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软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的杀虫活性



全 文 :基金项目: 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所重大科技专项(No.2010hzsZDZX003), 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所人
才引进启动基金项目(No.hzs0808)资助。
第一作者简介: 张 静, 女, 博士, 助理研究员。 E-mail: zh-jing99@163.com。
*通讯作者, 冯 岗。 E-mail: feng8513@sina.com。
收稿日期: 2010-03-24 修回日期: 2010-05-13
第 31 卷 第 7 期 热 带 作 物 学 报 Vol.31 No.7
2010 年 7 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Jul.2010
软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的杀虫活性
张 静, 冯 岗 *
中 国 热 带 农 业 科 学 院 环 植 所 农 业 部
热带农林有害生物入侵监测与控制重点开放实验室 海南儋州 571737
摘要 室内测定了软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的生物活性。 结果表明, 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫具
有很强的毒杀作用, 48 h、 72 h 的 LC50值分别为 0.466 和 0.173 mg/mL; 在供试浓度为 0.75~2 mg/L 时, 对椰心叶
甲也有显著的杀卵作用, 其卵孵化率和幼虫存活率均在 45%以下; 对椰心叶甲 5 龄幼虫还有明显的抑制生长发
育作用, 表现为体重和体重增加量显著下降, 幼虫龄期和蛹期延长, 化蛹率和成虫羽化率显著降低; 此外, 软
枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫还有一定的触杀作用, 48 和 72 h 的 LC50分别为 5.780 和 3.754 mg/mL。
关键字 软枝黄蝉提取物; 椰心叶甲; 杀虫活性
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2010.07.019
中图分类号 S481.1
椰心叶甲 Brontispa longissima(Gestro)为鞘翅目(Coleoptera)铁甲科(Hispidae)昆虫, 是棕榈科植物的重
要害虫 [1-2]。 该虫在寄主上的为害部位为幼嫩的心叶, 幼虫、 成虫均群栖潜藏于卷折的心叶内, 啮食卷叶
表皮薄壁组织, 受害心叶呈现失水现象, 新叶抽出伸展后为枯黄状, 严重时顶部叶片呈现火燎焦枯, 引
起心叶枯死, 甚至植株死亡[3-4]。 目前, 椰心叶甲的防治方法有杀虫剂防治[5]、 寄主天敌防治[1, 6]以及微生物
防治等[7]方法。
软枝黄蝉(Allamanda cathartica Linn), 为夹竹桃科黄蝉属植物, 原产南美洲, 在中国广西、 广东、
福建、 海南、 台湾等地均有栽培。 该植物树皮、 乳汁和种子有毒, 人畜误食后引起腹痛、 腹泻等症状,
表现为心跳加快, 循环系统和呼吸系统障碍, 妊娠动物食之会流产[8]。 国内外有关的研究结果表明软枝黄
蝉具有明显的抗肿瘤和抗真菌活性, 其对抗小鼠白血病 P388 及人体鼻咽癌(KB)细胞均有明显的活性 [9]。
但有关软枝黄蝉在农药方面, 特别是杀虫活性方面的应用研究目前并未见报道。 为了探索椰心叶甲新的
防治方法, 本研究在室内就软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的毒杀、 杀卵、 抑制生长发育和触杀活性进行了
测定, 旨在为椰心叶甲的防治提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
软枝黄蝉采自中国热带农业科学院南药植物园, 经中国热带农业科学院品资所王祝年研究员鉴定后
确认。 将其地上部分自然阴干, 粉碎机粉碎后过 40 目筛, 称重后按乙醇与植物干粉约 10︰1 体积比浸泡
过夜, 然后在超声清洗器中分别提取2、 1 和 1 h, 用布氏漏斗将提取液过滤到广口瓶中, 合并 3次提取液
后用旋转薄膜蒸发仪将提取液减压浓缩至膏状且重量不再变化为止, 称重后用丙酮配制成不同浓度, 密
封、 低温、 避光保存备用。
7期
椰心叶甲 5 龄幼虫、 卵均由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所入侵害虫课题组提供, 试验
时挑选大小一致、 健康活泼的幼虫供试; 椰心叶甲卵选择 1日龄卵。
1.2 方法
1.2.1软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的毒杀作用 试验采用浸叶法[10]。 将椰子叶分别放入各供试药液中浸
