全 文 ：异源次生化合物对美洲斑潜蝇种群控制
作用的田间试验 3
冼继东　庞雄飞 3 3 　曾　玲
(华南农业大学农业部昆虫生态和毒理重点开放实验室 , 广州 510642)
【摘要】　应用作用因子生命表方法以及在此基础上提出的干扰作用控制指数法评价了异源植物次生物质
在美洲斑潜蝇种群控制中的作用. 结果表明 ,非寄主植物的乙醇提取物 (浓度为 1gDW·100ml - 1) 即马缨丹
( L antana cam ara) 、飞机草 ( Eupatorium odoratum) 、蟛蜞菊 ( Wedelia chinensis)和机油乳剂 (C23) 对保护菜
豆免受美洲斑潜蝇为害起着明显的作用 ,这些作用物质处理区的干扰作用控制指数分别为 0. 136、0. 163、
0. 213 和 0. 222 ,对美洲斑潜蝇的防治效果可达 86. 4 %、83. 7 %、78. 7 %和 77. 8 %. 同时 ,这些作用物质不
会影响美洲斑潜蝇的寄生性天敌的寄生作用 ,反而在一定程度上可加强寄生蜂的寄生作用. 因此 ,4 种供
试作用物质对美洲斑潜蝇种群起着重要的控制作用.
关键词 　美洲斑潜蝇 　次生化合物 　生命表 　干扰作用控制指数
文章编号 　1001 - 9332 (2003) 01 - 0097 - 04 　中图分类号 　Q968. 1 　文献标识码 　A
Suppressive effect of secondary substances on L iriomyza sativae population. XIAN Jidong , PAN G Xiongfei ,
ZEN G Ling ( The Key L aboratory of Insect Ecology and Toxicology of Chinese Minist ry of A griculture , South
China A gricultural U niversity , Guangz hou 510642 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2003 ,14 (1) :97～100.
Life table and interference index of population control ( IIPC) were used to evaluate the effects of spraying alco2
hol extracts of plant secondary substances on the population of L iriomyz a sativae . Field experiment results
showed that alcohol extracts derived from L antana cam ara , Eupatorium odoratum ,and Wedelia chinensis ,and
one kind of commercial petroleum spray oil were positive to protect kidney bean from infestation of L . sativae.
The IIPC of these repelling substance compared with control were 0. 136 , 0. 163 , 0. 213 , and 0. 222 , and the
control effects on L . sativae were 86. 4 % , 83. 7 % , 78. 7 % , and 77. 8 % , respectively. At the same time , the
parasitism of vegetable leafminer was increased compared with control , indicated that the effects of parasitism
were increased. The results indicated that these substances had strong effects in controlling the population of L .
sativae.
Key words 　L iriomyz a sativae , Secondary substance , Life table , Interference index of population control.3 国家自然科学基金 (39930120 和 39770516)和广东省自然科学基
金资助项目 (980138) .3 3 通讯联系人.
2001 - 08 - 06 收稿 ,2002 - 04 - 09 接受.
1 　引 　　言
植物在与昆虫长期协同进化过程中 ,产生了特
有的次生化合物 ,这些次生化合物对大多数昆虫起
着化学防御的作用[7 ] ;植食性昆虫由于适应了特殊
植物分类单元的化学防御物质而表现出食性的专
化.植物的化学防御物质对昆虫的毒理作用包括忌
避、拒食和毒杀作用. 对于形成食性行为专门化的植
食性昆虫 ,把取食对象的次生化合物作为引诱、刺激
取食物质 ,形成解毒的机制 ,以至利用一些次生化合
物合成自身的激素或防御化合物. 在长期的研究和
实践中 ,植物次生化合物对昆虫的毒杀作用一直受
到重视 ,但对昆虫的忌避作用却研究较少[2 ] . 庞雄
飞等[3 ,4 ]提出的干扰作用控制指数 ,以当代卵量的
控制指数表示化学物质对成虫寻找寄主的作用 ,以
各虫期存活率的控制指数表示毒杀作用和由于拒食
而引起死亡的作用 ,这些干扰作用控制指数的乘积
可以准确评价植物保护剂的效果[5 ,8 ] . 根据华南农
业大学昆虫生态研究室提出利用异源植物次生化合
物对害虫的拒避作用来控制害虫 ,把异源植物次生
化合物应用于保护作物免受害虫侵袭 ,进一步开发
“植物保护剂”的设想 ,本研究以美洲斑潜蝇为研究
对象 ,利用干扰作用控制指数 ( IIPC) 对异源次生物
质的效果进行评价 ,为植物保护剂的研制提供科学
依据.
