博落回提取物对松梢螟幼虫生物活性的影响

靳爱仙，周国英，闫瑞坤，伍 南，邓小军，路宗岩

(中南林业科技大学 林业生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410004)

博落回提取物对松梢螟幼虫生物活性的影响

靳爱仙，周国英，闫瑞坤，伍 南，邓小军，路宗岩

(中南林业科技大学 林业生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410004)

在室内测定了博落回乙醇提取物对松梢螟幼虫的生物活性。结果表明:博落回提取物对松梢螟幼虫的生物活性随浓度的升高而增强。在提取液为100 g/L供试浓度下，松梢螟幼虫24 h、48 h的拒食率分别为92.62%和91.95%，显著高于其他浓度；生长抑制率分别为95.20%(24 h)和92.43%(48 h)，处理后96 h的生长抑制率亦高达90.80%；对3龄幼虫的触杀作用高于5龄幼虫，处理后24 h、48 h的校正死亡率分别为86.67%和76.66%，与标准药剂对照噻虫啉的效果没有明显差异。可见，博落回提取物对松梢螟幼虫具有一定的生物活性。关键词： 博落回提取物；松梢螟；拒食活性；生长抑制；触杀作用

松梢螟Dioryctria splendidella为螟蛾科Pyralididae松梢螟属Dioryctria蛀梢型害虫，主要危害马尾松、湿地松等树种，是湖南省重要的森林害虫之一。该害虫自2009年在湖南省大爆发，为害面积达17.3万hm2；2010年湖南省仅5年生以下的马尾松幼林发生危害有12万hm2，严重影响了松木林的健康。

博落回M. cordata为罂粟科Papaveraceae博落回属Macleaya多年生大型草本，湖南省各地多有分布，植物资源较为丰富。博落回全草具有毒性，国内外研究表明其有效活性成分主要为生物碱类[1-6]。在实际应用中博落回具有抗菌[7-8]、杀蛆[9]、杀虫等功效[10-13]。近年来有关博落回杀虫作用研究逐渐增多，周顺玉等[14]研究了其对茶毛虫及茶尺蠖的生物作用，张国洲等[15]测定了其对菜粉蝶5龄幼虫的拒食作用，博落回对松梢螟等林业虫害的生物活性作用还未见报道。

目前中国针对松梢螟等重大林业虫害的防治使用的基本是化学农药，在化学农药弊端日益凸显的情况下，植物源杀虫剂以其绿色环保、低毒、无污染的优点[15]成为了国内外学者研究的热点，植物源农药的开发及应用也成为农药行业新的趋势。从林业有害生物防治的角度来看，从天然杀虫活性植物中研究开发安全、有效、低毒的植物源农药，对推进林业无公害防治具有重要的现实意义。

本研究测定博落回提取物对松梢螟幼虫的生物活性作用主要从以下3个方面进行:(1)不同浓度梯度下，博落回提取物对松梢螟幼虫的非选择拒食活性作用；(2)不同浓度梯度及不同处理时间下，博落回提取物对松梢螟幼虫的生长抑制作用；(3)不同浓度梯度及不同虫龄下，博落回提取物对松梢螟幼虫的触杀作用。通过对以上问题的研究，为此类植物源农药的开发和松梢螟的生物防治奠定科学的理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试植物:博落回全草采自湖南省株洲攸县皇图岭镇山关林场，植物全草采集时间为2010年8月份。将新鲜的博落回全草洗净、晾干，置于60 ℃烘箱内烘干，粉碎过40目筛，用密封瓶保存。

供试昆虫:松梢螟幼虫采自湖南省衡阳市衡山县马尾松幼林，采集时间为2011年5月～10月。幼虫以新鲜松梢木段作为食料，置于温度(28±2) ℃，相对湿度(60%±10%)培养室中培养。选取3龄、4龄、5龄虫供试。

1.2 试验方法

1.2.1 博落回提取物的制备

参考王欣等[17]的方法并改进，用90%乙醇按料液比1 g : 9 mL浸渍植物粉末24 h，超声提取45 min，每次超声时间为2 s，两次超声时间间隔0.5 s，功率1600 W，提取温度为30 ℃，提取两次，真空抽滤。将滤液用旋转蒸发仪浓缩至50 mL左右转至100 mL烧杯，让溶剂自然挥发，使提取物成浸膏状。用60%乙醇溶解稀释，加0.1%吐温-80制备成供试原液，冷藏备用。

1.2.2 博落回提取物对松梢螟幼虫的非选择拒食活性测定

采用非选择性松梢段法。先将供试原液用60%乙醇稀释成浓度梯度为100、50、25、12.5、6.25 g/L的供试液。挑取个体大小和虫龄一致健康的幼虫放入用滤纸保湿的9 cm培养皿中，每皿放入1头饥饿6 h的试虫。选取新鲜、粗细均匀且直径约7 mm的马尾松梢枝条，将其截成长20 mm的木段，分别在不同浓度的供试液中浸渍10 s取出，自然晾干，以清水处理为对照。每浓度处理试虫10头，每处理重复5次，处理后置于养虫室内饲养，24 h、48 h后各测量一次木段被取食面积，计算非选择拒食率[18]。

