趙玉敏，劉曉亮，欒志慧，顧地周，何曉燕，喬淑芬，楊麗娟

(通化師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，吉林 通化 134002)

粗莖鱗毛蕨不同部位乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)的生物活性影響研究*

趙玉敏，劉曉亮，欒志慧，顧地周，何曉燕，喬淑芬，楊麗娟

(通化師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，吉林 通化 134002)

應(yīng)用均勻設(shè)計(jì)法研究了粗莖鱗毛蕨全株根、莖、葉不同部位乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)生物活性的影響.研究結(jié)果表明：莖的乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)具有明顯的拒食作用,12h、24h和48h的拒食作用隨提取液濃度增高而增強(qiáng),24h質(zhì)量濃度為45.0mg/mL時(shí)莖的乙醇提取液拒食率最高,可達(dá)93.8%.根、葉的乙醇提取液拒食作用均不明顯.

粗莖鱗毛蕨；菜青蟲(chóng)；均勻設(shè)計(jì)；生物活性

粗莖鱗毛蕨(Dryopteriscrassirhizoma)為鱗毛蕨科(Dryopteridaceae)鱗毛蕨屬(DryopterisAdanson)的一種多年生草本植物.藥材商品名稱(chēng)“貫眾”,高50～100cm；根莖粗大,斜生,密生棕褐色長(zhǎng)披針形大鱗片.生于山地陰坡混交林下濕地，分布于東北及華北部分地區(qū).具有清熱、解毒、抗炎、抑菌、驅(qū)蟲(chóng)、殺蟲(chóng)、止血等作用[1].菜青蟲(chóng)即菜粉蝶(PierisrapaeLinne)的幼蟲(chóng),分布廣泛,每年發(fā)生十代左右,嚴(yán)重危害我國(guó)蔬菜生長(zhǎng),尤偏嗜十字花科蔬菜,如甘藍(lán)、花椰菜、白菜、蘿卜等.幼蟲(chóng)將葉片吃成缺刻和孔洞,危害嚴(yán)重時(shí)全葉被吃光,僅剩葉脈和葉柄,致使蔬菜產(chǎn)量嚴(yán)重受損.以往防治菜青蟲(chóng)多采用高效、高毒、高殘留等農(nóng)藥.利用植物防治菜青蟲(chóng)的相關(guān)研究已有過(guò)報(bào)道[2-11],但利用粗莖鱗毛蕨防治菜青蟲(chóng)迄今未見(jiàn)報(bào)道.鑒此,研究了粗莖鱗毛蕨的不同部位的乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)生物活性的影響.

1 材料與方法

1.1 供試植物與昆蟲(chóng)

粗莖鱗毛蕨采自于通化市駝道嶺山坡上并經(jīng)鑒定.將采摘的新鮮植株用清水清洗干凈,再將植株的根、莖、葉分離備用.菜青蟲(chóng)捕捉于通化師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院陽(yáng)光溫室外的甘藍(lán)種植田內(nèi).選取個(gè)體均勻、大小適宜、生活狀態(tài)良好三齡幼蟲(chóng)作為供試蟲(chóng).將供試蟲(chóng)置于鋪有三層吸水紙的培養(yǎng)皿中飼養(yǎng)待用(培養(yǎng)溫度(25±2)℃,相對(duì)濕度65%～80%,光照強(qiáng)度600lx).實(shí)驗(yàn)前饑餓處理12h.

1.2 藥品制備與制備方法

清洗干凈的粗莖鱗毛蕨根、莖、葉曬干后,用剪刀剪碎,稱(chēng)取20g放入500mL的燒杯中,然后加入95%的乙醇溶液至沒(méi)過(guò)材料,于室溫(24±2)℃下浸制24h.再將提取液用恒溫水浴鍋(60～70℃)做濃縮處理,再用蒸餾水定容,制成100mg/mL原液,稱(chēng)原液A(粗莖鱗毛蕨根提取液),原液B(粗莖鱗毛蕨莖提取液),原液C(粗莖鱗毛蕨葉提取液).然后用蒸餾水定容,將根、莖、葉提取液均制備成質(zhì)量濃度為10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0和55.0mg/mL備用.

1.3 粗莖鱗毛蕨根、莖、葉對(duì)菜青蟲(chóng)拒食活性測(cè)定

采用浸葉法將鮮嫩的甘藍(lán)葉打成直徑為2cm的圓形葉碟,放入提取液中浸泡10s后取出,放入墊有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中,每皿3片,再將經(jīng)過(guò)12h饑餓處理的菜青蟲(chóng)接入到培養(yǎng)皿中,每皿6只,對(duì)照組采用30%乙醇浸泡甘藍(lán)葉碟,實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次.記錄菜青蟲(chóng)12h、24h、48h進(jìn)食情況及所剩甘藍(lán)葉碟面積.利用均勻設(shè)計(jì)軟件求出回歸方程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.拒食率(%)=(對(duì)照組取食面積-處理組取食面積)/對(duì)照組取食面積×100%.

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

采用均勻設(shè)計(jì)法,利用均勻設(shè)計(jì)(Uniform Design)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,快而準(zhǔn)確的判斷出粗莖鱗毛蕨根、莖、葉的乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)拒食作用的效果.對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)計(jì)不同時(shí)間的拒食率如表1,并判斷只有莖乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)具有顯著的拒食效果.由圖1可看出，莖乙醇提取液與菜青蟲(chóng)的拒食作用呈線(xiàn)性關(guān)系，可得粗莖鱗毛蕨莖乙醇提取液拒食活性回歸方程(表2),且可知莖乙醇提取液對(duì)12h、24h和48h后的拒食作用均顯著(P<0.05).