渍 3 s后取出, 放吸水纸上晾干, 然后将个体大小一致的椰心叶甲幼虫放入装有处理叶片的培养皿中, 培
养皿底铺有滤纸保湿。 将培养皿置于培养箱(T: 25±1℃, RH=70%~80%)培养。 以丙酮作对照, 每浓度重
复 3次, 每重复 20 头虫。 试虫饲喂 48 h后转喂正常叶片, 定时检查试虫死亡情况, 以毛笔轻触虫体, 以
完全不动者视为死亡。 分别于 48和 72 h统计死虫数, 计算死亡率和校正死亡率。
校正死亡率= [(处理死亡率-对照死亡率)/(100-对照死亡率)] ×100%
1.2.2软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的杀卵作用 采用浸卵法 [11], 用细毛笔将 1 日龄卵挑出, 并用 0.5%
聚乙烯醇将卵粘到准备好的椰子叶片上, 每个叶片粘 50 粒, 待聚乙烯醇干燥后分别在不同浓度的软枝黄
蝉丙酮溶液中浸 5 s, 取出置滤纸上, 待丙酮挥发干后, 放入内垫湿滤纸的培养皿(d=9 cm)中, 置养虫室
内让其自然发育。 以丙醇处理为对照。 每处理重复 4 次, 每重复 50 粒卵。 卵将孵化时, 放入新鲜椰子叶
片供孵化的幼虫取食; 统计各处理卵孵化及 2龄末幼虫存活数, 计算孵化率及幼虫存活率。
1.2.3软枝黄蝉提取物对椰心叶甲生长发育的影响 采用饲喂法 [12], 分别用软枝黄蝉提取物 0.125、
0.062 5 和 0.031 25 mg/mL 处理椰子叶, 单头饲喂饥饿 4 h的椰心叶甲 5龄幼虫。 每处理 3次重复, 每重复
30 头。 以丙酮处理为对照。 2 d 后换喂正常叶片, 直至成虫羽化。 于处理前和处理后 3 d 分别称量幼虫体
重, 并记录各处理幼虫的幼虫期和活虫数, 观察幼虫化蛹和成虫羽化情况, 记录蛹期, 并称量蛹重, 统
计化蛹率和成虫羽化率。
1.2.4软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的触杀作用 采用微量点滴法 [13], 将椰心叶甲 5 龄幼虫单头饲养在直
径为 6 cm 的培养皿中。 用微量注射器将各处理(7.5、 5、 2.5、 1.25 和 0.625 mg/mL) 点滴于幼虫的胸背
部, 每虫药量 2 μL; 以丙酮为对照, 每处理重复 3 次, 重复 20 头试虫, 分别于处理后 48、 72 h 调查死
亡情况。
2 结果与分析
2.1 毒杀作用
采用浸叶法测定了软枝黄蝉提取物对椰心叶甲
5龄幼虫的毒杀作用(表 1)。 结果显示, 软枝黄蝉提
取物对椰心叶甲 5 龄幼虫具有很强的毒杀作用, 并
随着处理浓度的提高, 其校正死亡率呈上升趋势(下
同)。 在最大供试浓度 0.5 mg/mL 处理下, 对椰心叶
甲 5 龄幼虫 48、 72 h 的校正死亡率分别为 51.79%
和 69.09%; 当浓度降为 0.125 mg/mL时, 其 72 h的
校正死亡率仍可高达 41.82%; 采用机值分析法拟合
其毒杀毒力曲线得其 48、 72 h 的 LC50 值分别为
0.466和 0.173 mg/mL。
2.2 杀卵作用
由表 2 可知, 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲具有良好的杀卵作用。 在供试浓度为 2 和 1 mg/mL 时, 对
椰心叶甲卵孵化率和幼虫存活率分别为 25.92%、 37.69%和 17.91%、 30.52%, 显著低于对照; 当供试浓
度降为 0.5 mg/mL 时, 对椰心叶甲仍有很好的杀卵作用, 此时的卵孵化率为 58.99%; 同时, 在试验中发
现, 软枝黄蝉提取物可推迟椰心叶甲卵的孵化时间, 各处理除对照的平均卵期为 3.25 d 外, 其它处理均
供试浓度/(mg/L) 48 h校正死亡率/% 72 h校正死亡率/%
0.5 51.79 69.09
0.250 37.50 56.36
0.125 25.00 41.82
0.062 5 19.64 32.73
0.031 3 8.93 23.64
回归方程 y=5.365 1+1.101 4x y=5.769 5+1.010 1x
相关系数 0.992 5 0.996 6
LC50/(mg/mL) 0.466 0.173
95%置信限/(mg/mL) 0.266~0.732 0.121~0.272
表 1 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫的毒杀作用
张 静等: 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的杀虫活性 1153
热 带 作 物 学 报 31 卷
在 5 d 以上; 此外, 在试验过程中还发
现椰心叶甲卵经软枝黄蝉提取物处理后,
初孵幼虫多表现为行动迟缓, 个体较小,
取食能力不强等症状。
2.3 抑制生长发育作用
软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫具
有明显的抑制生长发育作用(表 3)。 试
虫取食经软枝黄蝉提取物处理的椰子叶
