全 文 ：张余杰，秦小萍，周 平，等． 坡柳皂苷对棉铃虫生长发育的抑制作用［J］． 江苏农业科学，2014，42(4) :103 － 105．
坡柳皂苷对棉铃虫生长发育的抑制作用
张余杰1，秦小萍1，周 平2，黎学忠2，吴国星1
(1．云南农业大学植物保护学院，云南昆明 650201;2．云南省武定县农业技术推广服务中心，云南楚雄 651600)
摘要:为了评价坡柳皂苷对棉铃虫的生物活性，在室内采用浸渍叶碟饲喂法测定坡柳皂苷对棉铃虫生长发育的影
响。结果显示:坡柳皂苷对棉铃虫幼虫有明显的抑制作用，对其发育的抑制率随坡柳皂苷处理浓度的升高而逐渐增
高;不同坡柳皂苷处理引起的棉铃虫幼虫拒食率大小为 9 mg /mL ＞ 7 mg /mL ＞ 5 mg /mL ＞ 3 mg /mL ＞ 1 mg /mL，24 h后
9、7、5、3、1 mg /mL坡柳皂苷处理的拒食率分别为 73． 92%、64． 18%、62. 54%、61． 68%、48． 02%;坡柳皂苷处理的棉铃
虫在化蛹率、羽化率、产卵量及卵的孵化率方面受到一定程度的影响，随着处理浓度的升高，化蛹率、羽化率呈下降趋
势，其中不同处理的产卵量与卵的孵化率差异显著。说明坡柳皂苷对棉铃虫的生长发育有明显不利的影响，通过提纯
坡柳皂苷活性物质并进行适当的加工，可以开发出绿色环保的鳞翅目害虫抑制剂。
关键词:坡柳;乙醇提取物;棉铃虫;拒食率
中图分类号:S435． 622 文献标志码:A 文章编号:1002 － 1302(2014)04 － 0103 － 03
收稿日期:2013 － 08 － 13
基金项目:云南省教育厅科学研究基金(编号:2013Z029)。
作者简介:张余杰(1984—) ，男，河南柘城人，硕士研究生，主要从事
植物源农药研究。E － mail:yujie840704@ 126． com。
通信作者:秦小萍，女，山东高密人，博士，副教授，主要从事生物农药
的研究。Tel:(0871)65227723;E － mail:qxp99@ 163． com。
坡柳［Dodonaea viscosa (L．)Jacq．］别称车桑子、铁扫把
等，属无患子科，广泛分布于热带与亚热带区域，在我国的云
南、广西、贵州等省有大量分布。目前，国内外对坡柳及其提
取物的研究报道并不多见，国外主要集中在医学和成分分离
等方面，Sachdev等通过化学研究分离出多种成分，其中包括
几种黄酮类化合物和植物酸［1 － 2］、2 种二萜酸［3］及一些生物
活性成分［4］;Wagner 等从坡柳中提取到生物活性皂苷［5］;
Eloff等研究证明坡柳叶的甲醇提取物对几种细菌和病毒具
有抗菌活性［6］;Getie等报道了坡柳叶的粗提物对链球菌具有
抗菌活性［7］;Khurram等通过对坡柳粗提物进行薄层色谱分
析发现，坡柳提取物在不同的 Ｒf 值区域内对芽孢杆菌、枯草
芽孢杆菌、藤黄微球菌、大肠杆菌、沙门氏菌、假单胞菌、铜绿
假单胞菌具有抑制作用［8］;Pirzada 等研究证明，坡柳叶提取
物对由黑曲霉、黄曲霉、拟青霉、石膏样小孢子菌、红色毛癣菌
引起的皮肤病具有抑制作用，其三氯甲烷、乙醇、甲醇、乙酸乙
酯、水提取物都具有抗真菌活性，其中三氯甲烷提取物的抑菌
活性较强［9］。国内对坡柳的研究主要集中在生态环境、水土
保持等方面，陈少瑜等报道了坡柳具有较强的抗旱保水能
力［10］;李吉跃等研究证明，坡柳在干旱季节可以提高水分利
用效率(water use efficiency，WUE) ，以单位水分消耗换取最
大的碳固定，从而节约水分、提高水分利用效率［11］;在农药的
开发利用方面，赵红艳等报道了坡柳种子提取物对燕麦镰刀
菌、番茄早疫病菌、梨黑星病菌、烟草赤星病菌具有较好的抑
制作用，同时还发现坡柳种子三氯甲烷提取物对米象具有较
高的触杀活性［12 － 13］;杨美林等研究证明了坡柳乙醇提取物对
