四种植物提取物对菜粉蝶产卵行为的影响

2012-04-29吴利民，陆宁海，李卫海，王国昌，崔建新

湖北农业科学 2012年14期

吴利民，陆宁海，李卫海，王国昌，崔建新

摘要：采用水蒸气蒸馏法分别提取艾蒿（Ａｒｅｍｉｓｉａａｒｇｙｉ）、凌霄（Ｃａｍｐｓｉｓｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）、紫茉莉（Ｍｉｒａｂｉｌｉｓｊａｌａｐａ）、丁香（Ｓｙｒｉｎｇａｏｂｌａｔａ）的挥发性物质，通过室内试验研究提取物对菜粉蝶（ＰｉｅｒｉｓｒａｐａｅＬ．）产卵行为的影响。结果表明４种提取物对菜粉蝶具有产卵忌避作用，艾蒿对菜粉蝶的产卵忌避作用最强，平均忌避率为６５．７％，其次是紫茉莉，凌霄和丁香的产卵忌避作用相对较弱；随着放置时间的延长，各处理忌避效果均逐渐减弱，处理后２４ｈ的忌避作用最强。艾蒿和紫茉莉提取物对菜粉蝶产卵正反比影响相对较强，产卵正反比分别为２９．７％和２４．７％，凌霄和丁香提取物对菜粉蝶产卵正反比影响作用相对较弱，产卵正反比分别为１２．３％和１８．７％。

关键词：艾蒿；凌霄；紫茉莉；丁香；提取物；菜粉蝶；产卵忌避作用

中图分类号：Ｑ９６５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）14－2996-02

Deterrent Effects of Four Kinds of Plants Extracts on Oviposition of Pieris rapae

ＷＵＬｉ－ｍｉｎ，ＬＵＮｉｎｇ－ｈａｉ，ＬＩＷｅｉ－ｈａｉ，ＷＡＮＧＧｕｏ－ｃｈａｎｇ，ＣＵＩＪｉａｎ－ｘｉｎ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

Ｘｉｎｘｉａｎｇ４５３００３，Ｈｅｎａn，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｏｎ－ｈｏｓｔｐｌａｎｔｓｏｎＰｉｅｒｉｓｒａｐａｅ L.，ｂｉｏａｓｓａｙｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｆ４ｎｏｎ－ｈｏｓｔｐｌａｎｔｓｓｕｃｈａｓａｒｇｙｗｏｒｍｗｏｏｄ（Ａｒｔｅｍｉｓｉａａｒｇｙｉ），Ｃｈｉｎｅｓｅｔｒｕｍｐｅｔｃｒｅｅｐｅｒ（Ｃａｍｐｓｉｓｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）， mａｒｖｅｌｏｆＰｅｒｕ（Ｍｉｒａｂｉｌｉｓｊａｌａｐａ），ａｎｄｃｌｏｖｅ（Ｓｙｒｉｎｇａｏｂｌａｔａ）ｏｎｔｈｅｂｕｔｔｅｒｆｌｙｉｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．ＩｎｄｏｏｒｂｉｏａｓｓａｙｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｐｌａｎｔｓｅｘｔｒａｃｔｓｈａｄｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎＰ. ｒａｐａｅ．Ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｒｅｎｔａｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｒｇｙｗｏｒｍｗｏｏｄｗａｓｓｔｒｏｎｇｅｓｔｗｈｉｃｈｔｈｅｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｒｅｎｔｒａｔｅｗａｓ６５．７％，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｍａｒｖｅｌｏｆＰｅｒｕ，ａｎｄｔｈａｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅｔｒｕｍｐｅｔｃｒｅｅｐｅｒａｎｄｃｌｏｖｅｗｅｒｅｗｅａｋｅｒ．Ｄｅｔｅｒｒｅｎｔａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｐｌａｎｔｅｘｔｒａｃｔｓｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｉｔｗａｓｓｔｒｏｎｇｅｓｔａｔ２４ｈ．Ｅｘｔｒａｃｔｓｏｆｗｏｒｍｗｏｏｄａｎｄ marvel of peru ｈａｄｅｆｆｅｃｔｏｎｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｔｅｓｏｆＰ. ｒａｐａｅ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｂａｃｋｓｔｏｆｒｏｎｔｒａｔｅｓｗｅｒｅ２９．７％ａｎｄ２４．７％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＨｏｗｅｖｅｒＣｈｉｎｅｓｅｔｒｕｍｐｅｔｃｒｅｅｐｅｒａｎｄｃｌｏｖｅｅｘｔｒａｃｔｓｈａｄｗｅａｋｅｆｆｅｃｔｏｎｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｔｅｏｆＰ. ｒａｐａｅ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｓｂａｃｋｔｏｆｒｏｎｔｒａｔｅｓｗｅｒｅ１２．３％ａｎｄ１８．７％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｒｅｍｉｓｉａａｒｇｙｉ；Ｃａｍｐｓｉｓｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ；Ｍｉｒａｂｉｌｉｓｊａｌａｐa；Ｓｙｒｉｎｇａｏｂｌａｔａ； eｘｔｒａｃｔｓ；Ｐｉｅｒｉｓｒａｐａｅ L.； oｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔ

