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摘要 [目的]筛选出对棉蚜具有较好生物活性的植物。[方法]測定了8种中药材植物乙醇提取物对棉蚜的毒杀、触杀、忌避活性。[结果]在 10 mg/ml的浓度下,藁本乙醇粗提物杀虫活性较好,48 h后内吸毒杀校正死亡率为70.69%,触杀校正死亡率为95.67%,忌避率为86.67%。[结论]藁本对棉蚜具有较好的生物活性,可望用于进一步研究与开发。
关键词 中草药;棉蚜;生物活性
中图分类号 S435.622+.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)32-11342-02
Bioactivities of the Crude Extracts from 8 Species of Chinese Medical Herbs against Cotton Aphid
TANG Yongqing1,2, JIANG Hongyun1*, FENG Lei1 et al
(1. Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Aciences, Beijing 100193; 2. Institutiong of Agricultural Sciences at Division Four, Xinjiang Production and Construction Corps,Yili, Xinjiang 835000)
Abstract [Objective]The aim was to screen plants which had good bioactivities to cotton aphid. [Method]Bioactivities of alcohol extracts from 8 Chinese herbs on the cotton aphid were tested. [Result]The insecticidal activity of alcohol extract from Ligusticun sinense Oliv was stronger than others at the dosage of 10 mg/ml, After 48 hours, the corrected mortality of systemic insecticidal activity was 70.69%, the corrected mortality of contact activity was 95.67%, and the calibrated evadible rate was 86.67%. [Conclusion] L. sinense had good bioactivity to cotton aphid, so it could be used to further exploration.
Key words Chinese medieal herbs; Cotton aphid; Bioactivities
棉蚜是农业生产中重要的害虫,长期使用杀虫剂会使棉蚜产生抗药性。农药的过量使用会污染环境,开发高效、低毒、低残留的药剂破在眉睫。植物源农药是近年来农药研发的新领域,有关植物提取物对蚜虫的生物活性研究较多[1-3],棉蚜的抗药性较强,但目前关于防治棉蚜的植物源农药的研究报道较少。为此,笔者研究了8种中草药提取物对棉蚜的忌避、毒杀、触杀作用,旨在为植物源农药的研发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试植物。
野薄荷、蝎子草采于新疆伊犁昭苏种马场;沙棘果、菊苣、藁本、紫草、苦杏仁、赤芍购于河北省安国市新华中药有限责任公司。
1.1.2 供试昆虫。
棉蚜由中国农业科学院植物保护研究所廊坊试验站棉虫组提供。
1.2 方法
1.2.1 植物提取物的制备。
植物试样经粉碎机粉碎,过40目筛,称取200 g干粉,用800 ml体积分数为95%的乙醇冷浸提取24 h,将提取液过滤后,再重复2次,合并冷浸液,用减压旋转蒸发器蒸发浓缩至膏状,收集膏状物于棕色瓶中,置于4 ℃冰箱保存。
1.2.2 生物活性测定。
1.2.2.1 植物乙醇粗提物对棉蚜的毒杀作用测定[4]。
将植物乙醇提取物用丙酮配成浓度为10 mg/ml的供试药液,选取新鲜干净未受污染的棉花叶片剪成大小一致的叶蝶,在植物提取物或清水中浸泡5 s后取出,将脱脂棉剪成小块放置在培养皿中间,加水,待叶蝶自然风干后置于脱脂棉上以防试虫逃出培养皿,将大小一致的试虫接于叶蝶上,每处理30头试虫,3次重复,置于25 ℃恒温培养箱,24、48 h调查处理和对照的活虫数,计算校正死亡率。