小菜粉蝶幼虫具有很强的拒食活性［14］;秦小萍等通过试验发
现，坡柳种子乙醇提取物对菜青虫 4 龄虫具有显著的拒食活
性，且对其生长发育的抑制作用明显［15］。
棉铃虫属于鳞翅目夜蛾科，是棉花的主要害虫，在我国
南、北方棉区均有分布，其 1 ～ 2 龄幼虫主要危害棉花的幼蕾、
嫩叶或苞叶，3 ～ 4 龄幼虫主要危害棉花的生殖器官，从而造
成大量蕾铃脱落和烂铃，危害严重时甚至可造成棉花严重减
产甚至绝收。据报道，由于连年单一无节制地使用化学农药，
棉铃虫的抗性迅速增高，多地棉区的棉铃虫对化学农药及菊
酯类农药的抗性达到几十倍甚至 100 倍以上。
目前国内关于棉铃虫的抗性表达和抗性机制方面的研究
较多，防治方面的研究主要集中在转基因棉防治、病毒防治、
生物防治等方面，有关植物源农药防治棉铃虫的报道较少。
本试验以坡柳皂苷为试验材料，研究其对棉铃虫取食和生长
发育的影响，以期为进一步在农药中应用坡柳皂苷提供理论
依据。
1 材料与方法
1． 1 试验时间和地点
本研究的室内试验于 2013 年 5—7 月在云南农业大学植
物保护学院昆虫系的实验室内进行。
1． 2 材料与仪器
试验用坡柳皂苷由云南农业大学植物保护学院农药系的
植物源农药实验室提供。
供试甘蓝叶采集云南农业大学植物保护学院的温室。
供试用棉铃虫(Heliothis armigera Hübner)采集于云南农
业大学的后山农场油菜地，采集 1 ～ 2 龄幼虫后，在云南农业
大学植物保护学院的养虫室内用饲料扩繁饲养至 4 龄。选取
同一世代、同一虫龄、体重相似的幼虫作为试验用虫。
供试仪器主要有:BCD －215YD冰箱，青岛海尔股份有限
公司;HS． Z68． 10 蒸馏水器，北京中兴伟业仪器有限公司;
FA2004 上皿电子天平，上海精科仪器有限公司;打孔器、直尺
等常用仪器由云南农业大学植物保护学院的植物源农药实验
室提供。
—301—江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2014.04.047
1． 3 试验方法
1． 3． 1 完全拒食活性测定 本试验采用浸渍叶碟饲喂
法［16］。先在实验室内用分析天平准确称量一定量的坡柳皂
苷，再加入适量蒸馏水，分别配制成 1、3、5、7、9 mg /mL等 5 个
质量浓度的药液，用封口膜封好，备用。取若干直径为 6 cm
的小玻璃培养皿，在底部垫入 1 片滤纸后加入少量的蒸馏水
保湿，每个培养皿中放入 1 头饥饿 4 h的 4 龄棉铃虫幼虫;然
后用打孔器将甘蓝叶片打成叶碟，将叶碟分别在 5 个不同质
量浓度的供试药液中浸渍 1 s，每个对应处理的培养皿中放入
2 张，每个处理重复 25 次;采用蒸馏水处理的叶碟作为对照。
当处理组和对照组的试验虫将叶碟取食一定面积后，及时添
加新的叶碟。将处理好的培养皿放入室温 25 ℃、相对湿度
70%的温室内培养，分别于处理后 0、24、48 h 用分析天平逐
个称量试验虫的体重;于处理后 24、48 h 后分别用方格纸逐
个测量试验虫的取食面积。试验结束后将试验虫按照不同的
处理组分别放入指形管中，用饲料饲养至化蛹。当幼虫化蛹
后，将蛹取出并放到养虫笼内，然后置于温湿度适宜的环境中
等待羽化。将羽化后的成虫在养虫笼内用 5%蜂蜜水进行营
养补充。详细记录试验中各处理组的蛹数、羽化的蛾数、卵粒
数及孵化的幼虫数。
1． 3． 2 数据的计算方法及统计分析 各处理的拒食率［17］、
发育抑制率［18］、化蛹率、羽化率、孵化率分别按以下公式计
算。拒食中浓度通过 DPS V6． 55 软件进行计算。
拒食率 =对照组取食量 －处理组取食量
对照组取食量
× 100%;
发育抑制率 =对照组体重增加量 －处理组体重增加量
对照组体重增加量
× 100%;