植物次生化合物对大多数植食性昆虫及其他一些生物有防御作用，能适应其中一个植物分类单元次生化合物的昆虫只是极少种类。凡是对昆虫有忌避或拒食作用的植物次生化合物，通常被叫做非嗜食植物次生物［１］。利用非嗜食植物次生物对害虫的忌避作用来控制害虫、保护作物免受害虫侵袭，是害虫生态控制研究中的重点［２，３］。在蔬菜害虫生态控制中，充分利用这些非嗜食植物次生物对菜田以外生境迁入害虫的忌避作用，可以达到降低虫源基数、增强控制害虫种群的效果［４，５］。近些年来我国广泛开展了植物源农业昆虫忌避剂、拒食剂、生长发育抑制剂等的研究［６－９］，证明了一些植物精油对昆虫具有强烈的忌避和拒食作用［１０］。

菜粉蝶（ＰｉｅｒｉｓｒａｐａｅＬ．）为重要的蔬菜害虫，其幼虫又称菜青虫，嗜食十字花科植物，尤其偏好叶面光滑的甘蓝（花椰菜、球茎甘蓝等），在一些地区经常暴发成灾，必须人工干预，进行有针对性防治才能控制其危害。

试验研究了艾蒿（Ａｒｅｍｉｓｉａａｒｇｙｉ）、凌霄（Ｃａｍｐｓｉｓｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）、紫茉莉（Ｍｉｒａｂｉｌｉｓｊａｌａｐａ）、丁香（Ｓｙｒｉｎｇａｏｂｌａｔａ）的水蒸气馏出液的二氯甲烷提取物对菜粉蝶在甘蓝上的产卵忌避作用和提取物对菜粉蝶产卵行为的影响，以期为建立菜粉蝶生态调控技术、开发菜粉蝶忌避剂提供科学依据。

１材料与方法

１．１供试植物

植物提取材料：艾蒿、凌霄、丁香、紫茉莉枝叶，采自河南科技学院校园内。

寄主植物：实验室杯栽甘蓝苗。

１．２供试昆虫

人工饲养的菜粉蝶成虫：采集河南科技学院试验田甘蓝地菜粉蝶高龄幼虫，待其化蛹后，放入养虫笼（４５ｃｍ×４５ｃｍ×４５ｃｍ）中，同时放入１０％的蜜糖水及供菜粉蝶产卵的甘蓝苗。卵孵化后，幼虫用新鲜甘蓝叶饲养，直至幼虫化蛹羽化成菜粉蝶成虫，以成虫供试。

１．３植物提取物制备

用水蒸气蒸馏法［１１］提取，二氯甲烷萃取。将新鲜植物茎和叶用自来水冲洗干净，置于阴凉洁净处晾去表面水分，称取５００ｇ，捣碎，水蒸气蒸馏，蒸馏时间２ｈ，馏出速度约为每分钟８０滴。馏出液用总量１００ｍＬ的二氯甲烷萃取，每次２０ｍＬ，萃取５次，萃取液经旋转蒸发仪浓缩得到无色有刺激性芳香味的提取物。将提取物用５０％丙酮稀释。

１．４提取物对菜粉蝶产卵的影响测定［１２］

选择大小一致、长势良好、４～５片真叶的甘蓝苗，用毛笔将供试药液均匀涂抹到甘蓝茎和叶的正反两面，待溶剂自然挥发后，将甘蓝苗放入养虫笼中，每笼放入１株。每笼放入羽化的雌、雄菜粉蝶各５只，用１０％的蜜糖水浸润棉球作为补充饲料。以无提取物的５０％丙酮为对照。重复３次。分别于处理后２４、４８、７２ｈ检查记录各株甘蓝苗的叶正面和叶反面的卵量，并用以下公式计算产卵忌避率和正反比。