1.2.2.2 植物乙醇粗提物对棉蚜的触杀作用测定[5]。
采用浸渍法。挑选平整的大小基本相同的棉花叶片,用小毛笔挑去多余的蚜虫,使每张叶片棉蚜数保持在30头,置入垫有滤纸的培养皿中;将植物提取物用丙酮配成浓度为10 mg/ml的供试药液,倒入培养皿中,用镊子夹住棉花叶片放入药液中10 s,取出后晾干,然后移入干净培养皿中,喂养新鲜棉叶。温度22~25 ℃,相对湿度控制在60%~70%,以丙酮溶剂为对照,处理后24和48 h记录活虫数,以整个虫体不动为死亡。每处理30头,3次重复。计算死亡率和校正死亡率。
1.2.2.3 植物提取物对棉蚜的驱避作用测定。
采摘鲜嫩大小基本一致且未施过农药的棉花叶片,以叶脉为界,用毛笔蘸取供试药液在叶片一侧的正反两面均匀涂布,另一侧不涂,自然晾干后用湿润脱脂棉花包裹叶柄基部,置于培养皿中,用干净毛笔轻轻挑取大小一致健康的30 头蚜虫放在叶片中间[3],用保鲜膜封住培养皿口,并用昆虫针在保鲜膜上扎多个通气孔,然后置于人工气候箱内[温度(25±1)℃,光暗周期14∶10 h,相对湿度50%~60%],并用丙酮作对照,3次重复。24、48 h后调查处理叶片和对照叶片两侧的蚜虫数,计算驱避率:驱避率=(对照虫数-处理虫数)/对照虫数×100%。 1.3 数据处理 采用DPS软件对数据进行差异显著性分析,采用新复极差法测验。
2 结果与分析
2.1 植物乙醇粗提物对棉蚜的毒杀作用
由表1可知,8种植物乙醇提取物对棉蚜的毒杀效果随时间延长大部分都有提高,说明几种植物的活性成分对棉蚜毒杀效果较慢。处理24 h后,紫草的毒杀效果最好,校正死亡率为59.20%,其次野薄荷、藁本的校正死亡率分别为40.93%、38.10%,紫草、野薄荷、藁本对棉蚜的毒杀校正死亡率在0.05水平上差异不显著,菊苣、蝎子草对棉蚜的毒杀效果较差;处理48 h后,藁本的毒杀效果最好,校正死亡率为70.69%,其次是紫草为62.96%,藁本、紫草、沙棘果、苦杏仁对棉蚜的毒杀校正死亡率在0.05水平上差异不显著。
表1 8 种植物提取物对棉蚜的内吸毒杀作用
%
植物名称死亡率24 h48 h校正死亡率24 h48 h
藁本51.10 78.90 38.10 ab70.69 a
沙棘果47.77 71.10 33.88 b59.86 ab
苦杏仁12.23 67.77 -11.10 d55.23 abc
野薄荷53.33 62.23 40.93 ab47.55 bc
紫草67.77 73.33 59.20 a62.96 ab
赤芍27.77 24.43 8.57 c-4.95 d
蝎子草8.90 54.43 -15.32d 36.71 c
菊苣1.10 25.57 -25.19 d-3.38 d
丙酮对照21.10 27.77 --
注:同列数据后不同字母表示处理间在0.05水平差异显著。
2.2 植物乙醇粗提物对棉蚜的触杀作用
由表2可知,8种植物中菊苣、藁本、野薄荷、紫草、蝎子草、赤芍6种植物的触杀校正死亡率均高于60%,其中菊苣、藁本和赤芍的触杀效果最好,24 h处理的校正死亡率分为80.78%、79.42%和62.96%,48 h处理的校正死亡率分别为94.24%、95.67%和94.24%,48 h处理的菊苣、藁本、赤芍触杀校正死亡率在0.05水平上差异不显著。
表2 8 种植物提取物对棉蚜的触杀作用
%
植物名称死亡率24 h48 h校正死亡率24 h48 h
藁本84.43 96.67 79.42 a95.67 a
沙棘果55.57 60.00 45.14 c48.05 bc
苦杏仁37.77 48.90 23.17 d33.64 c
野薄荷72.23 82.23 65.72 ab76.93 bc
紫草70.0071.10 65.72 ab62.47 b
赤芍72.23 95.57 62.96 b94.24 a
蝎子草45.57 71.10 32.80 cd62.47 b
菊苣84.43 95.5780.78 a94.24 a
丙酮对照18.90 23.33 --
注:同列数据后不同字母表示处理间在0.05水平差异显著。
2.3 植物提取物对棉蚜的驱避作用
由表3可知,藁本、蝎子草对棉蚜的忌避效果较好,沙棘果、野薄荷忌避效果较差,
处理24 h后藁本、蝎子草的忌避率为80.00%,二者与其他6种植物忌避率在0.05水平上差异顯著,处理48 h后藁本的忌避率为86.67%,沙棘果、野薄荷忌避率出现负值,分别为-20.00%、-43.33%。
表3 8 种植物提取物对棉蚜的驱避作用
%
植物名称平均校正忌避率24 h48 h
