夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶拒食作用和产卵行为的影响

吴利民,陆宁海,郎剑锋,杨蕊,刘润强,石明旺

（河南科技学院,河南新乡453003）

夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶拒食作用和产卵行为的影响

吴利民,陆宁海,郎剑锋,杨蕊,刘润强,石明旺

（河南科技学院,河南新乡453003）

从夹竹桃花中提取其次生物质,以菜粉蝶成虫、3龄幼虫为供试昆虫,测定了夹竹桃花乙醇提取物对幼虫拒食作用和对成虫产卵行为的影响.结果表明：夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶3龄幼虫具有显著的拒食作用,提取物质量浓度为500 g/L时,处理24、48和72 h对3龄幼虫的选择性拒食率分别为73.4%、85.2%和91.2%,非选择性拒食率分别为55.6%、68.4%和78.5%；质量浓度为500 g/L的夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶成虫具有一定的产卵忌避作用,其选择性忌避率分别为85.3%、70.4%和52.5%,非选择性忌避率分别为74.5%、66.8%和44.5%.

夹竹桃；菜粉蝶；拒食作用；产卵忌避作用

随着我国农药产业政策的调整和国家对食品安全越来越重视,生物农药在农业生产中的地位越来越高.绿色、高效、低毒、低残留、环境友好型的产品在未来会受到更加广泛的关注,也将迎来新的发展契机[1].植物中含有大量的活性次生代谢物,以这些次生代谢物开发的植物源农药往往具有对环境友好、选择性高等优点,研究开发植物源农药是当前新型农药研究的热点,其中的植物源杀虫剂是研究最多的一类[2].

夹竹桃（Nerium indicum）,夹竹桃族夹竹桃属常绿直立大灌木,中国各省区均有栽培,尤以中国南方为多.常在公园、风景区、道路旁或河旁、湖旁周围栽培,长江以北栽培者须在温室越冬.其性味苦,寒,有毒,毒性成分为各种夹竹桃甙,具有较高的药用价值和观赏价值,其根皮叶均可用于杀虫[3].据报道,夹竹桃提取物对茭白二化螟、棉蚜、夜蛾幼虫有一定的毒性[4-6],但夹竹桃花提取物对菜粉蝶的生物活性则未见报道.菜粉蝶（Pieris rapae）属鳞翅目锤角亚目粉蝶科,别名菜白蝶,幼虫又称菜青虫.主要寄主在十字花科、菊科、旋花科等9科植物,主要危害十字花科蔬菜,尤以芥蓝、甘蓝、花椰菜等受害比较严重[7].

本试验以菜粉蝶为试虫,用夹竹桃乙醇提取物对3龄菜青虫幼虫进行拒食作用测定,对菜粉蝶成虫进行产卵行为测定,以期为无公害植物源农药的开发及夹竹桃的综合利用提供参考.

1 材料与方法

1.1 试验材料

于新乡市道路绿化带采集新鲜夹竹桃花作为供试提取材料.室内阴干,将其放入45℃恒温鼓风干燥箱烘干至脆,粉碎,过40目筛,粉末装入塑料薄膜袋中密封,并置于阴暗处保存.

从试验田甘蓝地采集菜粉蝶高龄幼虫,待其化蛹后,放入规格为45 cm×45 cm×45 cm的养虫笼中,在笼中放入质量分数为10%的蔗糖水及供菜粉蝶产卵的甘蓝苗.待卵孵化后用新鲜甘蓝叶人工饲养,取3龄幼虫及成虫供试验用.

1.2 试验方法

1.2.1 夹竹桃花提取液的制备采用冷浸提取的方法[8].称取夹竹桃花干粉50 g放入1 000 m L的锥形瓶中,加入的体积分数为95%的乙醇500 mL,浸泡24 h,过滤,取浸提液,室温下浸提3次,合并提取液减压浓缩,得乙醇提取物.将提取物以体积分数为50%的丙酮为溶剂配制成质量浓度为500、250、125 g/L的药液,置于4℃冰箱中备用.

1.2.2 拒食活性的测定采用浸叶法[9]进行夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫拒食作用的测定.将提取物配成所需质量浓度,从未施过农药的甘蓝田采回新鲜甘蓝叶,用打孔器打成直径为1.0 cm的圆形叶碟,浸入药液中5 s后取出,对照叶碟浸以体积分数为50%的丙酮,待溶剂自然挥发后放入垫有滤纸的培养皿中保湿进行试验.

