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臭樁等20种植物粗提物对烟蚜的杀虫活性

2020-01-18梁倩李春燕单正威秦赵曦胡勇刘蔚漪

中国烟草科学 2020年6期
关键词:筛选

梁倩 李春燕 单正威 秦赵曦 胡勇 刘蔚漪

摘要:为筛选对烟蚜具有显著杀虫活性的植物资源,采用浸渍法测定了20种植物粗提物对烟蚜的室内毒力活性。结果表明,浓度为48.83mgL时,节节草(Equisetum ramosissimum,)、禿疮花(Dicranostigma leptopodum)和臭(Ailanthusaltissima)粗提物24h校正死亡率均在50%以上,分别为53.3396,56.67%,74.67%,臭椿粗提物对烟蚜的校正死亡率最高。比较20种植物粗提物处理烟蚜的Co值,臭樁、禿疮花、节节草和曼陀罗(Datura str'amoniumn)杀虫活性较强,LCso值依次为26.618,29.179,41.484和87.741mgL,均小于100mgL,臭樁粗提物的杀虫活性最强。研究结果为烟蚜的生物防治以及植物源的科学利用提供理论依据。

关键词:植物粗提物臭樁;筛选;烟蚜

烟蚜(Myzus persicae Sulzer)俗称蜜虫、腻虫等,属同翅目(homoptera),蚜科(Aphididae)瘤蚜属(Mzs),是世界性分布的害虫,危害包括烟草在内的400多种植物,也是烟草的主要害虫,我国各烟区均有发生,。烟蚜以其口针刺吸烟叶汁液,导致烟叶产量降低,品质变差,化学成分发生变化。另外,烟蚜分泌的蜜露可诱发煤污病,使烟叶表面变黑、叶柄发脆、腐烂。除直接为害烟草外,烟蚜还传播多种烟草病毒,如黄瓜花叶病毒(CMV)、烟草花叶病毒、马铃薯Y病毒(PVY)、烟草蚀纹病毒(TEV)等。

长期以来,我国防治烟蚜主要依赖化学农药,如吡虫啉、啶虫脒和抗蚜威等,导致烟蚜敏感性降低,造成虫害频繁发生和大爆发,烟农不得不加大农药用量,导致农药残留,对非靶标有益生物构成威胁,杀死害虫天敌,造成环境污染,削弱生态系统的稳定性。烟叶生产过程中积极推广烟蚜的绿色防控技术,如用防虫网覆盖大棚育苗、打顶抹、间作套种以及选育抗蚜品种的农业防治技术,运用黄色诱蚜、银灰色和白色驱蚜、高压静电灭蚜的物理防治技术,利用烟蚜茧蜂、瓢虫食蚜瘿蚊、南方小花蝽等捕食性天敌的生物防治技术,利用苦参碱、鱼藤酮、苦皮藤素等植物源农药的防治技术,利用绿僵菌叫、金色毛売菌、渐狭蜡蚧菌、少根根霉菌和蜡蚧轮枝菌等的微生物防治技术,利用蚜虫报警信息素来驱避蚜虫等,均对烟蚜的控制取得了较好的效果。植物源杀虫剂作用機理独特,结构新颖,活性多样,对昆虫常表现出毒杀、麻醉、引诱、忌避、干扰昆虫正常行为和生长发育等活性,所含的杀虫活性物质较为复杂,对有害生物高效,保护害虫天敌,对人畜及非靶标生物安全,易分解,害虫不易产生抗性,成为当前创新型农药研制的热点已报道的具有杀虫活性的植物有2400多种。20世纪30年代,我国就对烟草、鱼藤、巴豆、百部等植物进行了广泛的研究,现已发现楝科、卫矛科、柏科、瑞香科、豆科、菊科等多种植物具有杀虫活性,已有烟碱、苦参碱、印素、茴蒿素和茶皂素等40余种植物源农药登记注册。不同植物的毒性差异较大,并且特定植物对特定害虫具有特异的作用效果2。为了开发更多的植物源农药,以烟蚜为靶标,本研究从《中国土农药志》、《中国有毒植物》及《西双版纳有毒植物图鉴》中选取20种杀虫植物,对其粗提物进行室内毒力活性试,筛选对烟蚜具有良好杀虫活性的植物资源,为烟蚜的生物防治提供理论依据。