后, 与对照相比, 体重增加缓慢。 0.125 和 0.062 5 mg/mL 处理组幼虫 3 d 后体重比对照分别下降了
27.49%和 21.93%。 在试验中发现, 软枝黄蝉提取物可影响椰心叶甲幼虫的发育历期。 在最大供试浓度
0.125 mg/mL 处理下, 椰心叶甲幼虫需要 14 d 才可以化蛹, 比对照推迟了 4 d, 蛹期与对照相比也推迟了
2.6 d。 此外, 在试验中还发现软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫化蛹和成虫羽化具有明显的影响。 处理试
虫的化蛹率和成虫羽化率均显著低于对照, 并随着处理浓度的增加而减小。 凡存活性下来的幼虫均能正
常化蛹和羽化, 但蛹重均低于对照。
2.4 触杀作用
试验结果表明, 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5龄
幼虫的触杀作用较差。 由表 4 可以看出, 椰心叶甲 5
龄幼虫的死亡率随处理浓度的增大而升高。 当在最大
供试浓度 7.5 mg/mL 处理下, 48 h 的校正死亡率仅为
56.67%, 在相同浓度处理下, 72 h 的校正死亡率可
达 67.86%, 说明软枝黄蝉对椰心叶甲 5 龄幼虫的触
杀作用较为缓慢。 这可能由于椰心叶甲 5龄为其幼虫
期的最后一个龄期, 其表皮较为坚硬, 药剂难以渗入
体内所致。 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫 48、
72 h的 LC50分别为 5.780和 3.754 mg/mL。
3 讨论
椰心叶甲是近年来传入我国的重要危险性害虫, 给我国椰子、 槟榔及棕榈科绿化苗木产业带来严
重损失, 同时破坏了我国热带亚热带地区的生态安全屏障及自然景观, 已经演变为一种新的生态环境
灾害[14-15]。 本研究结果表明, 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫除具有很好的毒杀作用, 试虫取食经软枝黄
蝉提取物处理的椰子叶后, 表现出行动迟缓、 取食量下降等症状。 在处理后 24 h, 死亡现象不明显; 到
处理后 48 h, 在高浓度处理下, 试虫大量死亡。 死亡试虫体躯僵化, 呈 “V” 字形爬在培养皿中, 用昆虫
针轻触虫体, 无任何变化。 同时, 试验还发现软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫的生长发育有着明显的抑
浓度/(mg/mL) 幼虫初始体重/mg 处理后 3 d 体重/mg 幼虫期/d 化蛹率/% 蛹重/mg 蛹期/d 羽化率/%
0.125 7.47±0.15 a 8.27±0.21 c 14.07±0.90 a 26.67±7.64 d 9.70±0.46 c 8.70±1.04 a 18.33±5.77 c
0.062 5 7.60±0.20 a 8.90±0.36 bc 12.63±0.42 a 58.33±5.77 c 10.67±0.42 bc 8.20±0.95 a 55.00±5.00 b
0.0312 5 7.43±0.12 a 9.40±0.35 b 11.83±0.59 b 75.00±5.00 b 11.13±0.60 b 7.90±1.32 ab 66.67±7.64 b
CK 7.63±0.15 a 11.40±0.62 a 10.03±0.40 c 91.67±2.89 a 14.17±0.57 a 6.12±0.48 b 85.00±5.00 a
表 3 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫抑制生长发育活性
供试浓度/(mg/mL) 48 h 校正死亡率/% 72 h 校正死亡率/%
7.5 56.67 67.86
5 46.67 50.00
2.5 33.33 39.29
1.25 30.00 32.14
0.625 20.00 21.43
回归方程 y=4.329 0+0.88 0x y=4.393 6+1.235 4x
相关系数 0.982 5 0.972 8
LC50 5.78 3.754
95%置信限 2.656~9.074 2.243~5.895
表 4 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫的触杀作用
浓度/(mg/mL) 供试卵数/粒 孵化率/% 卵期/d 幼虫存活率/%
2 201 25.92±1.51 f 7.25±0.96 a 17.91±1.64 f
1 203 37.69±2.10 e 6.75±0.96 a 30.52±1.78 e
0.75 212 43.87±1.77 d 6.00±1.41 a 35.01±3.59 d
0.5 212 58.99±2.92 c 6.00±0.82 ab 52.80±0.97 c
0.25 202 71.29±0.95 b 5.00±0.82 b 66.33±1.76 b
CK 203 92.62±0.79 a 3.25±0.50 c 85.29±1.84 a
表 2 软枝黄蝉提取物处理椰心叶甲卵的孵化率及初孵幼虫的存活率
说明: 同列中数字后的不同小写字母表示差异达到显著水平(P<0.05),下同。
1154
7期
