靳愛(ài)仙，周國(guó)英，閆瑞坤，伍 南，鄧小軍，路宗巖

(中南林業(yè)科技大學(xué) 林業(yè)生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)生物活性的影響

靳愛(ài)仙，周國(guó)英，閆瑞坤，伍 南，鄧小軍，路宗巖

(中南林業(yè)科技大學(xué) 林業(yè)生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

在室內(nèi)測(cè)定了博落回乙醇提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生物活性。結(jié)果表明:博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生物活性隨濃度的升高而增強(qiáng)。在提取液為100 g/L供試濃度下，松梢螟幼蟲(chóng)24 h、48 h的拒食率分別為92.62%和91.95%，顯著高于其他濃度；生長(zhǎng)抑制率分別為95.20%(24 h)和92.43%(48 h)，處理后96 h的生長(zhǎng)抑制率亦高達(dá)90.80%；對(duì)3齡幼蟲(chóng)的觸殺作用高于5齡幼蟲(chóng)，處理后24 h、48 h的校正死亡率分別為86.67%和76.66%，與標(biāo)準(zhǔn)藥劑對(duì)照噻蟲(chóng)啉的效果沒(méi)有明顯差異。可見(jiàn)，博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)具有一定的生物活性。關(guān)鍵詞： 博落回提取物；松梢螟；拒食活性；生長(zhǎng)抑制；觸殺作用

松梢螟Dioryctria splendidella為螟蛾科Pyralididae松梢螟屬Dioryctria蛀梢型害蟲(chóng)，主要危害馬尾松、濕地松等樹(shù)種，是湖南省重要的森林害蟲(chóng)之一。該害蟲(chóng)自2009年在湖南省大爆發(fā)，為害面積達(dá)17.3萬(wàn)hm2；2010年湖南省僅5年生以下的馬尾松幼林發(fā)生危害有12萬(wàn)hm2，嚴(yán)重影響了松木林的健康。

博落回M. cordata為罌粟科Papaveraceae博落回屬M(fèi)acleaya多年生大型草本，湖南省各地多有分布，植物資源較為豐富。博落回全草具有毒性，國(guó)內(nèi)外研究表明其有效活性成分主要為生物堿類[1-6]。在實(shí)際應(yīng)用中博落回具有抗菌[7-8]、殺蛆[9]、殺蟲(chóng)等功效[10-13]。近年來(lái)有關(guān)博落回殺蟲(chóng)作用研究逐漸增多，周順玉等[14]研究了其對(duì)茶毛蟲(chóng)及茶尺蠖的生物作用，張國(guó)洲等[15]測(cè)定了其對(duì)菜粉蝶5齡幼蟲(chóng)的拒食作用，博落回對(duì)松梢螟等林業(yè)蟲(chóng)害的生物活性作用還未見(jiàn)報(bào)道。

目前中國(guó)針對(duì)松梢螟等重大林業(yè)蟲(chóng)害的防治使用的基本是化學(xué)農(nóng)藥，在化學(xué)農(nóng)藥弊端日益凸顯的情況下，植物源殺蟲(chóng)劑以其綠色環(huán)保、低毒、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)[15]成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用也成為農(nóng)藥行業(yè)新的趨勢(shì)。從林業(yè)有害生物防治的角度來(lái)看，從天然殺蟲(chóng)活性植物中研究開(kāi)發(fā)安全、有效、低毒的植物源農(nóng)藥，對(duì)推進(jìn)林業(yè)無(wú)公害防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本研究測(cè)定博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生物活性作用主要從以下3個(gè)方面進(jìn)行:(1)不同濃度梯度下，博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的非選擇拒食活性作用；(2)不同濃度梯度及不同處理時(shí)間下，博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)抑制作用；(3)不同濃度梯度及不同蟲(chóng)齡下，博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的觸殺作用。通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的研究，為此類植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)和松梢螟的生物防治奠定科學(xué)的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試植物:博落回全草采自湖南省株洲攸縣皇圖嶺鎮(zhèn)山關(guān)林場(chǎng)，植物全草采集時(shí)間為2010年8月份。將新鮮的博落回全草洗凈、晾干，置于60 ℃烘箱內(nèi)烘干，粉碎過(guò)40目篩，用密封瓶保存。

供試?yán)ハx(chóng):松梢螟幼蟲(chóng)采自湖南省衡陽(yáng)市衡山縣馬尾松幼林，采集時(shí)間為2011年5月～10月。幼蟲(chóng)以新鮮松梢木段作為食料，置于溫度(28±2) ℃，相對(duì)濕度(60%±10%)培養(yǎng)室中培養(yǎng)。選取3齡、4齡、5齡蟲(chóng)供試。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 博落回提取物的制備