藁本80.00 a86.67 a
沙棘果-26.67 e-20.00 cd
苦杏仁53.33 b36.67 ab
野薄荷6.67 d-43.33 d
紫草33.33 bc 43.33 ab
赤芍20.00 cd26.67 bc
蝎子草80.00 a60.00 ab
菊苣43.33 b56.67 ab
丙酮对照--
注:同列数据后不同字母表示处理间在0.05水平差异显著。
3 讨论
8种中药材乙醇粗提物对棉蚜的生物活性研究结果表明,藁本对棉蚜具有较好的忌避、毒杀作用,其他植物在不同的作用方式下表现各异,菊苣、赤芍的浸液毒杀效果较差,但浸渍触杀效果较好,这可能和植物活性成分作用机理有关,沙棘果、野薄荷对棉蚜有一定毒杀效果,但没有忌避效果。
藁本分布广泛,资源丰富,为常用中草药,国内对藁本医用价值和药理、化学成分有较多研究[6],国内外有关杀虫作用方面的研究报道较少,万传星等对20余种中草药杀虫活性初筛时发现藁本提取物具有较高杀虫活性[7],但未对蚜虫的生物活性进行研究。该试验对刺吸式口器蚜虫的生物活性进行了测定,为藁本的杀虫活性物质、作用方式研究的开展提供了依据。
参考文献
[1] 刘艳华,邓业成,邓志勇.75种植物提取物对萝卜蚜杀虫活性的测定[J].河南农业科学,2008(1):72-75.
[2] 和玉华,孟梦.植物提取物对甘蓝蚜影响的研究[J].北方园艺,2009(3):55-58.
[3] 张建英,杨贵军,于有志,等.11种植物提取物对枸杞蚜虫的拒食和毒杀活性测定[J].农业科学研究,2007,28(1):21-23.
[4] 孙梅梅,柴伟纲,谌江华,等.8种植物提取物对苜蓿蚜的生物活性比较[J].宁波农业科技,2009(4):8-10.
[5] 刘顺,张风国,何运转,等.40种中药提取物对桃蚜的杀虫活性测定[J].中国农学通报,2007,23(6):501-503.
[6] 华燕青,李广泽,陈安良,等.藁本中杀虫活性成分的分离与鉴定[J].西北农林科技大学学报,2004(S1):54-60.
[7] 万传星,李广泽,何军,等.藁本提取物杀虫活性初步研究[J].西北植物学报,2005(10):2093-2096.
关键词 中草药;棉蚜;生物活性
中图分类号 S435.622+.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)32-11342-02
Bioactivities of the Crude Extracts from 8 Species of Chinese Medical Herbs against Cotton Aphid
TANG Yongqing1,2, JIANG Hongyun1*, FENG Lei1 et al
(1. Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Aciences, Beijing 100193; 2. Institutiong of Agricultural Sciences at Division Four, Xinjiang Production and Construction Corps,Yili, Xinjiang 835000)
Abstract [Objective]The aim was to screen plants which had good bioactivities to cotton aphid. [Method]Bioactivities of alcohol extracts from 8 Chinese herbs on the cotton aphid were tested. [Result]The insecticidal activity of alcohol extract from Ligusticun sinense Oliv was stronger than others at the dosage of 10 mg/ml, After 48 hours, the corrected mortality of systemic insecticidal activity was 70.69%, the corrected mortality of contact activity was 95.67%, and the calibrated evadible rate was 86.67%. [Conclusion] L. sinense had good bioactivity to cotton aphid, so it could be used to further exploration.