选择性拒食作用试验：每培养皿内等距离四角形摆入4个叶碟,2片处理叶碟与2片对照叶碟十字交叉放置.接入2头饥饿处理4 h并已称体质量的菜青虫3龄试虫,24 h后用小方格法测定取食面积,各处理重复3次,记录死亡虫数.更换新的处理叶碟和对照叶碟继续检查和测定,48 h和72 h后再测定取食面积,记录死亡虫数.

非选择性拒食作用试验：每培养皿内等距离四角形摆入4个处理叶碟,对照为4个用体积分数为50%的丙酮处理的叶碟.接入2头饥饿处理4 h并已称体质量的菜青虫3龄试虫,24 h后测定各处理被取食叶面积,各处理重复3次,记录死亡虫数.然后更换新的处理叶碟和对照叶碟,48 h和72 h后再调查取食面积和死亡虫数.

1.2.3 产卵忌避作用测定将4～5叶甘蓝苗移栽于塑料杯中,用毛笔将不同质量浓度的药液均匀涂抹在甘蓝苗叶的正反面及茎上,以体积分数为50%的丙酮为对照,于杯壁上标明化合物名称及质量浓度.待溶剂自然挥发后,放入养虫笼中进行选择性和非选择性产卵忌避试验[10].

选择性产卵忌避试验：每笼放处理和对照甘蓝苗各2盆,接入刚羽化的雌雄成虫4对,各处理重复3次,分别于24、48、72 h后检查甘蓝苗上的卵量,并计算忌避率.

非选择性产卵忌避试验：每笼放2盆药液处理过的甘蓝苗,并设对照,然后接入刚羽化的成虫4对,各处理重复3次,分别于24、48、72 h后检查甘蓝苗上的卵量,并计算忌避率.

2 结果与分析

2.1 夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫幼虫的拒食作用

夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶3龄幼虫的选择性拒食作用见表1.

由表1可知,夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫3龄幼虫具有一定的拒食作用,且随质量浓度的增大,选择性拒食作用增强.夹竹桃花乙醇提取物质量浓度为500 g/L时,对菜青虫幼虫的拒食率在24、48和72 h后分别为73.4%、85.2%和91.2%.不同质量浓度的夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫3龄幼虫的选择性拒食作用随处理时间的延长而增强,72 h时500、250、125 g/L三个处理对菜青虫3龄幼虫的拒食率分别为91.2%、74.5%和54.7%.

夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫3龄幼虫的非选择性拒食作用见表2.

表1 夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶3龄幼虫的选择性拒食作用Tab.1 Antifeedant effect of Nerium indicum flower extracts on Pieris rapae 3-instar larvae in choice tests

表2 夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫3龄幼虫的非选择性拒食作用Tab.2 Antifeedant effect of Nerium indicum flower extracts on Pieris rapae 3-instar larvae in no-choice tests

由表2可知,随着夹竹桃花乙醇提取物质量浓度的增大,对菜青虫3龄幼虫的非选择性拒食作用逐渐增强.夹竹桃花乙醇提取物质量浓度为500 g/L时,对菜青虫3龄幼虫的拒食率在24、48和72 h后分别为55.6%、68.4%和78.5%.不同质量浓度的夹竹桃花乙醇提取物对菜青虫3龄幼虫的非选择性拒食作用随处理时间的延长而增强,72 h时500、250、125 g/L三个处理对菜青虫3龄幼虫的拒食率分别为78.5%、65.5%和54.6%.

2.2 夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶的产卵忌避作用

夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶成虫的产卵忌避作用见表3.

表3 夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶成虫的产卵忌避作用Tab.3 Oviposition repellent of Nerium indicum flower extracts on Pieris rapae adult

由表3可知,夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶成虫的产卵行为具有一定的忌避作用,且随着夹竹桃花乙醇提取物质量浓度的增大,对菜粉蝶成虫的产卵忌避作用逐渐增强.夹竹桃花乙醇提取物质量浓度为500 g/L时,在24、48和72 h后对菜粉蝶成虫的选择性忌避率分别为85.3%、70.4%和52.5%,非选择性忌避率分别为74.5%、66.8%和44.5%.不同质量浓度的夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶的产卵忌避作用随处理时间的延长而减弱,24 h时500、250、125 g/L三个处理对菜青虫成虫的忌避作用最强,选择性忌避率分别为85.3%、77.5%和42.5%,非选择性忌避率分别为74.5%、45.8%和36.5%.