參考王欣等[17]的方法并改進(jìn)，用90%乙醇按料液比1 g : 9 mL浸漬植物粉末24 h，超聲提取45 min，每次超聲時(shí)間為2 s，兩次超聲時(shí)間間隔0.5 s，功率1600 W，提取溫度為30 ℃，提取兩次，真空抽濾。將濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至50 mL左右轉(zhuǎn)至100 mL燒杯，讓溶劑自然揮發(fā)，使提取物成浸膏狀。用60%乙醇溶解稀釋，加0.1%吐溫-80制備成供試原液，冷藏備用。

1.2.2 博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的非選擇拒食活性測(cè)定

采用非選擇性松梢段法。先將供試原液用60%乙醇稀釋成濃度梯度為100、50、25、12.5、6.25 g/L的供試液。挑取個(gè)體大小和蟲(chóng)齡一致健康的幼蟲(chóng)放入用濾紙保濕的9 cm培養(yǎng)皿中，每皿放入1頭饑餓6 h的試蟲(chóng)。選取新鮮、粗細(xì)均勻且直徑約7 mm的馬尾松梢枝條，將其截成長(zhǎng)20 mm的木段，分別在不同濃度的供試液中浸漬10 s取出，自然晾干，以清水處理為對(duì)照。每濃度處理試蟲(chóng)10頭，每處理重復(fù)5次，處理后置于養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)飼養(yǎng)，24 h、48 h后各測(cè)量一次木段被取食面積，計(jì)算非選擇拒食率[18]。

取食面積的計(jì)算方法:一段試用馬尾松松梢段的直徑約為7 mm,長(zhǎng)約20 mm，因此其表面積約為439.6 mm2，取食面積經(jīng)測(cè)量后按占總面積的比例換算。

式(1)中：N為非選擇拒食率；C為對(duì)照取食面積；T為處理取食面積。

1.2.3 博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)抑制作用測(cè)定

采用浸松梢段法。試用松梢段的處理方法同“1.2.2節(jié)”中的方法。將處理好的松梢段置于9cm培養(yǎng)皿中，挑取個(gè)體大小和蟲(chóng)齡一致健康的幼蟲(chóng)饑餓處理6 h，每皿接入1頭，接入前稱其體重。每濃度處理試蟲(chóng)10頭，每處理重復(fù)5次，用清水處理作對(duì)照。處理后24 、48 h各稱量其體重1次，48 h后棄去死蟲(chóng)和殘存松梢段，更換未經(jīng)供試液處理的新鮮松梢段供試蟲(chóng)取食，每天更換1次，處理后96 h后檢測(cè)試蟲(chóng)體重，計(jì)算生長(zhǎng)抑制率[17]。

式 (2)中：G為生長(zhǎng)抑制率；C為對(duì)照組增長(zhǎng)體重；T為處理組增長(zhǎng)體重。

1.2.4 博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的觸殺作用測(cè)定

采用浸蟲(chóng)法。將個(gè)體大小和蟲(chóng)齡一致健康的試蟲(chóng)浸入不同濃度供試液中5 s后取出，用濾紙吸取多余藥液，至養(yǎng)蟲(chóng)室正常飼養(yǎng)，每濃度處理試蟲(chóng)10頭，每處理重復(fù)3次，以清水作為空白對(duì)照，以市售噻蟲(chóng)啉為陽(yáng)性對(duì)照。處理48 h后，調(diào)查試蟲(chóng)死亡情況，記錄總蟲(chóng)數(shù)及死亡蟲(chóng)數(shù)，計(jì)算死亡率和校正死亡率。

式(3)～(4)中：D為死亡率；L為死亡蟲(chóng)數(shù)；T為總蟲(chóng)數(shù)；Cm為校正死亡率；T為處理死亡率；C為對(duì)照死亡率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 18.0和DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Duncan's法分析數(shù)據(jù)差異顯著性。將拒食率、生長(zhǎng)抑制率和校正死亡率均轉(zhuǎn)化為機(jī)率值，將濃度進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后繪制回歸方程，并計(jì)算 AFС50、LС50。