2 　材料与方法
211 　供试蔬菜品种
试验于 2000 年 9～11 月在深圳市龙岗区坪山镇碧岭生
应 用 生 态 学 报 　2003 年 1 月 　第 14 卷 　第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2003 ,14 (1)∶97～100
态村进行 . 在生态村的菜场种植菜豆 Phaseolus vagaris . ,面
积约 1500m2 ,在菜豆整个生育期管理措施按常规进行.
212 　供试药剂
飞机草 ( Eupatorium odoratum ) 茎叶乙醇提取物 ,蟛蜞
菊 ( Wedelia chinensis )乙醇提取物 ,马缨丹 ( L antana cam ara
)枝叶乙醇提取物 ,均由华南农业大学昆虫生态研究室制备 ;
D2C2Tron NR 机油乳剂 (C23) ,澳大利亚 Caltex 公司生产.
213 　试验方法与田间调查
将 1500m2 的菜豆种植区分成 5 个 300m2 的小区 ,于美
洲斑潜蝇成虫高峰期时选择其中的 4 个小区分别施用浓度
为 0. 01gDW·ml - 1 (即每毫升乙醇含 0. 01g 干物质的提取
物)的飞机草乙醇提取物、蟛蜞菊乙醇提取物、马缨丹乙醇
提取物和 300x 的机油乳剂 ,另一小区以清水作对照.
于施药后第二天调查各处理区以及对照区成虫的产卵
量 ,调查方法是每小区随机摘取 200 个叶片 ,于室内在显微
镜下观察记录卵量. 此后于幼虫高峰期在各处理区叶片上标
记 1、2、3 龄幼虫的数量各 50 头 ,5d 后分别记录标记幼虫的
存活情况 ,即观察记录其寄生、捕食以及存活的数量 ,以此来
估计各龄幼虫的存活率和寄生、捕食作用因子相对应的存活
率. 10d 后分别在各处理区表土层和叶片上收集一定数量的
褐色蝇蛹 (为即将羽化的蛹) ,在室内观察记录其羽化的成虫
数 ,以估计蛹的存活率. 同时从各处理区内采集美洲斑潜蝇
幼虫 ,在室内继续饲养到化蛹和羽化为成虫 ,统计雌雄性比.
并分别配对置于塑料圆筒 (直径 15cm ,高 40cm) 中 ,以盆栽
菜豆苗供成虫产卵 ,以记录雌成虫的产卵量及成虫寿命.
214 　评价方法
采用生命表方法和干扰作用控制指数进行评价. 干扰作
用控制指数 IIPC ( Interference index of population control) 是
以作用因子组配的生命表基础上提出来的 [2～4 ,6 ] . 干扰作用
控制指数表示其中一个或多个作用因子受干扰后 ,对种群密
度及其增长趋势的影响. 干扰作用控制指数可表示为 :
IIPC = N1TrN1Ck =
N0TrSETrSSTrSL TrSPTr FPFTr P♀Tr PhTr[ PfdTr (SAaTr) d ]
N0CkSECkSSCkSLCkSPCkFPFCkP♀CkPhCk[ PfdCk (SAaCk) d ]
其中 ,N1 Tr、N1Ck 为处理及对照下代卵量 ;N0 Tr、N0Ck 为处
理及对照当代卵量 ; SEtr 、SSTr 、SL Tr 、SPTr为处理区卵、低龄幼
虫、大龄幼虫、蛹存活率 ; SEck、SSCk、SLCk、SPCk为对照区卵、低
龄幼虫、大龄幼虫、蛹存活率 ; F 为设定的标准卵量 ; PFTr、
PFCk为处理区、对照区达标准卵量的概率 ; PhTr 、PhCk为处理
区、对照区当代成虫迁移后的居留率 ; PfdTr 、PfdCk为处理区、
对照区当代成虫逐日产卵概率 ; (SAaTr) d、(SAaCk) d 为处理区、
对照区当代成虫逐存活率.