1材料与方法

1.1供试材料

1.1.1供试植物样品供试植物样品采于2019年67月,经西南林业大学林学院药用植物教研室胡勇副教授鉴定,供试植物样品的名称、拉丁名、采集地和采集部位见表1,采集的样品阴干粉碎备用。

1.1.2供试烟蚜由云南省绿叶生防有限公司提供,饲养在西南林业大学林学院智能温室大棚的烟苗上,选择个体一致的无翅成蚜作为试虫。

1.2试验方法和条件

植物粗提物的制备20种植物样品阴干、粉碎,用95%乙醇溶液常温超声提取3次,每次30min减压浓缩得到浸膏。

1.2.2供试溶液的配制分别精确称取一定量的浸膏于50mL的烧杯中,先用少量乙醇溶解,再用0.5%6的吐温80配成50gL的母液。用0.5%的吐温80水溶液作阴性对照,除虫菊酯作阳性对照。

1.2.3室内毒力测定采用浸渍法2,略有改动测定20种植物粗提物对烟蚜的杀虫活性。通过预试验确定每种植物粗提物的测试浓度范围,然后对每种粗提物设5个浓度,每个浓度重复6次。选取带有蚜虫的新鲜烟叶,剔除有翅蚜和小若蚜,保留无翅成蚜10头,将带蚜叶片浸入配置好的不同浓度的溶液中5s,取出吸取多余药液2,将叶片放入9cm培养皿中,用保鲜膜封口,针刺小孔,置于人工气候培养箱,温度(25±1)℃,相对湿度(65±5)%,光周期L:D=16h:8h,24h后检查烟蚜存活情况。用毛笔轻触蚜虫虫体无反应时,即为死亡。校正死亡率采用Abbott校正公式计算,使用范围为对照组的死亡率《20%。

死亡率(%)=死亡虫数

处理总虫数×100校正死亡率(%)=(处理组死亡率-对照死亡率)/(1-对照组死亡率)×100

1.2.4数据处理采用SPSS23.0软件进行单因素

Anova检验分析,计算20种植物粗提物的半数致死浓度LC、LCso值的95%置信区间及毒力回归方程。采用卡方值()检验毒力回归方程的适合性。

2结果

2.120种植物粗提物对烟蚜的触杀活性

由表2可以看出,不同植物粗提物对烟蚜均有不同程度的触杀活性,烟蚜校正死亡率随着浓度的升高而增大。当浓度为390.63mgL时,禿疮花、蒺藜、曼陀罗和杺果粗提物处理烟蚜的24h校正死亡率均在50%以上,分别为64.009%、60.67%6、67.67%和64.33%,曼陀罗粗提物处理烟蚜的校正死亡率最高。当浓度为195.31mgL时,禿疮花、石楠、节节草、蒺藜、曼陀罗、臭樁和杺果粗提物处理烟蚜的24h校正死亡率均在50%以上,分别为60.67%、58.67%、67.67%、53.33%、64.009%、85.33%、53.33%臭樁粗提物的最高。浓度为48.83mgL时,禿疮花、节节草和臭椿粗提物处理烟蚜24h校正死亡率均在50%以上,分别为56.67%,53.33%6,74.67%臭樁粗提物的最高。

阴性对照0.5%吐温80水溶液处理烟蚜24h校正死亡率为7%,阳性对照除虫菊酯4mgL时,烟蚜24h校正死亡率为90%。

2.220种植物粗提物对烟蚜的触杀毒力

根据表2的试验数据计算各粗提物的Cso值、LCso值的95%置信区间,拟合毒力回归方程,数据见表3。从表3可以看出,20种植物粗提物对烟蚜均有一定程度的触杀活性,其中臭樁24h的触杀活性最强,LCo值为26.6l8mgL,小于其他19种植物粗提物;禿疮花、节节草和曼陀罗的触杀活性次之,24h的IC值分别为29.179、41.484、87.741mgL杺果、石楠、蒺藜、樟、密蒙花、长春花、杠板归、南天竹和大蝎子草的LCs值介于100~-1000mgL枇杷24h的触杀活性最低,LCso值为2167433mgL。