2 結(jié)果與分析

2.1 博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的非選擇拒食活性

博落回提物對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)的非選擇拒食活性測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1和表2。從表中數(shù)據(jù)可以看出，博落回提取物對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)的拒食作用隨著供試液濃度的升高而增加。在供試液在濃度為100 g/L時(shí)對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)具有較好的拒食作用。其中處理時(shí)間為24 h時(shí)拒食率達(dá)到了92.62%，處理48 h后其拒食率為91.95%。從表2可以看出，松梢螟4齡幼蟲(chóng)經(jīng)博落回供試液處理后24 、48 h的拒食中濃度(AFС50)差異較小，95%置信區(qū)間也有重疊現(xiàn)象，說(shuō)明經(jīng)博落回提取物處理后24 h、48 h的拒食作用的差異并不顯著。

表1 博落回提取物對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)的非選擇性拒食活性測(cè)定結(jié)果?Table 1 Non-selective antifeedant activities of M. cordata extractsagainst the 4th instar larvae of D. splendidella

表2 博落回提取物對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)非選擇性拒食率的回歸方程及AFС50Table 2 Regression equation and AFC50 of non-selective antifeedant rate of M. cordata extracts against 4th instar larvae of D. splendidella

2.2 博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)抑制作用

博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)抑制作用測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3、表4和表5。從表中數(shù)據(jù)可知，用不同濃度的博落回供試液對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)抑制作用隨著濃度的升高而增強(qiáng)。在供試液濃度為50 g/L時(shí)對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)抑制率明顯增強(qiáng)，在供試液濃度為100 g/L處理時(shí)間為24 h時(shí)生長(zhǎng)抑制率達(dá)到95.20%，在處理96 h后其生長(zhǎng)抑制率也達(dá)到90.80%。從表5的數(shù)據(jù)看，處理后96 h的EС50濃度略小于處理后24 h、48 h的濃度，但從95%的置信區(qū)間來(lái)看處理后24 、48 、96 h的差異并不顯著。說(shuō)明博落回提取物有效成分代謝半衰期可能較長(zhǎng)，96 h仍然處于有效濃度水平。

表3 松梢螟4齡幼蟲(chóng)經(jīng)博落回提取物處理后的體重Table 3 Body weight of 4 instar larvae of D. splendidellaafter treated with M. cordata extracts

表4 松梢螟4齡幼蟲(chóng)經(jīng)博落回提取物處理后的生長(zhǎng)抑制率Table 4 Growth inhibiting rate of 4th instar larvae of D.splendidella after treated with M. cordata extracts

表5 博落回提取物對(duì)松梢螟4齡幼蟲(chóng)生長(zhǎng)制率的回歸方程及EС50Table 5 Growth inhibition regression equations and EC50 of 4th instar larvae of D. splendidella after treated with M. cordata extracts

2.3 博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的觸殺作用

博落回提取物對(duì)松梢螟3齡、5齡幼蟲(chóng)的觸殺活性作用測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6、表7。由表6可以看出，供試液濃度與觸殺效果存在正相關(guān)關(guān)系，在濃度100 g/L時(shí)對(duì)松梢螟3齡、5齡幼蟲(chóng)的觸殺作用最大，并且其作用效果與市售噻蟲(chóng)啉(濃度為30 g?L-1)的效果處于同一顯著水平。由表6、表7可以看出，博落回提取物對(duì)3齡幼蟲(chóng)的效果明顯高于5齡幼蟲(chóng)，兩者的LС50有較大差異，95%置信限沒(méi)有重疊，說(shuō)明博落回提取物對(duì)3齡幼蟲(chóng)和5齡幼蟲(chóng)作用效果的差異性顯著。

表6 博落回提取物對(duì)松梢螟3齡、5齡幼蟲(chóng)的觸殺作用測(cè)定結(jié)果Table 6 Contact toxicity of M. cordata extracts to 3th and 5 th instar larvae of D. splendidella

表7 博落回提取物對(duì)松梢螟3齡、5齡幼蟲(chóng)觸殺作用的毒力回歸方程及LС50Table 7 Contact toxicity regression equations and LC50 of 3th and 5 th instar larvae of D. plendidella after treated with M. ordata extracts