化蛹率 =蛹数 /试虫总数 × 100%;
羽化率 =羽化的蛹数 /试虫总数 × 100%;
孵化率 =孵化的卵粒数 /卵粒总数 × 100%。
2 结果与分析
2． 1 坡柳皂苷对棉铃虫幼虫生长发育的影响
由表 1 可见，坡柳皂苷对棉铃虫幼虫的生长发育抑制率
随着其浓度的增加而升高，处理后 24 h，9、7、5、3、1 mg /mL坡
柳皂苷的抑制率分别为 74． 24%、70. 93%、47． 16%、39. 37%、
19． 55%，抑制顺序为 9 mg /mL ＞ 7 mg /mL ＞ 5 mg /mL ＞
3 mg /mL ＞ 1 mg /mL;从处理后 48 h 的抑制率看，9 mg /mL 处
理的效果最好，能达到 65． 69%，1 mg /mL 处理效果最差，仅
为 16． 74%，这可能是由于随着处理浓度的升高，棉铃虫幼虫
的味觉感受器受到抑制，从而使得取食量减少。可见，坡柳皂
苷对棉铃虫幼虫的生长发育具有较好的抑制作用。
表 1 坡柳皂苷对 4 龄棉铃虫幼虫 24、48 h的发育抑制率
坡柳皂苷
质量浓度
(mg /mL)
处理前
虫质量
(mg /头)
处理后 24 h 处理后 48 h
虫质量
(mg /头)
抑制率
(%)
虫质量
(mg /头)
抑制率
(%)
9 93． 10 112． 60 74． 24 138． 60 65． 69
7 108． 10 130． 10 70． 93 159． 20 61． 46
5 96． 40 136． 40 47． 16 166． 50 47． 13
3 112． 30 158． 20 39． 37 197． 20 35． 97
1 103． 80 164． 70 19． 55 214． 20 16． 74
对照(CK) 95． 70 176． 40 228． 30
2． 2 坡柳皂苷对棉铃虫的拒食活性
从表 2 可以看出，处理后 24 h，9 mg /mL坡柳皂苷处理的
拒食率达到 73. 92%，拒食效果较好，1 mg /mL 处理的拒食效
果一般，达 48. 02%，拒食中浓度为 1 205． 62 μg /mL;处理后
48 h，拒食活性随浓度降低而减弱，拒食率分别为 69． 95%、
67． 58%、64. 36%、50． 58%、31． 47%，拒 食 中 浓 度 为
2 721． 31 μg /mL。
由结果可以看出，坡柳皂苷对棉铃虫幼虫具有较好的拒
食效果，这可能是坡柳皂苷处理后的叶碟口感较差，从而影响
棉铃虫幼虫的味觉系统，进而产生拒食或取食减少。
表 2 坡柳皂苷处理棉铃虫 4 龄幼虫 24、48 h后的拒食率
坡柳皂苷质量
浓度(mg /mL)
处理后 24 h 处理后 48 h
取食面积
(mm2 /头)
拒食率
(%)
取食面积
(mm2 /头)
拒食率
(%)
9 131． 99 73． 92 238． 56 69． 95
7 181． 25 64． 18 257． 44 67． 58
5 189． 57 62． 54 282． 98 64． 36
3 193． 92 61． 68 392． 40 50． 58
1 263． 07 48． 02 544． 10 31． 47
对照(CK) 506． 06 793． 99
回归直线方程 y = 0． 611 5x + 3． 115 8
r = 0． 939 0
y = 1． 096 7x + 1． 233 0
r = 0． 993 2
注:表中 x、y分别为处理组浓度的对数剂量、拒食率。
2． 3 坡柳皂苷对棉铃虫幼虫化蛹数及化蛹率的影响
由表 3 可以看出，不同坡柳皂苷浓度处理的棉铃虫化蛹
数目、化蛹率与 CK之间有差异。整体上看来，随着药液浓度
的升高，化蛹数及化蛹率均下降，因此可以认为坡柳皂苷对棉
铃虫幼虫后期的化蛹具有一定程度的影响，且化蛹率随处理
