摘 ""要 ""在Y型嗅覺儀中利用不同濃度D-檸檬烯溶液測(cè)試其對(duì)黑腹果蠅的驅(qū)避效果,并在含有不同濃度D-檸檬烯溶液的培養(yǎng)基中觀察記錄果蠅羽化和孵化情況。研究發(fā)現(xiàn),D-檸檬烯溶液濃度越高,對(duì)果蠅驅(qū)避效果越好,稀釋100倍對(duì)果蠅成蟲驅(qū)避效果為80.59%,與稀釋50倍的驅(qū)避效果無(wú)顯著性差異;D-檸檬烯溶液濃度越高,對(duì)黑腹果蠅蛹的羽化抑制效果越好,100倍液對(duì)果蠅蛹的羽化抑制率為71.11%,與稀釋50倍的抑制效果沒有顯著差異;D-檸檬烯溶液對(duì)果蠅的孵化抑制率隨濃度增大而增大,稀釋100倍對(duì)果蠅卵的孵化抑制效果達(dá)到92.22%,與稀釋50倍的效果沒有顯著差異。由此證明,稀釋100倍的D-檸檬烯溶液對(duì)果蠅有較強(qiáng)的驅(qū)避效果、羽化抑制和孵化抑制效果,可為D-檸檬烯植物源農(nóng)藥開發(fā)利用提供技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞 ""D-檸檬烯;黑腹果蠅;驅(qū)避效果;羽化抑制;孵化抑制
黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)是貴州藍(lán)莓、楊梅、櫻桃等水果上的重要檢疫性害蟲,常造成果實(shí)變軟、腐爛和脫落,嚴(yán)重影響商品性狀。目前主要采用粘蟲板和糖醋液防控,效果有限,手段單一,植物源殺蟲劑是目前果蠅綠色防控研究的 熱點(diǎn)。
D-檸檬烯是無(wú)色的天然單環(huán)單萜,廣泛存在于柑橘、檸檬等多種芳香植物中,因其令人愉悅的檸檬香味而被廣泛用作食品添加劑、空氣清新劑和消炎止咳等衛(wèi)生、醫(yī)藥產(chǎn)品中。作為驅(qū)避劑,D-檸檬烯被證實(shí)能對(duì)小實(shí)蠅、桃蚜、赤擬谷盜和黃粉蟲構(gòu)成強(qiáng)烈驅(qū)避;作為毒殺劑,因其具有很強(qiáng)的滲透性,可抑制乙酰膽堿酯酶活性,對(duì)紅火蟻成蟲、蛹和卵構(gòu)成強(qiáng)烈毒殺,并對(duì)雙翅目的黑腹果蠅和白紋伊蚊也有一定熏蒸毒性。目前對(duì)D-檸檬烯的研究主要集中于合成和衛(wèi)生、食品領(lǐng)域開發(fā),針對(duì)果蠅的農(nóng)藥開發(fā)研究較少,雖然也有少量文獻(xiàn)記錄過D-檸檬烯對(duì)果蠅的驅(qū)避性,但沒有系統(tǒng)研究驅(qū)避劑的使用濃度,對(duì)于果蠅的羽化、孵化抑制效果也缺少記錄。本試驗(yàn)利用不同濃度的D-檸檬烯溶液,較全面地測(cè)試其對(duì)黑腹果蠅的驅(qū)避效果、羽化抑制效果和孵化抑制效果,為新型植物源農(nóng)藥D-檸檬烯開發(fā)提供理論依據(jù)。
1 ""材料與方法
1.1 ""試驗(yàn)試劑 ""95%D-檸檬烯,購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司。
1.2 ""果蠅培養(yǎng)環(huán)境 ""試驗(yàn)果蠅均為野生型紅眼黑腹果蠅,在人工氣候箱中連續(xù)培養(yǎng),培養(yǎng)環(huán)境溫度27 ℃、濕度65%,光周期L/D=12 h/12 h,連續(xù)培養(yǎng)4~5代后挑選2日齡果蠅成蟲、蛹和卵開展試驗(yàn)。
