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薇甘菊提取物对椰子坚蚜的生物活性

2015-07-01杨文凤吕朝军苟志辉吴海霞李敦禧

生物安全学报 2015年3期
关键词:甘菊环己烷椰子

钱 军, 杨文凤, 吕朝军, 苟志辉, 吴海霞, 李敦禧

1海南省林业科学研究所,海南 海口 571100; 2中国热带农业科学院椰子研究所,海南 文昌 571339

薇甘菊提取物对椰子坚蚜的生物活性

钱 军1, 杨文凤1, 吕朝军2*, 苟志辉1, 吴海霞1, 李敦禧1

1海南省林业科学研究所,海南 海口 571100;2中国热带农业科学院椰子研究所,海南 文昌 571339

【背景】薇甘菊为危险性入侵植物;同时椰子坚蚜为椰子上的重要害虫,对其防治方面的研究较少。研究薇甘菊次生物质对椰子坚蚜的生物活性可为薇甘菊的综合利用及椰子坚蚜的防治提供参考。【方法】采用室内生物测定的方法研究了薇甘菊4种溶剂提取物对椰子坚蚜的胃毒和触杀活性。【结果】供试的4种提取物中,正丁醇提取物和丙酮提取物对椰子坚蚜的胃毒水平较高,LC50分别为12.93 和12.48 mg·mL-1,显著高于环己烷提取物和石油醚提取物。而4种提取物对椰子坚蚜的触杀毒力差异不显著,环己烷提取物、正丁醇提取物、丙酮提取物和石油醚提取物对椰子坚蚜的LC50分别为15.28、12.28、11.40和16.62 mg·mL-1。【结论与意义】薇甘菊提取物在椰子坚蚜防控中具有一定的应用潜力。

薇甘菊; 椰子坚蚜; 提取物; 毒力

椰子坚蚜CerataphislataniaeBoisduval,又名椰子虱蚜,为扁蚜科Hormaphididae雕胸扁蚜属Cerataphis,主要分布于我国海南省和台湾省。该虫可危害椰子的叶片、花絮和果蒂组织,严重时会导致椰子的花絮组织和果蒂脱落;该虫还可转移危害槟榔的花絮组织,对槟榔的产量造成严重影响。然而,目前我国对该虫的防治研究还未见报道。

薇甘菊MikaniamicranthaH. B. K.是近20年来入侵我国的有害杂草(黄忠良等,2000)。已有研究表明,薇甘菊提取物在病虫害防治方面具有一定的应用潜力(冯惠玲等,2004; 杨耀峰和张金凤,2012)。因此,本试验拟研究入侵植物薇甘菊提取物对椰子坚蚜的室内生物活性,以期为薇甘菊的综合利用和椰子坚蚜的防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试昆虫:椰子坚蚜,于田间采集后,接种于室内种植的椰子心叶上,待接种成功且繁殖3代以上,选择其中的健康无翅雌虫个体备用。

薇甘菊提取物的制备:称取薇甘菊干粉30 g,放入具塞三角瓶中,分别加入300 mL环己烷、丙酮、石油醚和正丁醇。在室温条件下超声波提取10 min,减压抽滤后得提取液。将滤渣反复提取3次,合并所得提取液,置于旋转蒸发仪(R-210)上减压浓缩得到不同溶剂的薇甘菊提取物。将各提取物转入棕色瓶中,称重并计算提取率,置于4 ℃冰箱内保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 胃毒活性测定 室内采用药剂涂抹法进行测定。根据预备试验结果,将各供试提取物用丙酮稀释配制成所需的5个浓度,每个浓度重复3次,以丙酮作为对照。将带有大约30头大小一致的椰子坚蚜的叶片从椰树上剪下,在椰子坚蚜刺吸的叶片背部用软毛刷均匀涂抹药剂,涂抹药剂量以叶片湿润且无液珠留下为准。将处理后的带虫叶片置于温度为(25±1) ℃、相对湿度为70%~80%、光照L∶D=12∶12的培养箱中,48 h后在解剖镜下检查试虫死亡率。用细毛笔尖轻触试虫腹部,不动者视为死亡。死亡率和校正死亡率根据Abbott氏公式(Abbott,1925)计算。

1.2.2 触杀活性测定 室内采用点滴法进行测定。根据预备试验结果,将各供试提取物用丙酮稀释配制成所需的5个浓度,每个浓度重复3次,以丙酮作为对照。将带有大约30头大小一致的椰子坚蚜的叶片从椰树上剪下,用0.1 μL移液器将药液点滴于虫体上,尽量保证液滴不滴于叶片上,否则需用吸水纸吸去残留至叶片上的药液。之后将处理后的带虫叶片放入指形管中,用脱脂棉封口,并置于温度为(25±1) ℃、相对湿度为70%~80%、光照L∶D=12∶12的培养箱中,48 h后在解剖镜下检查试虫死亡率。死亡判断标准和死亡率计算方法同1.2.1。

1.2.3 数据分析方法 参考黄剑和吴文君(2004)的方法,采用Excel统计软件分析毒力回归方程、LC50及其95%置信区间,并以95%置信区间是否重叠作为判断毒力差异显著性的标准。