Key words Chinese medieal herbs; Cotton aphid; Bioactivities
棉蚜是农业生产中重要的害虫,长期使用杀虫剂会使棉蚜产生抗药性。农药的过量使用会污染环境,开发高效、低毒、低残留的药剂破在眉睫。植物源农药是近年来农药研发的新领域,有关植物提取物对蚜虫的生物活性研究较多[1-3],棉蚜的抗药性较强,但目前关于防治棉蚜的植物源农药的研究报道较少。为此,笔者研究了8种中草药提取物对棉蚜的忌避、毒杀、触杀作用,旨在为植物源农药的研发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试植物。
野薄荷、蝎子草采于新疆伊犁昭苏种马场;沙棘果、菊苣、藁本、紫草、苦杏仁、赤芍购于河北省安国市新华中药有限责任公司。
1.1.2 供试昆虫。
棉蚜由中国农业科学院植物保护研究所廊坊试验站棉虫组提供。
1.2 方法
1.2.1 植物提取物的制备。
植物试样经粉碎机粉碎,过40目筛,称取200 g干粉,用800 ml体积分数为95%的乙醇冷浸提取24 h,将提取液过滤后,再重复2次,合并冷浸液,用减压旋转蒸发器蒸发浓缩至膏状,收集膏状物于棕色瓶中,置于4 ℃冰箱保存。
1.2.2 生物活性测定。
1.2.2.1 植物乙醇粗提物对棉蚜的毒杀作用测定[4]。
将植物乙醇提取物用丙酮配成浓度为10 mg/ml的供试药液,选取新鲜干净未受污染的棉花叶片剪成大小一致的叶蝶,在植物提取物或清水中浸泡5 s后取出,将脱脂棉剪成小块放置在培养皿中间,加水,待叶蝶自然风干后置于脱脂棉上以防试虫逃出培养皿,将大小一致的试虫接于叶蝶上,每处理30头试虫,3次重复,置于25 ℃恒温培养箱,24、48 h调查处理和对照的活虫数,计算校正死亡率。
1.2.2.2 植物乙醇粗提物对棉蚜的触杀作用测定[5]。
采用浸渍法。挑选平整的大小基本相同的棉花叶片,用小毛笔挑去多余的蚜虫,使每张叶片棉蚜数保持在30头,置入垫有滤纸的培养皿中;将植物提取物用丙酮配成浓度为10 mg/ml的供试药液,倒入培养皿中,用镊子夹住棉花叶片放入药液中10 s,取出后晾干,然后移入干净培养皿中,喂养新鲜棉叶。温度22~25 ℃,相对湿度控制在60%~70%,以丙酮溶剂为对照,处理后24和48 h记录活虫数,以整个虫体不动为死亡。每处理30头,3次重复。计算死亡率和校正死亡率。
1.2.2.3 植物提取物对棉蚜的驱避作用测定。
采摘鲜嫩大小基本一致且未施过农药的棉花叶片,以叶脉为界,用毛笔蘸取供试药液在叶片一侧的正反两面均匀涂布,另一侧不涂,自然晾干后用湿润脱脂棉花包裹叶柄基部,置于培养皿中,用干净毛笔轻轻挑取大小一致健康的30 头蚜虫放在叶片中间[3],用保鲜膜封住培养皿口,并用昆虫针在保鲜膜上扎多个通气孔,然后置于人工气候箱内[温度(25±1)℃,光暗周期14∶10 h,相对湿度50%~60%],并用丙酮作对照,3次重复。24、48 h后调查处理叶片和对照叶片两侧的蚜虫数,计算驱避率:驱避率=(对照虫数-处理虫数)/对照虫数×100%。 1.3 数据处理 采用DPS软件对数据进行差异显著性分析,采用新复极差法测验。
2 结果与分析
2.1 植物乙醇粗提物对棉蚜的毒杀作用
由表1可知,8种植物乙醇提取物对棉蚜的毒杀效果随时间延长大部分都有提高,说明几种植物的活性成分对棉蚜毒杀效果较慢。处理24 h后,紫草的毒杀效果最好,校正死亡率为59.20%,其次野薄荷、藁本的校正死亡率分别为40.93%、38.10%,紫草、野薄荷、藁本对棉蚜的毒杀校正死亡率在0.05水平上差异不显著,菊苣、蝎子草对棉蚜的毒杀效果较差;处理48 h后,藁本的毒杀效果最好,校正死亡率为70.69%,其次是紫草为62.96%,藁本、紫草、沙棘果、苦杏仁对棉蚜的毒杀校正死亡率在0.05水平上差异不显著。
表1 8 种植物提取物对棉蚜的内吸毒杀作用
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植物名称死亡率24 h48 h校正死亡率24 h48 h
藁本51.10 78.90 38.10 ab70.69 a
沙棘果47.77 71.10 33.88 b59.86 ab
苦杏仁12.23 67.77 -11.10 d55.23 abc
野薄荷53.33 62.23 40.93 ab47.55 bc
紫草67.77 73.33 59.20 a62.96 ab