1.3 ""D-檸檬烯對(duì)果蠅成蟲驅(qū)避試驗(yàn) ""參考陳穎睿等的昆蟲嗅覺測(cè)試方法,調(diào)整流速計(jì)氣流速度為 "25 mL/min。每處理挑選30頭以上果蠅成蟲置于Y型管管壁公共區(qū)域,將95% D-檸檬烯用75%乙醇溶液分別稀釋成10倍、50倍、100倍、200倍和300倍液后,分別滴10 μL于1 cm×1 cm×1 cm的脫脂棉上,將脫脂棉放入味源瓶A中作為處理組,味源瓶B放置噴有10 μL 75%乙醇溶液的脫脂棉作為對(duì)照組,氣泵運(yùn)行10 min后,觀察果蠅在Y型管中的移動(dòng)位置,記錄Y型管兩臂C處和D處的果蠅數(shù)量。每處理重復(fù)3次,計(jì)算不同濃度D-檸檬烯溶液對(duì)果蠅的驅(qū)避效果。驅(qū)避效果=[對(duì)照組果蠅數(shù)/(對(duì)照組果蠅數(shù)+處理組果蠅數(shù))]×100%。
1.4 ""D-檸檬烯對(duì)果蠅蛹羽化抑制試驗(yàn) ""參考華艷等人對(duì)果蠅羽化抑制效果的測(cè)定方法,用75%乙醇溶液將95%D-檸檬烯按比例稀釋成10倍、50倍、100倍、200倍和300倍液后,分別滴10 μL于錐形瓶?jī)?nèi)的果蠅培養(yǎng)基上,20 min后取30枚果蠅蛹置于滴有D-檸檬烯溶液的培養(yǎng)基表面作為處理組,另設(shè)噴施有10 μL75%乙醇溶液的培養(yǎng)基作為對(duì)照組,每處理重復(fù)3次。在人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)并觀察各培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)果蠅羽化情況,2 d后記錄羽化數(shù),計(jì)算羽化抑制率。羽化抑制率=[1-(果蠅羽化數(shù)/果蠅蛹總數(shù))]×100%。
1.5 ""D-檸檬烯對(duì)果蠅卵孵化抑制試驗(yàn) ""將含有果蠅的培養(yǎng)瓶中的成蟲、蛹和幼蟲全部倒出,培養(yǎng)瓶中加10 mL清水,用玻璃棒輕輕攪拌,直至培養(yǎng)基碎裂,轉(zhuǎn)移至干凈的培養(yǎng)皿上,在顯微鏡下用昆蟲針挑出培養(yǎng)基內(nèi)的果蠅卵30枚。用75%乙醇溶液將95%D-檸檬烯稀釋成10倍、50倍、100倍、200倍和300倍液,分別滴10 μL于新的培養(yǎng)基上作為處理組,20 min后將果蠅卵轉(zhuǎn)移至處理組的尚未凝固的培養(yǎng)基表面,用鑷子將卵輕推至培養(yǎng)基內(nèi)。另設(shè)含有10 μL75%乙醇溶液的培養(yǎng)基作為對(duì)照,每處理重復(fù)3次。3 d后統(tǒng)計(jì)孵化的幼蟲數(shù)量,計(jì)算孵化抑制率。孵化抑制率=[1-(果蠅幼蟲數(shù)/果蠅卵總數(shù))]×100%。
1.6 ""數(shù)據(jù)處理與分析 ""利用Excel 2019整理果蠅驅(qū)避、羽化和孵化數(shù)據(jù),并用SPSS 22.0的LSD多重比較法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。
2 ""結(jié)果與分析
2.1 ""不同濃度D-檸檬烯對(duì)果蠅成蟲的驅(qū)避效果 ""通過測(cè)試不同濃度D-檸檬烯溶液對(duì)果蠅的驅(qū)避效果(見表1),發(fā)現(xiàn):D-檸檬烯濃度越高,對(duì)果蠅成蟲的驅(qū)避效果越好。其中,D-檸檬烯稀釋10倍、50倍和100倍對(duì)果蠅成蟲的驅(qū)避效果均能達(dá)到80%以上,三者間沒有極顯著性差異。D-檸檬烯稀釋100倍對(duì)果蠅成蟲驅(qū)避效果為80.59%,與稀釋50倍的驅(qū)避效果(82.11%)沒有顯著性差異,與稀釋10倍的驅(qū)避效果(87.56%)沒有極顯著差異,但與稀釋200倍和稀釋300倍的驅(qū)避效果有顯著性和極顯著性 差異。