非嗜食植物次生化合物对害虫的行为产生了各种干扰
作用 ,在这些干扰作用中 ,驱避成虫趋近 ,干扰成虫寻找寄主
及寄生部位 ,干扰成虫产卵行为表现为当代卵量的下降 ,则
当代卵量是一个重要指标 ;拒食作用如果引起幼虫迁移或引
起幼虫或蛹的死亡 ,幼虫及蛹存活率是重要指标 ;如果毒杀
作用引起卵、幼虫或蛹期死亡 ,卵、幼虫或蛹的存活率为重要
指标 ;生理作用如果不致死 ,当代成虫的雌性比率、每雌产卵
量、成虫逐日产卵概率和成虫逐日存活率将会受到影响.
供试的作用物质对美洲斑潜蝇的干扰作用主要表现为
对成虫产卵的影响上 ,即可使成虫产卵量下降 ,同时美洲斑
潜蝇为潜叶性害虫 ,成虫产卵于叶表皮下 ,幼虫在叶表皮下
蛀食 ,次生物质难以对叶表皮下的虫态产生作用 ,故可以将
上述方程 (1)简化为 :
IIPC =
N0 Tr
N0Ck
干扰作用控制指数 IIPC 值的大小 ,反映了作用因子对
目标害虫控制作用的大小. 方程 (2) 中的干扰作用控制指数
为处理区卵量与对照区卵的比值 ,如果 IIPC < 1 ,表明处理
区卵量低于对照区卵量 , IIPC 值越小 ,处理区的卵量越低 ,
表明供试该物质对成虫产卵忌避作用越明显.
3 　结果与分析
311 　异源植物次生物质对美洲斑潜蝇成虫产卵的
影响
　　供试的 4 种驱避作用物质可干扰美洲斑潜蝇成
虫的产卵行为 ,使成虫产卵量下降. 用方程 (2) 整理
田间调查的数据可得表 1. 由表 1 可见 ,马缨丹乙醇
表 1 　3 种植物的乙醇提取物对美洲斑潜蝇成虫产卵的影响
Table 1 Effects of alcohol extracts from leaves and stalks of some com2
mon plants on adult ovipositing
提取物
Extracts
着卵量 (粒/ 叶) Number of eggs per leaf
处理 Treatment 对照 Control
IIPC
L C 1. 51 8. 80 0. 172
Eo 1. 95 8. 80 0. 222
Po 2. 36 8. 80 0. 268
Wc 2. 61 8. 80 0. 297
L C :马缨丹枝叶乙醇提取物 Leaves and stalk extracts of L antana ca2
mara ; Eo :飞机草茎叶乙醇提取物 Leaves and stalk extracts of Eupa2
torium odorat um ; Po :D2C2Tron NR 机油乳剂 ( C23) Petroleum spray
oil ;Wc :蟛蜞菊乙醇提取物 Leaves and stalk extracts of Wedelia chi2
nensis ; IIPC :干扰作用控制指数 Interference index of population con2
trol. 下同 The same below.
提取物、飞机草乙醇提取物、机油乳剂、蟛蜞菊乙醇
提取物对美洲斑潜蝇成虫产卵的干扰作用控制指数
分别为 0. 172、0. 222、0. 268 和 0. 297 ,表明这几种
物质对美洲斑潜蝇成虫的产卵干扰效果为 82. 7 %、
77. 8 %、73. 2 %和70. 3 % ,其中以马缨丹乙醇提取物
的干扰作用最为明显 ,作用效果可达 82. 7 % ,也就
是说使成虫的产卵量下降了 82. 7 %. 如果对照区当
代卵量 N0Ck为 1000 粒 ,那么在马缨丹乙醇提取物、
飞机草乙醇提取物、机油乳剂和蟛蜞菊乙醇提取物
处理区中当代的卵量 N0 Tr可分别降至 172、222、268
和 297 粒. 这就大大减少了此代美洲斑潜蝇幼虫的
基数 ,从而达到保护菜豆免受为害的目标.