取食面积的计算方法:一段试用马尾松松梢段的直径约为7 mm,长约20 mm，因此其表面积约为439.6 mm2，取食面积经测量后按占总面积的比例换算。

式(1)中：N为非选择拒食率；C为对照取食面积；T为处理取食面积。

1.2.3 博落回提取物对松梢螟幼虫的生长抑制作用测定

采用浸松梢段法。试用松梢段的处理方法同“1.2.2节”中的方法。将处理好的松梢段置于9cm培养皿中，挑取个体大小和虫龄一致健康的幼虫饥饿处理6 h，每皿接入1头，接入前称其体重。每浓度处理试虫10头，每处理重复5次，用清水处理作对照。处理后24 、48 h各称量其体重1次，48 h后弃去死虫和残存松梢段，更换未经供试液处理的新鲜松梢段供试虫取食，每天更换1次，处理后96 h后检测试虫体重，计算生长抑制率[17]。

式 (2)中：G为生长抑制率；C为对照组增长体重；T为处理组增长体重。

1.2.4 博落回提取物对松梢螟幼虫的触杀作用测定

采用浸虫法。将个体大小和虫龄一致健康的试虫浸入不同浓度供试液中5 s后取出，用滤纸吸取多余药液，至养虫室正常饲养，每浓度处理试虫10头，每处理重复3次，以清水作为空白对照，以市售噻虫啉为阳性对照。处理48 h后，调查试虫死亡情况，记录总虫数及死亡虫数，计算死亡率和校正死亡率。

式(3)～(4)中：D为死亡率；L为死亡虫数；T为总虫数；Cm为校正死亡率；T为处理死亡率；C为对照死亡率。

1.3 数据分析

用SPSS 18.0和DPS数据处理软件进行数据分析。采用Duncan's法分析数据差异显著性。将拒食率、生长抑制率和校正死亡率均转化为机率值，将浓度进行对数转换后绘制回归方程，并计算 AFС50、LС50。

2 结果与分析

2.1 博落回提取物对松梢螟幼虫的非选择拒食活性

博落回提物对松梢螟4龄幼虫的非选择拒食活性测定试验结果见表1和表2。从表中数据可以看出，博落回提取物对松梢螟4龄幼虫的拒食作用随着供试液浓度的升高而增加。在供试液在浓度为100 g/L时对松梢螟幼虫具有较好的拒食作用。其中处理时间为24 h时拒食率达到了92.62%，处理48 h后其拒食率为91.95%。从表2可以看出，松梢螟4龄幼虫经博落回供试液处理后24 、48 h的拒食中浓度(AFС50)差异较小，95%置信区间也有重叠现象，说明经博落回提取物处理后24 h、48 h的拒食作用的差异并不显著。

表1 博落回提取物对松梢螟4龄幼虫的非选择性拒食活性测定结果†Table 1 Non-selective antifeedant activities of M. cordata extractsagainst the 4th instar larvae of D. splendidella

表2 博落回提取物对松梢螟4龄幼虫非选择性拒食率的回归方程及AFС50Table 2 Regression equation and AFC50 of non-selective antifeedant rate of M. cordata extracts against 4th instar larvae of D. splendidella

2.2 博落回提取物对松梢螟幼虫的生长抑制作用

博落回提取物对松梢螟幼虫的生长抑制作用测定结果见表3、表4和表5。从表中数据可知，用不同浓度的博落回供试液对松梢螟4龄幼虫的生长抑制作用随着浓度的升高而增强。在供试液浓度为50 g/L时对松梢螟4龄幼虫的生长抑制率明显增强，在供试液浓度为100 g/L处理时间为24 h时生长抑制率达到95.20%，在处理96 h后其生长抑制率也达到90.80%。从表5的数据看，处理后96 h的EС50浓度略小于处理后24 h、48 h的浓度，但从95%的置信区间来看处理后24 、48 、96 h的差异并不显著。说明博落回提取物有效成分代谢半衰期可能较长，96 h仍然处于有效浓度水平。

表3 松梢螟4龄幼虫经博落回提取物处理后的体重Table 3 Body weight of 4 instar larvae of D. splendidellaafter treated with M. cordata extracts

表4 松梢螟4龄幼虫经博落回提取物处理后的生长抑制率Table 4 Growth inhibiting rate of 4th instar larvae of D.splendidella after treated with M. cordata extracts

表5 博落回提取物对松梢螟4龄幼虫生长制率的回归方程及EС50Table 5 Growth inhibition regression equations and EC50 of 4th instar larvae of D. splendidella after treated with M. cordata extracts