3 討 論

植物用作控制害蟲(chóng)的方式大致有拒食作用，生長(zhǎng)抑制作用，觸殺作用，胃毒作用，忌避作用，麻醉作用等[19]。博落回提取物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)的生物活性作用，主要選擇了拒食活性、生長(zhǎng)抑制作用和觸殺作用進(jìn)行研究。大部分的殺蟲(chóng)植物因成分復(fù)雜，對(duì)昆蟲(chóng)都有一定的拒食活性作用，因此選用植物粗提物用作拒食活性測(cè)定是適宜而可行的。拒食活性作用的機(jī)理主要是植物中的某些成分抑制了昆蟲(chóng)的味覺(jué)感受器的功能，影響昆蟲(chóng)對(duì)食物的識(shí)別[20]。試驗(yàn)中在博落回提取物濃度較高的情況下有些試蟲(chóng)基本不取食。由于忌避作用的結(jié)果也能導(dǎo)致昆蟲(chóng)不取食，因此還不能說(shuō)明對(duì)于博落回植物對(duì)松梢螟幼蟲(chóng)產(chǎn)生拒食作用的根本原因。

生長(zhǎng)抑制作用對(duì)于大多數(shù)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，雖然沒(méi)有達(dá)到直接控制害蟲(chóng)數(shù)量的目的，但不良的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)直接影響到后期幼蟲(chóng)化蛹率和蛹的重量及大小。在試驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)博落回提取物處理后的存活幼蟲(chóng)，其蟲(chóng)蛹的重量和大小比正?；嫉南x(chóng)蛹要輕、小，成蟲(chóng)個(gè)體也相對(duì)較小，不難懷疑個(gè)體較小的成蟲(chóng)與正常成蟲(chóng)的質(zhì)量及對(duì)其后代質(zhì)量的影響應(yīng)當(dāng)是不同的。

另外，本次試驗(yàn)中觸殺作用的效果與周順玉等[14]對(duì)茶毛蟲(chóng)、茶尺蠖的毒殺效果基本一致。在觸殺作用效果測(cè)定試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)供試液處理后5齡幼蟲(chóng)的存活率明顯高于3齡幼蟲(chóng)，5齡幼蟲(chóng)的抗藥性性機(jī)理一方面可能是由于幼蟲(chóng)形體不同代謝速率的差別所導(dǎo)致，另一方面也可能是幼蟲(chóng)處于不同的生理時(shí)期而引起的，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。經(jīng)博落回提取物觸殺后的試蟲(chóng)的死亡形態(tài)大致有3種:(1)蟲(chóng)體腹部腫脹；(2)蟲(chóng)體皺縮，體表顏色略加深，表現(xiàn)為失水狀；(3)蟲(chóng)體癱軟，腹部呈空癟狀。導(dǎo)致試蟲(chóng)不同死亡形態(tài)的機(jī)理也值得深入探討。

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Bioactivities of Macleya cordata extracts against larvae of Dioryctria splendidella

J?N Ai-xian, ZHOU Guo-ying, YAN Rui-kun, WU Nan, DENG Xiao-jun, LU Zong-yan
(Hunan Provincial Key Lab. of Forestry Biotechnology, Сentral South University of Forestry & Technology, Сhangsha 410004, Hunan, Сhina)

Bioactivities ofMacleya cordataethanol extracts on the larvae ofDioryctria splendidellawere preliminarily tested in laboratory by measuring antifeedant activities, body weight gains and contact toxicity against the larvae ofD. splendidellaafter treated with theM. cordataextracts. The results indicate that the higher the extracted concentrations, the more obvious of the bioactivities to the pests were. 100 g/L ethanol extracts had good effect on the larva, the non-selective antifeedant rate were 92.62% and 91.95% after 24 hours and 48 hours. Сompared the effects of other extracted concentrations the differences were signif i cantly. The growth inhibiting rate of 100 g/L ethanol extracts were 95.20% and 92.43% after 24 hours and 48 hours, and it also reached to 90.80% after 96 hours. When the extracted concentration in 100g/L, the contact toxicity against the 3th instar larvae was higher than that of the 5th instar, and the corrected mortality were 86.67% and 76.66% after treated 24 and 48 hours, the effects were the same as the pesticides thiacloprid. The fi ndings proved that theMacleya cordataextracts had some bioactivities against the larvae ofD. splendidella.

M. cordataextracts;D. splendidella ;antifeedant activities; growth inhibition; contact toxicity

S76；Q715

A

1673-923X (2012)05-0015-04

2012-1-7

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(200904006;201004003)

靳愛(ài)仙(1964-),女,陜西鳳翔人,博士研究生,主要從事森林資源監(jiān)測(cè)與保護(hù)的研究

周國(guó)英(1966-),女,湖北應(yīng)城人,教授,博士,主要從事森林保護(hù)及應(yīng)用微生物方面的研究;E-mail:gyzhou2118@yahoo.com.cn

[本文編校：歐陽(yáng)欽]