2 结果与分析

2.1 胃毒活性

研究结果(表1)表明,各提取物中,以正丁醇提取物和丙酮提取物对椰子坚蚜的毒力水平较高,LC50分别为12.93和12.48 mg·mL-1,显著高于环己烷提取物和石油醚提取物,表现为LC50的95%置信区间无重叠。同时,正丁醇提取物和丙酮提取物,以及环己烷提取物和石油醚提取物对椰子坚蚜的毒力差异均不显著。

表1 薇甘菊提取物对椰子坚蚜的胃毒活性Table 1 The oral toxicity of M. micrantha extractions on C. lataniae

2.2 触杀活性

由表2可知,各处理的LC50的95%置信区间均存在相互重叠的现象,表明薇甘菊的4种溶剂提取物对椰子坚蚜的触杀活性差异不显著。

表2 薇甘菊提取物对椰子坚蚜的触杀活性Table 2 The contact toxicity of M. micrantha extractions on C. lataniae

综合薇甘菊提取物对椰子坚蚜的胃毒和触杀活性结果,不同溶剂提取物对椰子坚蚜的2种作用效果之间差异均不显著。以环己烷提取物为例,其对椰子坚蚜的胃毒LC50为27.28 mg·mL-1, 触杀LC50为15.28 mg·mL-1, 但2种作用方式的LC50的95%置信区间存在重叠现象,说明差异不显著。

3 讨论

植物在生存繁衍过程中,自身会产生多种次生物质,这些物质不仅能抑制植物群落的生长发育,而且能驱避昆虫和影响昆虫行为(谷文祥等,2004; 何衍彪等,2004)。薇甘菊体内亦存在大量的次生物质(梁斌等,2006; 张茂新等,2002; 邵华等,2003; Weietal.,2004),且其中部分物质已被研究工作者证明具有生物活性。如吕朝军等(2010)研究表明,薇甘菊提取物对椰心叶甲Brontispalongissima(Gestro)表现出很强的生物活性,其乙醇提取物对椰心叶甲1~5龄幼虫和成虫的LC50分别为7.09、7.88、8.93、11.88、13.26和17.46 mg·g-1,同时对成虫具有致畸作用,并能延迟蛹的羽化和卵的孵化时间。钟宝珠等(2012a、2012b)研究发现,薇甘菊提取物对二疣犀甲OryctesrhinocerosL.具有很强的生长发育调节活性。薇甘菊提取物处理二疣犀甲卵后,孵化率明显降低,且孵化期延长,同时初孵幼虫死亡率高达40.43%;用添加薇甘菊提取物的饲料饲喂二疣犀甲1龄幼虫后,幼虫体重增长减缓;此外,薇甘菊提取物对其化蛹具有抑制作用,且可导致成虫羽化率降低,羽化时间明显延长,畸形成虫数量增大。钱军等(2013)研究表明,经4种提取方法所获得的薇甘菊生物活性物质对螺旋粉虱AleurodicusdispersesRussell均表现出触杀活性。

本研究结果表明,薇甘菊4种提取物对椰子坚蚜均表现出胃毒和触杀活性。这拓宽了薇甘菊次生物质的使用范围。同时,本研究发现,各提取物对椰子坚蚜的触杀活性之间差异不显著,但正丁醇提取物和丙酮提取物的胃毒活性水平高于环己烷提取物和石油醚提取物,这可能是由于不同提取溶剂获得的次生物质中,化感物质的含量存在差异所致。然而,薇甘菊4种提取物在田间对椰子坚蚜的防治效果尚不明确,对其仍需进一步研究。

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(责任编辑:杨郁霞)

Biological activity of the extracts from the invasiveMikaniamicranthaon the aphidCerataphislataniae

Jun QIAN1, Wen-feng YANG1, Chao-jun LÜ2*, Zhi-hui GOU1, Hai-xia WU1, Dun-xi LI1

1ForestryResearchInstituteofHainanProvince,Haikou,Hainan571100,China;2CoconutResearchInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Wenchang,Hainan571339,China

【Background】Mikaniamicranthais the invasive plant andCerataphislataniaeis the important pest in coconut palm, the research on control ofC.lataniaewas seldom carried, so the research on the biological activity ofM.micranthasecondary compounds onCerataphislataniaemay provide reference for the use ofM.micranthaand control ofC.lataniae. 【Method】The stomach and contact toxicities ofM.micranthaextracts from 4 solvents (cyclohexane, n-butanol, acetone, petroleum ether) were studied. 【Result】N-butanol and acetone extracts showed higher activities than cyclohexane or petroleum ether extracts in contact toxicity, and theLC50values were 12.96 mg·mL-1and 12.48 mg·mL-1, respectively. No significant differences were found among the contact toxicities of 4M.micranthaextracts toC.lataniae, and theLC50of cyclohexane extract, n-butanol extract, acetone extract and petroleum ether extract ofM.micranthawere 15.28 mg·mL-1, 12.28 mg·mL-1, 11.40 mg·mL-1and 16.62 mg·mL-1, respectively. 【Conclusion and significance】M.micranthaextracts have potential to controlC.lataniae.

Mikaniamicrantha;Cerataphislataniae; extract; toxicity

2015-03-20 接受日期(Accepted): 2015-05-13

海南省科研院所技术开发专项(kyys-2014-16); 海南省应用技术研发与示范推广专项

钱军, 男, 高级工程师。 研究方向: 林业有害生物普查及防控技术

*通讯作者(Author for correspondence), E-mail: lcj5783@126.com

10. 3969/j.issn.2095-1787.2015.03.010

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