浓度的增加而减小。同时在试验过程中观察到处理组有少量
的试验虫未能正常化蛹而出现畸形，可能是因为试验虫的取
食量受到抑制，进而干扰到正常的生长发育，或者是由于取食
后叶碟上的药液扰乱了试验虫的化蛹激素而造成的。
表 3 坡柳皂苷对棉铃虫幼虫化蛹率的影响
坡柳皂苷处理浓度
(mg /mL)
化蛹数
(个)
化蛹率
(%)
对照(CK) 20 80
1 17 68
3 15 60
5 14 56
7 14 56
9 12 48
2． 4 坡柳皂苷对棉铃虫蛹的羽化数和羽化率的影响
由表 4 可以看出，坡柳皂苷对棉铃虫后期蛹的羽化影响
较大，羽化率随着坡柳皂苷处理浓度的增高逐渐降低，
9 mg /mL 处理的羽化率仅为 32%，1 mg /mL处理的羽化率为
64%。此外，本研究还发现少量蛹未能正常羽化，出现仅羽化
一半的情况，另外一部分死亡，这可能是由于前期未能正常化
蛹，或者在蛹期体内坡柳皂苷影响到其正常发育的结果。
2． 5 坡柳皂苷对棉铃虫蛾的产卵量和孵化率的影响
由表 5 可见，坡柳皂苷对棉铃虫后期蛾的产卵量、幼虫数
量及孵化率具有较明显影响，CK与9 mg / mL处理之间差异
—401— 江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期
表 4 坡柳皂苷对棉铃虫蛹的羽化数和羽化率的影响
坡柳皂苷处理
浓度(mg /mL)
羽化数
(头)
羽化率
(%)
坡柳皂苷处理
浓度(mg /mL)
羽化数
(头)
羽化率
(%)
对照(CK) 18 72 5 13 52
1 16 64 7 11 44
3 14 56 9 8 32
较大。产卵量、孵化的幼虫量、孵化率随着坡柳皂苷浓度升高而
降低。坡柳皂苷对棉铃虫蛾产卵量及孵化率的影响从高到低依
次为 9 mg /mL ＞7 mg /mL ＞5 mg /mL ＞3 mg /mL ＞1 mg /mL。
表 5 坡柳皂苷对棉铃虫蛾的产卵量及孵化率的影响
坡柳皂苷处理浓度
(mg /mL)
卵粒数
(粒)
幼虫数
(头)
孵化率
(%)
对照(CK) 2 932 888 30． 29
1 2 681 705 26． 29
3 2 037 401 19． 69
5 1 742 247 14． 18
7 1 509 153 10． 14
9 1 047 27 2． 58
棉铃虫的蛾所产的正常卵粒均呈分散状，卵粒之间有间
距，然而在试验中观察到 9 mg /mL处理组蛾所产的部分卵畸
形并凝结成块(图 1) ，直到这些成块的卵粒变黑、试验完全结
束时均未观察到有幼虫孵化，这可能是因为 9 mg /mL 坡柳皂
苷严重干扰到蛾的生殖系统，使其不能正常产卵或所产卵为
畸形，以致于不能孵化而造成的。
3 结论与讨论
棉铃虫为杂食性害虫，不仅严重危害棉花，同时还危害西
瓜、番茄、烟草、小麦等作物，但尚未有侵害坡柳的报道。本试
验证实坡柳皂苷对棉铃虫幼虫的生长发育和取食具有较好的
抑制作用，但是随着时间的增加，发育抑制率和拒食率却下
降，这可能是因为棉铃虫幼虫能很快适应坡柳皂苷，从而对其
不敏感，这是拒食剂所特有的应用问题之一［14］，在以后的研
究进程中应改善这一问题。此外，试验中人为操作也会对试
验结果产生一定程度的影响。本试验只进行了坡柳皂苷对棉
铃虫生长发育影响的研究，未进行坡柳皂苷的进一步纯化、改
造、盆栽试验及对害虫作用机制研究，这些是未来研究重点。
本试验证明，坡柳皂苷不仅对棉铃虫幼虫的取食具有较
好的抑制作用，也对后期幼虫的化蛹、蛹的羽化、蛾的产卵及
卵的孵化有不利影响。因此，将坡柳皂苷进一步纯化和加工
就可以用来制造绿色环保的新型植物源农药。同时，将现有
的理论和技术手段与其他防治方式相结合，能为棉铃虫的防
治提供更多思路。
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