赤芍27.77 24.43 8.57 c-4.95 d
蝎子草8.90 54.43 -15.32d 36.71 c
菊苣1.10 25.57 -25.19 d-3.38 d
丙酮对照21.10 27.77 --
注:同列数据后不同字母表示处理间在0.05水平差异显著。
2.2 植物乙醇粗提物对棉蚜的触杀作用
由表2可知,8种植物中菊苣、藁本、野薄荷、紫草、蝎子草、赤芍6种植物的触杀校正死亡率均高于60%,其中菊苣、藁本和赤芍的触杀效果最好,24 h处理的校正死亡率分为80.78%、79.42%和62.96%,48 h处理的校正死亡率分别为94.24%、95.67%和94.24%,48 h处理的菊苣、藁本、赤芍触杀校正死亡率在0.05水平上差异不显著。
表2 8 种植物提取物对棉蚜的触杀作用
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植物名称死亡率24 h48 h校正死亡率24 h48 h
藁本84.43 96.67 79.42 a95.67 a
沙棘果55.57 60.00 45.14 c48.05 bc
苦杏仁37.77 48.90 23.17 d33.64 c
野薄荷72.23 82.23 65.72 ab76.93 bc
紫草70.0071.10 65.72 ab62.47 b
赤芍72.23 95.57 62.96 b94.24 a
蝎子草45.57 71.10 32.80 cd62.47 b
菊苣84.43 95.5780.78 a94.24 a
丙酮对照18.90 23.33 --
注:同列数据后不同字母表示处理间在0.05水平差异显著。
2.3 植物提取物对棉蚜的驱避作用
由表3可知,藁本、蝎子草对棉蚜的忌避效果较好,沙棘果、野薄荷忌避效果较差,
处理24 h后藁本、蝎子草的忌避率为80.00%,二者与其他6种植物忌避率在0.05水平上差异顯著,处理48 h后藁本的忌避率为86.67%,沙棘果、野薄荷忌避率出现负值,分别为-20.00%、-43.33%。
表3 8 种植物提取物对棉蚜的驱避作用
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植物名称平均校正忌避率24 h48 h
藁本80.00 a86.67 a
沙棘果-26.67 e-20.00 cd
苦杏仁53.33 b36.67 ab
野薄荷6.67 d-43.33 d
紫草33.33 bc 43.33 ab
赤芍20.00 cd26.67 bc
蝎子草80.00 a60.00 ab
菊苣43.33 b56.67 ab
丙酮对照--
注:同列数据后不同字母表示处理间在0.05水平差异显著。
3 讨论
8种中药材乙醇粗提物对棉蚜的生物活性研究结果表明,藁本对棉蚜具有较好的忌避、毒杀作用,其他植物在不同的作用方式下表现各异,菊苣、赤芍的浸液毒杀效果较差,但浸渍触杀效果较好,这可能和植物活性成分作用机理有关,沙棘果、野薄荷对棉蚜有一定毒杀效果,但没有忌避效果。
藁本分布广泛,资源丰富,为常用中草药,国内对藁本医用价值和药理、化学成分有较多研究[6],国内外有关杀虫作用方面的研究报道较少,万传星等对20余种中草药杀虫活性初筛时发现藁本提取物具有较高杀虫活性[7],但未对蚜虫的生物活性进行研究。该试验对刺吸式口器蚜虫的生物活性进行了测定,为藁本的杀虫活性物质、作用方式研究的开展提供了依据。
参考文献
[1] 刘艳华,邓业成,邓志勇.75种植物提取物对萝卜蚜杀虫活性的测定[J].河南农业科学,2008(1):72-75.
[2] 和玉华,孟梦.植物提取物对甘蓝蚜影响的研究[J].北方园艺,2009(3):55-58.
[3] 张建英,杨贵军,于有志,等.11种植物提取物对枸杞蚜虫的拒食和毒杀活性测定[J].农业科学研究,2007,28(1):21-23.
[4] 孙梅梅,柴伟纲,谌江华,等.8种植物提取物对苜蓿蚜的生物活性比较[J].宁波农业科技,2009(4):8-10.
[5] 刘顺,张风国,何运转,等.40种中药提取物对桃蚜的杀虫活性测定[J].中国农学通报,2007,23(6):501-503.
[6] 华燕青,李广泽,陈安良,等.藁本中杀虫活性成分的分离与鉴定[J].西北农林科技大学学报,2004(S1):54-60.
[7] 万传星,李广泽,何军,等.藁本提取物杀虫活性初步研究[J].西北植物学报,2005(10):2093-2096.