張歡歡 郝曜山 王曉清等

摘要 [目的]研究蒜素對(duì)黏蟲的驅(qū)蟲效果。[方法]對(duì)大蒜提取物中最主要的成分蒜素對(duì)黏蟲幼蟲的驅(qū)蟲效果進(jìn)行較全面的評(píng)價(jià)及分析。[結(jié)果]蒜素對(duì)黏蟲具有明顯的驅(qū)避作用；同時(shí)由于蒜素為性質(zhì)不穩(wěn)定的易揮發(fā)物，不具備長(zhǎng)期的驅(qū)蟲效果，其有效驅(qū)蟲時(shí)間為20 h，且高濃度的蒜素驅(qū)蟲效果更好。[結(jié)論]蒜素對(duì)黏蟲具有驅(qū)避作用，有效驅(qū)蟲時(shí)間為20 h。

關(guān)鍵詞 蒜素；黏蟲；驅(qū)蟲；大蒜提取物

中圖分類號(hào) S481 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）32-0134-03

Repellent Effect of Allicin against Armyworm Mythimna separata

ZHANG Huanhuan1，2， HAO Yaoshan2， WANG Xiaoqing2 et al （1. Shanxi Key Laboratory of Integrated Pest Management in Agriculture， Taiyuan，Shanxi 030031；2. Biotechnology Research Center， Shanxi Academy of Agriculture Sciences， Taiyuan， Shanxi 030031）

Abstract [Objective] To study repellent effect of allicin against armyworm Mythimna separata.[Method]The oral toxicity effect of allicin on Mythimna separata larvae was evaluated and analyzed comprehensively.[Result]Allicin had obvious repellent effect on Mythimna separata.At the same time， since allicin was an unstable volatile substance， it did not have longterm insect repellent effect， and its effective insect repellent time was 20 h and high concentration of allicin was better.[Conclusion]Allicin has a repellent effect on Mythimna separata，and the effective repellent time is 20 h.

Key words Allicin；Mythimna separata；Repellent；Garlic extract

基金項(xiàng)目 農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（YHSW2015001）；轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)（2016ZX08003-001）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)勢(shì)課題組自選項(xiàng)目（YCX2018D2YS07）。

作者簡(jiǎn)介 張歡歡（1985—），男，山西陽城人，助理研究員，碩士，從事抗病蟲害相關(guān)基因挖掘與應(yīng)用研究。*通訊作者，研究員，博士，從事植物基因工程研究。

收稿日期 2018-09-06

大蒜天然具有抗蟲特性，其他作物與大蒜間作可以有效減少田間害蟲的種群數(shù)量[1-4]。大蒜提取物是一種天然抗蟲劑，對(duì)多種害蟲有驅(qū)避和觸殺效果[5-6]。大蒜提取物稀釋液噴施可以有效控制蚜蟲、扁喙葉蟬、薊馬、花蕾蛆等常見田間害蟲的種群數(shù)量[7-8]。但大蒜提取物的成分復(fù)雜，具體是哪種化合物行使抗蟲功能尚不明確。

蒜素（Allicin）是大蒜中最主要的活性成分，是一種具有刺激性氣味的有機(jī)硫化物，化學(xué)名二烯丙基硫代亞磺酸酯（Diallyl thiosulfinate），是蒜氨酸經(jīng)過蒜氨酸酶催化后的產(chǎn)物[9]。蒜素是一種具有廣譜殺菌作用的化合物，其對(duì)于多種植物及人類的致病菌均有極強(qiáng)的殺滅效果[10-13]。王海平[14]研究發(fā)現(xiàn)，大蒜對(duì)蒜蛆的抗性與大蒜品種中蒜素的含量呈正相關(guān)。仲建峰等[15]、Lu等[16]研究了二烯丙基二硫、二烯丙基三硫醚等大蒜含硫化合物對(duì)倉儲(chǔ)害蟲的熏蒸殺蟲效果，但關(guān)于二烯丙基硫代亞磺酸酯的抗蟲作用鮮見報(bào)道。為充分發(fā)掘蒜素的抗蟲功能，筆者就蒜素對(duì)黏蟲幼蟲的驅(qū)蟲效果進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗(yàn)所用黏蟲[Mythimna separata（Walker）]均在人工氣候箱[溫度（25±2）℃，相對(duì)濕度40%，光周期16 h/d]內(nèi)養(yǎng)殖，幼蟲食物為新鮮玉米葉片，成蟲飼喂10%蔗糖溶液。