2.2 ""不同濃度D-檸檬烯對(duì)果蠅蛹的羽化抑制效果 "通過測(cè)試不同濃度D-檸檬烯對(duì)果蠅蛹的羽化抑制效果(見表2),發(fā)現(xiàn):D-檸檬烯濃度越高,對(duì)果蠅蛹的羽化抑制效果越好。D-檸檬烯在稀釋100倍對(duì)果蠅蛹的羽化抑制效果達(dá)到71.11%,與稀釋50倍的驅(qū)避效果(77.78%)沒有顯著和極顯著差異。D-檸檬烯稀釋200倍或300倍對(duì)果蠅蛹的羽化抑制效果下降至63.33%以下,彼此間沒有顯著性和極顯著性 "差異。
2.3 ""不同濃度D-檸檬烯對(duì)果蠅卵孵化抑制效果 ""通過測(cè)試不同濃度D-檸檬烯對(duì)果蠅卵孵化抑制效果(見表3),發(fā)現(xiàn):D-檸檬烯濃度越高,對(duì)果蠅卵孵化抑制效果越強(qiáng),稀釋10倍、50倍和100倍對(duì)果蠅卵孵化抑制效果均達(dá)到90%以上。其中,D-檸檬烯稀釋100倍對(duì)果蠅卵孵化抑制效果達(dá)到92.22%,與稀釋50倍后的抑制效果(95.56%)沒有顯著和極顯著性差異,但與稀釋200倍和稀釋300倍的抑制效果存在顯著、極顯著性差異。
3 ""小結(jié)與討論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,D-檸檬烯濃度越高,對(duì)果蠅成蟲驅(qū)避效果、蛹的羽化抑制效果和卵的孵化抑制效果越好,將其稀釋100倍后,對(duì)果蠅成蟲的驅(qū)避效果、對(duì)蛹的羽化抑制效果和對(duì)卵的孵化抑制效果與稀釋50倍對(duì)比均存在顯著性或極顯著性差異,適宜在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量、不合理使用合成殺蟲劑造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,不斷累積的農(nóng)藥殘留對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,同時(shí)還加速了害蟲耐藥性產(chǎn)生。因此,尋找低毒、高效、無(wú)殘留的天然殺菌劑迫在眉睫。D-檸檬烯可從檸檬、柑橘等水果中直接提取,也可利用微生物大量合成。本試驗(yàn)利用5種不濃度的D-檸檬烯測(cè)試其對(duì)果蠅的驅(qū)避效果,試驗(yàn)結(jié)果與陳穎睿的研究結(jié)果接近,但在其基礎(chǔ)上,本試驗(yàn)進(jìn)一步明確了D-檸檬烯作為驅(qū)避劑對(duì)果蠅的最佳使用濃度,推動(dòng)了以D-檸檬烯為主要成分的果蠅驅(qū)避劑的商品化應(yīng)用。同時(shí),本試驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)D-檸檬烯對(duì)果蠅具有較強(qiáng)的羽化抑制效果和孵化抑制效果,其作用機(jī)理可能是昆蟲在接觸D-檸檬烯后,體表蠟質(zhì)層被破壞,氣孔阻塞,因窒息失水而死亡。但是作為農(nóng)藥開發(fā)利用時(shí),應(yīng)避免在有百香果薊馬、冷杉梢斑螟、平菇厲眼蕈蚊等害蟲危害的地區(qū)使用,因?yàn)樵撍巹?duì)以上昆蟲有較強(qiáng)的引誘效果。
此外,在實(shí)際應(yīng)用中,D-檸檬烯會(huì)發(fā)生氧化降解和揮發(fā),導(dǎo)致其活性喪失。同時(shí)由于其具有較強(qiáng)的疏水性,在水中的分散體的生產(chǎn)很困難。鑒于以上兩個(gè)特點(diǎn),建議參考Feng等人(參考文獻(xiàn)25)的方法,將D-檸檬烯開發(fā)成納米乳液用于害蟲防治,從而大大提高其穩(wěn)定性、滲透性和緩釋性。
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收稿日期:2024-01-08
*通訊作者:陳哲(E-mail:1453492018@qq.com)