3 讨论

植物源农药因其作用机制特殊、靶标专一性强、对环境安全友好而备受人们的关注,成为农药发展的一个方向,越来越受到广大农药研究者的青睐.本文对夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶幼虫的拒食作用和对成虫的产卵忌避作用进行了研究,发现夹竹桃花乙醇提取物对菜粉蝶幼虫的拒食作用和对成虫的产卵忌避作用均较显著,表明夹竹桃可作为菜粉蝶的拒食剂和忌避剂进一步研发.

夹竹桃的主要毒性成分是强心甙,在医药上用于强心药,对其化学特性已作了深入的研究,可为农药研究所借鉴,而且其自然资源也比较丰富.综上所述,可初步认为夹竹桃是较为理想的防治菜青虫的杀虫植物.有关其作用机理、田间毒理等研究工作有待进一步进行.

产卵忌避活性作用效果随着处理时间的延长而逐渐减弱,可能是乙醇提取物中活性成分易挥发不稳定,活性持续期短；也可能是长时间下菜粉蝶的感受器对乙醇提取物环境敏感性下降的缘故,其具体原因还需进一步研究确定.

本研究中活性成分提取方法仅局限于乙醇常温浸渍法,应用其他溶剂及提取方法进行活性成分提取有待探讨.生物活性测定也只局限于对菜粉蝶的生物活性研究,对其他害虫的具体作用方式还有待探讨.对夹竹桃中所含的活性成分进行分离、鉴定和活性作用机理研究,明确其活性成分及作用机理,仍需今后进一步的研究.

[1]韩俊艳,张立竹,纪明山.植物源杀虫剂的研究进展[J].中国农学通报,2011,27（21）：229-233.

[2]马志卿,张兴.植物源杀虫物质的作用特点[J].植物保护,2000,26（2）：37-39.

[3]张秀尧,蔡欣欣.超高效液相三重四极杆质谱法快速检测生物体液中夹竹桃甙和甙元[J].分析化学,2011,39（4）：599-600.

[4]陈琳.夹竹桃提取物的棉蚜毒杀活性研究[J].安徽农业科学,2009,37（3）：1157-1159.

[5]何恒果.夹竹桃提取液对菜青虫的杀虫活性研究[J].安徽农业科学,2008,36（2）：10041-10042.

[6]郑许松,俞晓平.夹竹桃叶提取物对茭白二化螟的生物活性[J].浙江农业学报,2003,15（3）：167-171.

[7]仵均祥,原国辉,史树森,等.农业昆虫学[M].北京：中国农业出版社,2002：182-184.

[8]李进步,方丽平,薛建平,等.半夏乙醇提取物对小菜蛾幼虫生物活性的研究[J].中国农学通报,2009,25（5）：223-227.

[9]吴利民,陆宁海,王国昌,等.香菜挥发性次生物质对菜青虫的拒食作用研究[J].广东农业科学,2012（8）：79-80.

[10]吴利民,吕文彦,原国辉,等.非寄主蔬菜及其提取物对菜粉蝶的驱避作用[J].中国生态农业学报,2010,18（6）：1311-1316.

（责任编辑：邓天福）

Antifeedant and oviposition repellent effect of extracts from Nerium indicum flower to Pieris rapae

WU Limin,LU Ninghai,LANG Jianfeng,YANG Rui,LIU Runqiang,SHI Mingwang
（Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China）

In order to determine the antifeedant and oviposition repellent effect of extracts from Nerium indicum to Pieris rapae.Extract volatile matter was extracted from flower of N.indicum.Biologial activity of antifeedant effect and oviposition repellent on P.rapae was tested with extraction of N.indicum.The results showed that extracts of N. indicum had strong antifeedant effect to 3-instar larvae of P.rapae and repellent effect to P.rapae adult.When the extract concentration was 500 g/L,selective antifeedant rate of pieris was 73.4%,85.2%and 91.2%,non-selective antifeedant rate of pieriswas 55.6%,68.4%and 78.5%,selective repellent rates of pieris was 85.3%,70.4%and 52.5%,non-selective repellent rate of pieris was 74.5%,66.8%and 44.5%respectively at 24 h,48 h and 72 h.

Nerium indicum；Pieris rapae；antifeedant effect；oviposition repellent

Q965

A

1008-7516（2016）06-0020-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.06.006

2016-09-07

新乡市重点科技攻关项目（ZG15012）

吴利民（1976―）,女,甘肃西峰人,硕士,讲师.主要从事昆虫化学生态学和农业害虫防治方面的研究.