忌避率＝（对照产卵量－处理产卵量）／对照产卵量×１００％；

正反比＝（叶正面卵量／叶反面卵量）×１００％。

２结果与分析

２．１提取物对菜粉蝶的产卵忌避作用

各植物提取物对菜粉蝶的产卵忌避试验结果见表１。由表１可见，艾蒿、丁香、凌霄、紫茉莉提取物均对菜粉蝶具有一定的产卵忌避作用。艾蒿对菜粉蝶的产卵忌避作用最强，平均忌避率为６５．７％；其次是紫茉莉，平均忌避率为５０．０％；凌霄和丁香的产卵忌避作用相对较弱，平均忌避率分别为４２．７％和４１．７％。各处理随着时间的延长忌避效果整体逐渐下降，处理后２４ｈ的忌避作用最强，其中，艾蒿的忌避率为７０％，紫茉莉的忌避率为５４％，丁香的忌避率为４４％，凌霄的忌避率为４５％。

２．２提取物对菜粉蝶产卵正反比的影响

提取物对菜粉蝶产卵正反比影响的试验结果见表２。由表２可见，不同提取物处理的菜粉蝶产卵正反比有一定差异，艾蒿和紫茉莉提取物对菜粉蝶产卵正反比影响作用相对较强，产卵正反比平均值分别为２９．７％和２４．７％，凌霄和丁香提取物对菜粉蝶产卵正反比影响作用相对较弱，产卵正反比平均值分别为１２．３％和１８．７％。

３小结与讨论

植食性昆虫行为与植物化学成分的关系是化学生态学的研究热点。大量研究表明，没有一种植物能避免昆虫为害，但也没有一种昆虫可以为害所有植物，即使是多食性的昆虫，其寄主植物的种类最多也就几百种［１３］。因此，对一种植食性昆虫而言，绝大多数植物为非寄主植物，意味着发掘非寄主植物用以控制害虫具有广阔的空间。非寄主植物中往往含有害虫抑制物质，具有驱避害虫和抑制害虫产卵的作用，由于它是在害虫取食为害之前保护植物，使植物免遭侵害，体现了典型的“预防”策略，该策略的优点是其他药剂防治难以比拟的。本试验结果表明，紫茉莉、丁香、凌霄、艾蒿的茎、叶提取物对菜粉蝶产卵行为均具有一定的影响，其中紫茉莉、艾蒿提取物对菜粉蝶产卵正反比影响较大，忌避作用也较强，后续可以继续研究将其作为忌避剂防治菜粉蝶。

参考文献：

［１］张文辉，刘光杰．植物抗虫性次生物质的研究概况［Ｊ］．植物学通报，２００３，２０（５）：５２２－５３０．

［２］徐汉虹．杀虫植物与植物性杀虫剂［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００１．

［３］赵善欢，万树青．杀虫植物的研究及应用进展［Ｊ］．广东农业科学，１９９７（１）：２６－２８．

［４］庞雄飞，张茂新，侯有明，等．植物保护剂防治害虫效果的评价方法［Ｊ］．应用生态学报，２０００，１１（２）１０８－１１０．

［５］庞雄飞，冼继东，张茂新．驱避剂在保护植物免受虫害中的作用［Ａ］．张光学．走向２１世纪的中国昆虫学——中国昆虫学会２０００年学术年会论文集［Ｃ］．北京：中国科学技术出版社，２０００．

［６］吴文伟，陈建新，管致和．番茄枝叶提取物对菜粉蝶产卵的忌避作用［Ｊ］．昆虫学报，１９９８，４１（Ｓ１）：５５－５９．

［７］张茂新，凌冰，庞雄飞．非嗜食植物中的昆虫产卵驱避物及其利用［Ｊ］．昆虫天敌，２００３，２５（１）：２８－３６．

［８］钦俊德．昆虫与植物的关系——论昆虫与植物的相互作用及其演化［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８７．

［９］朱九生，乔雄梧，王静，等．杠柳根皮粗提液对菜青虫生物活性的影响［Ｊ］．中国生态农业学报，２００６，１４（１）：１８５－１８８．

［１０］陈建新，吴文伟，宋敦伦，等．菜粉蝶产卵行为及其影响的生物因素［Ｊ］．中国农业大学学报，１９９９，４（３）：９３－９６．

［１１］吴利民，原国辉，陆宁海，等．三种植物挥发油对菜青虫的拒食作用研究［Ｊ］．安徽农学通报，２００５，１１（６）：６３-６４．