312 　异源植物次生物质对美洲斑潜蝇自然种群的
控制作用
　　根据 311 的结果 ,供试的 4 种驱避作用物质对
89 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　14 卷
美洲斑潜蝇成虫产卵的干扰作用较明显 ,可降低成
虫产卵量达 70 %以上. 现根据田间调查的数据 ,用
作用因子生命表方法[3 ] ,组建了不同处理区美洲斑
潜蝇自然种群生命表 ,并利用方程 (1)计算各处理区
的干扰作用控制指数 ,以分析驱避作用物质对美洲
斑潜蝇整个世代的影响 (表 2) . 可见 ,对照区和马缨
表 2 　异源植物次生化合物作用后美洲斑潜蝇自然种群生命表(深圳 ,2000. 9～11)
Table 2 Effects of plant secondary substances on the population of vegetable leaf miner Liriomyza sativae Blanchard ( Shenzhen ,Sep. - Nov. ,2000)
虫态
Stage
作用因子 Acting factors 存活率 Survival rate
对照 CK L C Eo Wc Po
卵 Eggs 卵量比率 Proportion of egg number 1. 000 0. 172 0. 222 0. 297 0. 268
不孵化 Nonhatch 0. 973 0. 971 0. 970 0. 981 0. 967
1 龄 1 st instar 捕食及其他 Predation and others 0. 952 0. 941 0. 939 0. 927 0. 896
寄生 Parasitism 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000
2 龄 2nd instar 捕食及其他 Predation and others 0. 917 0. 914 0. 908 0. 912 0. 873
寄生 Parasitism 0. 863 0. 748 0. 752 0. 736 0. 787
3 龄 3 rd instar 捕食及其他 Predation and others 0. 902 0. 898 0. 911 0. 887 0. 965
寄生 Parasitism 0. 736 0. 687 0. 676 0. 660 0. 704
蛹 Pupae 捕食、农事及其它 Predation agri. methods and others 0. 501 0. 512 0. 492 0. 508 0. 511
寄生 Parasitism 0. 974 0. 946 0. 921 0. 943 0. 950
不羽化 Nonemergence 0. 964 0. 970 0. 968 0. 959 0. 965
成虫 Adult FPFP ♀ 48. 720 48. 720 48. 720 48. 720 48. 720
种群趋势指数 ( I) 11. 153 1. 518 1. 817 2. 375 2. 474
干扰作用控制指数( IIPC) 1. 000 0. 136 0. 163 0. 213 0. 222
丹乙醇提取物、飞机草乙醇提取物、蟛蜞菊乙醇提取
物和机油乳剂处理区的种群趋势指数分别为11. 153
和 1. 518、1. 817、2. 375、2. 474 ,即下一代美洲斑潜
蝇种群数量将分别为这一代的 11. 153 和 1. 518、
1. 817、2. 375、2. 474 倍. 表 2 中的“卵量比率”是“产
卵忌避”作用 ,是指当代卵量的控制指数 ,表示化学
物质对成虫寻找寄主、产卵场所以及选择产卵部位
的作用. 由于供试的 4 种作用物质对美洲斑潜蝇成
虫具有产卵的忌避作用 ,马缨丹乙醇提取物、飞机草
乙醇提取物、蟛蜞菊乙醇提取物和机油乳剂处理区
的干扰作用控制指数分别为 0. 136、0. 163、0. 213 和
0. 222 ,表明这些作用物质对美洲斑潜蝇的防治效果
可达 86. 4 %、83. 7 %、78. 7 %和 77. 8 % ,可见这些物
质对美洲斑潜蝇整个世代种群的影响是明显的 ,其
中以马缨丹乙醇提取物的作用效果最佳.