2.3 博落回提取物对松梢螟幼虫的触杀作用

博落回提取物对松梢螟3龄、5龄幼虫的触杀活性作用测定结果见表6、表7。由表6可以看出，供试液浓度与触杀效果存在正相关关系，在浓度100 g/L时对松梢螟3龄、5龄幼虫的触杀作用最大，并且其作用效果与市售噻虫啉(浓度为30 g•L-1)的效果处于同一显著水平。由表6、表7可以看出，博落回提取物对3龄幼虫的效果明显高于5龄幼虫，两者的LС50有较大差异，95%置信限没有重叠，说明博落回提取物对3龄幼虫和5龄幼虫作用效果的差异性显著。

表6 博落回提取物对松梢螟3龄、5龄幼虫的触杀作用测定结果Table 6 Contact toxicity of M. cordata extracts to 3th and 5 th instar larvae of D. splendidella

表7 博落回提取物对松梢螟3龄、5龄幼虫触杀作用的毒力回归方程及LС50Table 7 Contact toxicity regression equations and LC50 of 3th and 5 th instar larvae of D. plendidella after treated with M. ordata extracts

3 讨 论

植物用作控制害虫的方式大致有拒食作用，生长抑制作用，触杀作用，胃毒作用，忌避作用，麻醉作用等[19]。博落回提取物对松梢螟幼虫的生物活性作用，主要选择了拒食活性、生长抑制作用和触杀作用进行研究。大部分的杀虫植物因成分复杂，对昆虫都有一定的拒食活性作用，因此选用植物粗提物用作拒食活性测定是适宜而可行的。拒食活性作用的机理主要是植物中的某些成分抑制了昆虫的味觉感受器的功能，影响昆虫对食物的识别[20]。试验中在博落回提取物浓度较高的情况下有些试虫基本不取食。由于忌避作用的结果也能导致昆虫不取食，因此还不能说明对于博落回植物对松梢螟幼虫产生拒食作用的根本原因。

生长抑制作用对于大多数昆虫来说，虽然没有达到直接控制害虫数量的目的，但不良的生长发育会直接影响到后期幼虫化蛹率和蛹的重量及大小。在试验过程中，经过博落回提取物处理后的存活幼虫，其虫蛹的重量和大小比正常化蛹的虫蛹要轻、小，成虫个体也相对较小，不难怀疑个体较小的成虫与正常成虫的质量及对其后代质量的影响应当是不同的。

另外，本次试验中触杀作用的效果与周顺玉等[14]对茶毛虫、茶尺蠖的毒杀效果基本一致。在触杀作用效果测定试验中发现，经供试液处理后5龄幼虫的存活率明显高于3龄幼虫，5龄幼虫的抗药性性机理一方面可能是由于幼虫形体不同代谢速率的差别所导致，另一方面也可能是幼虫处于不同的生理时期而引起的，其机理有待进一步研究。经博落回提取物触杀后的试虫的死亡形态大致有3种:(1)虫体腹部肿胀；(2)虫体皱缩，体表颜色略加深，表现为失水状；(3)虫体瘫软，腹部呈空瘪状。导致试虫不同死亡形态的机理也值得深入探讨。

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Bioactivities of Macleya cordata extracts against larvae of Dioryctria splendidella

JІN Ai-xian, ZHOU Guo-ying, YAN Rui-kun, WU Nan, DENG Xiao-jun, LU Zong-yan
(Hunan Provincial Key Lab. of Forestry Biotechnology, Сentral South University of Forestry & Technology, Сhangsha 410004, Hunan, Сhina)

Bioactivities ofMacleya cordataethanol extracts on the larvae ofDioryctria splendidellawere preliminarily tested in laboratory by measuring antifeedant activities, body weight gains and contact toxicity against the larvae ofD. splendidellaafter treated with theM. cordataextracts. The results indicate that the higher the extracted concentrations, the more obvious of the bioactivities to the pests were. 100 g/L ethanol extracts had good effect on the larva, the non-selective antifeedant rate were 92.62% and 91.95% after 24 hours and 48 hours. Сompared the effects of other extracted concentrations the differences were signif i cantly. The growth inhibiting rate of 100 g/L ethanol extracts were 95.20% and 92.43% after 24 hours and 48 hours, and it also reached to 90.80% after 96 hours. When the extracted concentration in 100g/L, the contact toxicity against the 3th instar larvae was higher than that of the 5th instar, and the corrected mortality were 86.67% and 76.66% after treated 24 and 48 hours, the effects were the same as the pesticides thiacloprid. The fi ndings proved that theMacleya cordataextracts had some bioactivities against the larvae ofD. splendidella.

M. cordataextracts;D. splendidella ;antifeedant activities; growth inhibition; contact toxicity

S76；Q715

A

1673-923X (2012)05-0015-04

2012-1-7

国家林业公益性行业科研专项经费项目(200904006;201004003)

靳爱仙(1964-),女,陕西凤翔人,博士研究生,主要从事森林资源监测与保护的研究

周国英(1966-),女,湖北应城人,教授,博士,主要从事森林保护及应用微生物方面的研究;E-mail:gyzhou2118@yahoo.com.cn

[本文编校：欧阳钦]