+1.550X 3 0.999 9 6.605e+4 F(0.05 ,1 , 8)=5.318
48 Y3=78.0+0.361X1+0.200X 3 0.996 5 492.7 F(0.05 ,2 ,7)=4.737 Y4=39.4+1.530X 3 0.998 7 3 181 F(0.05 ,1 , 8)=5.318
 注:样本容量 N=10 ,显著性水平 α=0.05。
 Note:Sample size N=10, significance level α=0.05.
物质 ,其各自的触杀作用机理不同 ,触杀活性物质表现的快
慢不同 ,随着时间的延长均表现出触杀作用。乙酸乙酯浸提
液对白背飞虱的触杀作用表现不明显 ,可能是具有触杀活性
的物质在乙酸乙酯中含量少导致现象不显著;也可能是乙酸
乙酯浸提液中的拒食活性物质较易被白背飞虱产生抗药免
疫力等原因 。
在拒食试验中 ,仅水蒸汽蒸馏提取液有显著效果 ,说明
节蓼全草中具有拒食作用的生物活性物质能通过水蒸汽蒸
馏出来。从 48 h的拒食活性分析表明 ,水蒸汽蒸馏液仍然保
持着显著的拒食效果 。24和 48 h 的水蒸汽蒸馏液拒食中浓
度 AFC50值分别为 8.827 4和 9.269 8 mg/ml ,且 48 h的拒食率
都高于 24 h ,这可能是节蓼全草中含有多种具有拒食的活性
物质 ,只是作用的快慢有差异而已。目前 ,国内外利用植物
防治病虫害的研究和报道较多[ 2-6] ,但蓼属植物对害虫触
杀 、拒食作用的研究未见报道。此研究结果对进一步利用节
蓼和开发新型植物源农药有一定的参考价值。
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1375736卷 31期             刘 利等 节蓼不同提取液对白背飞虱的触杀和拒食作用