3讨论

烟草是我国重要经济作物之。烟蚜为害在烟草整个生长期均有发生,且烟蚜具有繁殖速度快,繁殖率高等特点,成为制约烟草产量和质量的重要因素。为了寻找对烟蚜杀虫活性较好的植物源农药,本文研究了20种植物粗提物对烟蚜的触杀活性。结果表明,每种植物粗提物均有不同程度的触杀活性,臭樁粗提物触杀活性最强,LCo值为26618mgLe王德艳等报道了6种入侵植物(美洲商陆、白车轴草、红花月见草、三叶鬼针草、飞机草、紫茎泽兰)提取物对烟蚜的杀虫活性,白车轴草24h的触杀毒力最强,ICo值为11460mgL,美洲商陆48h的触杀毒力最强,LCso值为4110mgL;王芳等2报道了10种植物粗提物(苦豆子、牛心朴子、伏毛铁棒锤、狼毒、披针叶黄华、乳浆大戟、翠雀、匍根骆驼蓬、淡味獐牙菜、地榆)对枸杞主要害虫的杀虫活性,披针叶黄华24h对枸杞蚜虫触杀毒力最强,LCso值为258.90mgL;陈海珊等2报道了植物提取物(醉鱼草、石蒜、白花曼陀罗、马桑、博落回、青蒿和巴豆)对萝卜蚜的室内毒力研究,醉鱼草24h的触杀毒力最强,ICo值为157.73mgL赵千等报道了氧化乐果对麦蚜的LCs值为206.39mgL从以上数据可以看出,臭樁叶子对烟蚜的杀虫活性,均优于以上植物粗提物,具有显著的杀虫活性,甚至优于农药氧化乐果。臭樁还对光肩星天牛2、菜青虫2、米象28、锈赤扁谷盜2、大豆包囊线虫有较好的毒杀作用。室内毒力测定可以避免田间外界环境因素的影响,在一定程度上可以指导田间用药。一般而言,室内毒力越高的药剂,在田间的防治效果越好,可以用来推断田间药剂的使用剂量,减少药剂浪费和环境污染。化学农药长期大量的使用,导致烟蚜的抗性增加,对烟蚜的防治应轮换使用不同种类的生物杀虫剂进行综合防治,減小抗性选择压力,延缓抗性产生。

臭樁与其他19种植物相比,对烟蚜的控制效果最好。臭椿因树皮及枝叶具有苦涩的味道,叶子基部腺点发出特殊的臭味而得名。臭樁在我国分布广泛,生长迅速,耐干旱、贫瘠,适应性强、容易繁殖、病虫害少3,为臭椿作为杀烟蚜植物资源的开发利用提供了便利。臭中含有萜类、生物碱、木脂素、黄酮及挥发油类化合物。其中苦木素是苦木科植物的特征化学成分,是臭椿属的主要活性成分,为高度氧化的降三萜类化合物343,有C-20,C-19,C-22,C-25化学骨架。大多数的苦木素类化合物是具有20个碳骨架的苦木烷,以四环三萜和五环三萜最为常见。因其具有抗癌、细胞毒性、抗疟、抗炎、抗病毒、除草、化感、杀虫等广泛的生物活性而备受关注。臭樁对烟蚜的杀虫活性成分可能是其所含的苦木素类物质。今后的研究应以烟蚜为靶标,运用活性跟踪的方法研究臭提取物杀虫的活性部位、活性组分、活性成分、杀虫机理及对烟蚜天敌的影响,为臭樁植物资源的开发利用提供科学依据。

4结论

本试验测定了20种植物粗提物对烟蚜的室内毒力活性,结果表明,每种植物粗提物对烟蚜均有不同程度的触杀活性,其中臭、禿疮花、节节草和曼陀罗杀虫活性较强。下一步的研究工作需要采用靶标追踪的方法对臭等强杀虫植物中的杀烟蚜活性成分进行分离鉴定并确定杀烟蚜机理,本研究为杀烟蚜植物源农药的创制提供了理论基础。

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