大蒜素標(biāo)準(zhǔn)品[（購于索萊寶公司，貨號(hào)：SA8720，純度：≥98%（HPLC）]、大蒜乙醇提取物（自提，方法參照文獻(xiàn)[11]）。

1.2 方法

將大蒜乙醇提取物（或大蒜素）與75% 乙醇分別涂抹在同樣大小的玉米葉片上，置于同一個(gè)培養(yǎng)皿中，隨后放入10頭3齡黏蟲幼蟲，每隔一定時(shí)間觀察一次培養(yǎng)皿內(nèi)的情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 大蒜提取物對(duì)黏蟲幼蟲的驅(qū)避效果

大蒜提取物對(duì)黏蟲的驅(qū)避效果最好，在43 h內(nèi)均有作用，黏蟲僅取食對(duì)照的葉片（圖1）而不取食涂抹了大蒜提取物的葉片。在4 h后，所有黏蟲聚集在培養(yǎng)皿的左側(cè)，遠(yuǎn)離涂抹了大蒜提取物的葉片。在24 h后，幾乎所有黏蟲均未進(jìn)食，左右兩片葉片基本完好，大部分蟲子體色呈現(xiàn)乳白色，腸道內(nèi)無食物。在43 h后，左側(cè)的葉片被黏蟲取食殆盡，而右邊的葉片基本完好。

2.2 蒜素對(duì)黏蟲幼蟲的驅(qū)避效果

由圖2可知，20 mg/mL的蒜素對(duì)黏蟲也有驅(qū)蟲作用，6 h前，大多數(shù)黏蟲均活動(dòng)于左側(cè)葉片周圍，8 h后，左側(cè)葉片被取食了一半，而右側(cè)葉片幾乎未被取食，20 h后，左側(cè)葉片完全被取食，而右側(cè)葉片還剩約1/3，至26 h，左右兩片葉片均被完全取食。

由圖3可知，2 mg/mL的蒜素對(duì)黏蟲幼蟲的驅(qū)避作用相對(duì)較弱，20 h后，左側(cè)葉片較右側(cè)葉片明顯減少，但與20 mg/mL的蒜素處理相比，效果不明顯。

3 結(jié)論與討論

蒜素是大蒜的主要活性成分，具有廣譜殺菌作用。通過用蒜素的標(biāo)準(zhǔn)品證明了蒜素對(duì)黏蟲幼蟲具有驅(qū)蟲效果，該試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)蒜素具有殺蟲活性。蒜素的濃度越高，驅(qū)蟲效果越高。

在20 h后，蒜素的驅(qū)避效果迅速消失，這與蒜素的性質(zhì)極不穩(wěn)定有關(guān)，蒜素在20 ℃經(jīng)20 h后幾乎完全分解為二烯丙基二硫、二烯丙基三硫醚、二烯丙基硫醚等化合物。仲建峰等[15]、Lu等[16]研究表明，蒜素的代謝產(chǎn)物二烯丙基三硫醚對(duì)米象、玉米象、谷蠹等倉儲(chǔ)害蟲具有熏蒸毒性，二烯丙基二硫?qū)Τ鄶M谷盜、鋸谷盜、銹赤扁谷盜具有熏蒸毒性。

Rahman 等[17]從大蒜破碎后的揮發(fā)物中檢測(cè)出二烯丙基二硫、二烯丙基硫醚、3-乙烯基-[4H]-1，2-二噻英等化學(xué)成分，且該揮發(fā)物在24 h內(nèi)具有顯著的驅(qū)蟲效果。

在大蒜乙醇提取物中，黏蟲在20 h前均聚集在距離含大蒜提取物的葉片最遠(yuǎn)的培養(yǎng)皿邊緣，24 h前均很少進(jìn)食，表明大蒜提取物中含有某種氣味驅(qū)蟲劑使得黏蟲盡可能遠(yuǎn)離大蒜提取物。但在蒜素處理試驗(yàn)中未觀察到這種現(xiàn)象，培養(yǎng)皿里的黏蟲始終可以正常取食，涂抹了蒜素的葉片偶爾也會(huì)被黏蟲取食，對(duì)照的葉片先被取食光，隨后涂抹了蒜素的葉片也很快被取食。因?yàn)槔ハx的嗅覺十分靈敏，推測(cè)蒜素對(duì)黏蟲的驅(qū)避效果是通過蒜素刺激味覺而不是通過嗅覺，但蒜素的代謝產(chǎn)物也具有顯著的驅(qū)蟲效果。