制作用, 对椰心叶甲幼虫发育历期、 化蛹和成虫羽化等具有明显的影响; 此外, 还具有一定的杀卵和触
杀作用。 这与张兴等[16]报道植物源活性物质对昆虫的作用方式多样的研究结果相一致。
软枝黄蝉为传统的南药植物之一, 其枝叶具有消肿、 杀虫灭疽等功效, 可治跌打肿痛、 疥癣等。
Kupchan 等 [17]发现软枝黄蝉环烯醚萜类内酯具有抗肿瘤和抗真菌作用, 对抗小鼠白血病 P388 及人体
鼻咽癌 (KB)细胞均有明显的活性。 Kardono 等 [18]也发现环烯醚萜类内酯黄蝉素具细胞毒活性。 Tiwari
等 [19]研究发现软枝黄蝉中分离出的鸡蛋花苷显示出强烈的抗皮肤真菌的活性。 此外, Alen 等 [20]研究发
现软枝黄蝉树皮甲醇提取物对松材线虫 Bursaphelenchus xylophilus 具有很好的毒杀作用, 其 MED 仅为
5 mg/cotton ball。 本研究从开发植物源农药的角度系统测试了软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫杀虫活性,
结果发现软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫具有毒杀、 杀卵、 抑制生长发育和触杀等多种杀虫作用方式,
这充分说明软枝黄蝉提取物对椰心叶甲幼虫的作用可能是多作用位点的, 软枝黄蝉除具有一定的毒杀活
性外, 还具有较高的杀卵活性, 以及抑制生长发育和触杀活性, 这些活性特点不仅可有效控制害虫, 更
可引起下一代害虫虫口基数的下降, 进而控制害虫种群增长, 对降低害虫田间种群数量有重要意义, 并
且符合有害生物综合治理(Integrated Pest Management, IPM)理论和农业可持续发展战略, 具有较高的开
发和利用价值。 因此, 软枝黄蝉的的杀虫作用值得进一步研究。
参 考 文 献
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张 静等: 软枝黄蝉提取物对椰心叶甲的杀虫活性 1155
热 带 作 物 学 报 31 卷
Insecticidal Activity of Extract from Allamanda cathartica Linn against
Brontispa longissima
Zhang Jing , Feng Gang
Environment and Plant Proection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science;
Key Laboratory of Monitoring and Control of Tropical Agricultural and Forest Invasive Alien
Pests, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737
Abstract Insecticidal activity of extract from Allamanda cathartica Linn against Brontispa longissima was
investigated in the laboratory. The results showed that the extract had strong toxicity activity against the
fifth instar larvae of B. longissima, with the LC50 value of 24 h and 48 h was 0.466 and 0.173 mg/mL
respectively. Egg hatch and larval survival of B. longissima were lower than 50% at concentrations of 0.75
to 2 mg/mL. The treated larvae had notable reduction in body weight and weight gain compared with the
control. The growth rate, pupation rate of the treated B. longissima larvae and the emergence rate of the
treated adults were lower than those of the control. Moreover, the LC50 value of extract against the fifth
instar larvae of B. longissima was 5.780 and 3.754 mg/mL respectively after 48 hours and 72 hours
treatment later.
Key words Allamanda cathartica Linn; Brontispa longissima; insecticidal activity
责任编辑: 郑定华
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