313 　异源次生物质对美洲斑潜蝇寄生蜂寄生作用
的影响
　　根据表 2 的试验结果 ,整理出不同处理区中寄
生作用因子相对应的干扰作用控制指数 (表 3) ,利
用所得的干扰作用控制指数分析植物乙醇提取物对
表 3 　不同处理区美洲斑潜蝇寄生蜂寄生作用的干扰作用控制指数
Table 3 Interference index of population control ( IIPC) of parasitoids on vegetable leaf miner in different treatment
虫期
Stages
存活率 Survival rate
对照 CK Lc Eo Wc Po
IIPC
Lc Eo Wc Po
1 龄 1 st instar 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000
2 龄 2nd instar 0. 863 0. 748 0. 752 0. 736 0. 787 0. 867 0. 871 0. 853 0. 912
3 龄 3 rd instar 0. 736 0. 687 0. 676 0. 660 0. 704 0. 933 0. 918 0. 897 0. 957
蛹期 Pupae 0. 974 0. 946 0. 921 0. 943 0. 950 0. 971 0. 946 0. 968 0. 975
世代1) Generation 0. 619 0. 486 0. 468 0. 458 0. 526 0. 785 0. 756 0. 741 0. 851
1)世代干扰作用控制指数是各虫期干扰作用控制指数的乘积 ,如 0. 785 = 1. 000 ×0. 867 ×0. 933 ×0. 971.
美洲斑潜蝇寄生蜂寄生作用的影响. 由表 3 可见 ,在
试验的不同处理区中 ,美洲斑潜蝇各龄幼虫和蛹的
寄生作用因子相对应的存活率均低于对照 ,干扰作
用控制指数小于 1 ,说明供试的植物乙醇提取物和
机油乳剂不会干扰美洲斑潜蝇寄生蜂的寄生行为.
在马缨丹乙醇提取物、飞机草乙醇提取物、蟛蜞菊乙
醇提取物和机油乳剂处理区中 ,寄生蜂对美洲斑潜
蝇整个世代的寄生干扰作用控制指数分别为 0.
785、0. 756、0. 741 和 0. 851 ,可见供试的作用物质在
一定程度上可加强美洲斑潜蝇寄生蜂的寄生作用 ,
其中蟛蜞菊乙醇提取物处理区中的干扰作用控制指
数为最小 ,该物质加强美洲斑潜蝇寄生蜂的寄生作
用最为明显.
4 　结 　　语
　　本试验结果表明 ,马缨丹乙醇提取物、飞机草乙
醇提取物、蟛蜞菊乙醇提取物和机油乳剂对美洲斑
潜蝇的控制作用是明显的 ,主要表现在对产卵的忌
避作用上 ,马缨丹乙醇提取物、飞机草乙醇提取物、
蟛蜞菊乙醇提取物和机油乳剂处理区产卵忌避相对
应的干扰作用控制指数为 0. 172、0. 222、0. 297 和
0. 268. 同时这些作用物质不影响美洲斑潜蝇寄生性
991 期 　　　　　　　　　　冼继东等 :异源次生化合物对美洲斑潜蝇种群控制作用的田间试验 　　　　　　　　　
天敌的寄生作用. 非寄主植物的乙醇提取物和具驱
避作用物质机油乳剂在美洲斑潜蝇种群数量控制中
起着重要的作用.
　　长期以来 ,在害虫防治的研究和实践中 ,一直强
调毒杀作用 ,杀虫剂的筛选常常以毒杀作用作为主
要依据[1 ] . 如果以毒杀作用为指标 ,则本研究中供
试的 4 种作用物质将会被淘汰. 植物保护剂以利用
化学物质保护植物免受害虫为害作为目标 ,其对大
多数昆虫作用过程的顺序是 :忌避作用 →拒食作用
→毒杀作用[2 ,4 ] . 保护植物免受虫害 ,对产卵忌避作
用高的植物次生化合物和具驱避作用物质如机油乳
剂对害虫干扰作用不可忽视. 因此 ,在对非嗜食植物
的防御化合物的研究中 ,应以保护植物免受虫害作
为目标 ,建立一个综合指标 ,统一考虑保护植物免受
虫害各种作用的综合效果 ,把驱避作用、拒食作用、
毒杀作用等各种作用给予统一的指标 ,以评价其对
种群的控制作用.
参考文献
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ry. Beijing : China Science and Technology Press. 722～726 (in
Chinese)
作者简介 　冼继东 ,女 ,1969 生 ,讲师 ,博士 ,主要从事昆虫
生态学研究 ,发表论文 22 篇. E2mail :jdxian @163. net
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001 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　14 卷