蒜素對(duì)黏蟲幼蟲的驅(qū)避效果不如大蒜乙醇提取物的時(shí)間持久，可能是因?yàn)樵撛囼?yàn)中所用的蒜素濃度不如大蒜乙醇提取物高，也可能是蒜素的代謝產(chǎn)物起不同的驅(qū)蟲作用。

該試驗(yàn)結(jié)果表明，蒜素對(duì)黏蟲具有驅(qū)避作用，蒜素極不穩(wěn)定，驅(qū)蟲有效時(shí)間為20 h；高濃度的蒜素驅(qū)蟲效果更好。

參考文獻(xiàn)

[1]

王萬磊，劉勇，紀(jì)祥龍，等.小麥間作大蒜或油菜對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其主要天敵種群動(dòng)態(tài)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19（6）：1331-1336.

[2] 王云，繆勇，邵正飛.幾種非十字花科蔬菜與甘藍(lán)間作對(duì)春甘藍(lán)田節(jié)肢動(dòng)物群落的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（10）：208-212.

[3] 繆勇，高希武，江俊起，等.甘藍(lán)與大蒜間作對(duì)甘藍(lán)田主要害蟲及節(jié)肢動(dòng)物群落的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，34（3）：352-355.

[4] 蔡鴻嬌，尤民生.大蒜-小白菜間作套種對(duì)菜田節(jié)肢動(dòng)物功能團(tuán)的影響[J].華東昆蟲學(xué)報(bào)，2007，16（1）：1-7.

[5] 魯玉杰，劉鳳杰.大蒜和蘆薈提取物防治幾種儲(chǔ)糧害蟲效果的研究[J].糧食儲(chǔ)藏，2003，32（3）：14-17.

[6] AMONKAR S V，REEVES E L.Mosquito control with active principle of garlic，Allium sativum[J].Journal of economic entomology，1970，63（4）：1172-1175.

[7] 徐向龍.利用大蒜驅(qū)避蚜蟲的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（35）：11506-11507.

[8] 彭磊，吳興恩，周玲，等.大蒜原液對(duì)芒果花期主要害蟲防治試驗(yàn)[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，26（1）：131-133，148.

[9] 張歡歡，郭天璐，王長(zhǎng)彪，等.蒜素作為生物農(nóng)藥的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（4）：557-559.

[10] ANKRI S，MIRELMAN D.Antimicrobial properties of allicin from garlic[J].Microbes and infection，1999，1（2）：125-129.

[11] 孫桂琳，劉小平，王紅麗，等.大蒜生理活性物質(zhì)對(duì)幾種植物病原真菌的體外抑菌活性[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，45（6）：1012-1016.

[12] CURTIS H，NOLL U，STRMANN J，et al.Broad-spectrum activity of the volatile phytoanticipin allicin in extracts of garlic （Allium sativum L.） against plant pathogenic bacteria，fungi and Oomycetes[J].Physiological and molecular plant pathology，2004，65（2）：79-89.

[13] 宋興舜，宋鳳杰，于廣建.大蒜素對(duì)番茄三種真菌病害的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35（4）：395-398.

[14] 王海平.中國(guó)大蒜遺傳多樣性評(píng)價(jià)及大蒜辣素含量與蒜氨酸酶基因的關(guān)聯(lián)分析[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[15] 仲建鋒，魯玉杰，李興奎，等.大蒜素對(duì)儲(chǔ)糧害蟲熏蒸作用的研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，41（4）：442-446.

[16] LU Y J，ZHONG J F，WANG Z Y，et al.Fumigation toxicity of allicin against three stored product pests[J].Journal of stored products research，2013，55（4）：48-54.

[17] RAHMAN G K M M，MOTOYAMA N.Repellent effect of garlic[Allium sativum] against stored product pests[J].Journal of pesticide science，2000，25（3）：247-252.