表1 U10(103)均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安排及結(jié)果分析

注:X1為根乙醇浸提液；X2為莖乙醇浸提液；X3為葉乙醇浸提液.

表2 粗莖鱗毛蕨莖的乙醇提取液

圖1 粗莖鱗毛蕨莖的乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)拒食率影響

2 觀(guān)察結(jié)果與討論

粗莖鱗毛蕨不同部位乙醇提取液制備完畢后,可以聞到一種特殊的氣味,其中莖的提取液味道最濃,根部提取液次之,葉片部位提取液味道最淡.饑餓處理后的菜青蟲(chóng)放到培養(yǎng)皿中時(shí), A組(根提取液浸泡葉碟)中菜青蟲(chóng)僅少數(shù)靠近葉碟,進(jìn)食量少；B組(莖提取液浸泡葉碟)中菜青蟲(chóng)遠(yuǎn)離葉碟,在培養(yǎng)皿的邊緣活動(dòng),且活動(dòng)狀態(tài)不佳,幾乎不靠近葉碟進(jìn)食；C組(葉提取液浸泡葉碟)中菜青蟲(chóng)的活動(dòng)較為正常,進(jìn)食量正常；對(duì)照組(30%乙醇浸泡葉碟)中的菜青蟲(chóng)活動(dòng)正常,且食欲很高.

由表1可知，粗莖鱗毛蕨的莖部乙醇提取液對(duì)菜青蟲(chóng)拒食活性最強(qiáng),且拒食活性隨溶液濃度的升高而增強(qiáng),在莖的乙醇溶液濃度為45.0 mg/mL時(shí)，24h拒食率達(dá)到最大值為93.8%.在試驗(yàn)中,試蟲(chóng)取食高濃度處理葉碟后,會(huì)產(chǎn)生痙攣、頭尾翹、蟲(chóng)體扭曲、蟲(chóng)體翻滾、蟲(chóng)體側(cè)臥、最后麻痹等癥狀.處理組試蟲(chóng)大多遠(yuǎn)離葉碟,反應(yīng)遲鈍,大部分蟲(chóng)體不能恢復(fù)正常狀態(tài),直至死亡;而對(duì)照組試蟲(chóng)大多爬于葉碟上,對(duì)刺激反應(yīng)靈敏.說(shuō)明：一是粗莖鱗毛蕨中含有一種物質(zhì),低濃度時(shí)可以擾亂蟲(chóng)體的正常新陳代謝,生長(zhǎng)發(fā)育,當(dāng)濃度達(dá)到一定高度時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致蟲(chóng)體的死亡；二是引起蟲(chóng)體代謝紊亂的物質(zhì)易溶于乙醇溶液,提取較為方便；三是該物質(zhì)能夠在乙醇溶液中保持較好的穩(wěn)定性；四是根和葉的乙醇提取液拒食作用不明顯可能的原因是：根和葉中該物質(zhì)的含量較低,或根和葉中的拒食物質(zhì)不易被乙醇提取,在乙醇溶液中不穩(wěn)定等原因.

3 結(jié)論

目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)粗莖鱗毛蕨不同部位對(duì)菜青蟲(chóng)生物活性物質(zhì)利用乙醇溶液提取并分別測(cè)定的研究未見(jiàn)報(bào)道.本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一方面證實(shí)了粗莖鱗毛蕨不僅具有藥用價(jià)值,也具有殺蟲(chóng)效果,因而可成為植物源農(nóng)藥資源.另一方面也可以為粗莖鱗毛蕨的綜合開(kāi)發(fā),提高粗莖鱗毛蕨資源的利用率提供理論依據(jù).有關(guān)粗莖鱗毛蕨植株不同部位起殺蟲(chóng)作用的生物活性物質(zhì)有效成分的分析及作用機(jī)理等方面有待進(jìn)一步研究.

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(責(zé)任編輯:陳衍峰)

Study of Impact on the Biological Activity of Pieris Rapae on the Different Parts of the Ethanol Extract of Dryopteris Crassirhizom

ZHAO Yu-min,Liu Xiao-liang,Luan Zhi-hui,Gu Di-zhou,He Xiao-yan,Qiao Shu-fen,Yang Li-luan

(CollegeoflifeSciensce,TonghuaNormalUniversity,Tonghua,Jilin134002,China)

In this paper, the uniform design method was used for studying the biological activity in different parts of root, stem, leaf ethanol of Dryopteris crassirhizoma extract to Pieris rapa. The results show that the stem ethanol extracted has antifeedant effect on Pieris rapae. The antifeedant effect with 12h, 24h and 48h increase with the extract concentration. 45 mg/mL stems the ethanol extracted have the highest antifeedant rate of 24 h, up to 93.8%. However, the antifeedant effect in root, leaf ethanol extracted was not obvious.

Dryopteris crassirhizoma; Pieris rapae; uniform design; biological activity

10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.08.004

2015-05-12

吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“促使菜青蟲(chóng)快速變態(tài)的長(zhǎng)白山地區(qū)植物源殺蟲(chóng)劑篩選”(吉教科合字[2012]第356號(hào))

趙玉敏,女,吉林通化人,教授.

S482.3+9

A

1008-7974(2015)04-0009-03