马齿苋提取物对玉米蚜的拒食活性
2016-12-09邹玉,邵鸣,王涛,许龙,2*
邹 玉, 邵 鸣, 王 涛, 许 龙,2*
(1.佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;2.佳木斯大学应用昆虫研究所,黑龙江佳木斯 154007)
马齿苋提取物对玉米蚜的拒食活性
邹 玉1, 邵 鸣1, 王 涛1, 许 龙1,2*
(1.佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007;2.佳木斯大学应用昆虫研究所,黑龙江佳木斯 154007)
[目的]探究不同条件下马齿苋石油醚提取物对玉米蚜的拒食活性。[方法]采用单因素试验和正交试验,研究不同浓度、温度和时间条件下马齿苋提取物对玉米蚜的拒食率。[结果]提取物浓度为100 mg/mL、温度为25 ℃、时间为48 h时马齿苋提取物对玉米蚜的拒食活性最高。提取物浓度对马齿苋拒食活性影响最大,其次为时间因素。[结论]试验结果为开发以马齿苋为原料的植物性杀虫剂提供了理论依据。
马齿苋;提取物;玉米蚜;拒食活性
马齿苋(PortulacaoleraceaL.)属马齿苋科的肉质野生草本植物,又称马齿草、五行草、长命菜、蚂蚱菜、马舌菜等,在我国分布广泛,是常见的中草药之一。医术记载,马齿苋性味酸寒,具有清热解毒、散学消肿、止痢之功效[1],主治热痢脓血、热淋、带下、痛肿恶毒、丹毒[2]。现代药理试验也证明了马齿苋具有很强的抑菌作用[3]。此外,马齿苋还有防治农业害虫的功效,《中国土农药志》中就有记载[4]。
玉米蚜[Rhopalosiphummaidis(Fitch)]为蚜科昆虫,世界性害虫,主要为害玉米、大麦、小麦等禾谷类农作物,其成、若蚜通过刺吸植物韧皮部汁液对农作物直接产生危害,同时也是玉米矮花叶病毒(MDMV)、玉米叶斑病毒(MMSV)、玉米花叶条纹病毒(MMSV)等植物病毒的传播载体,取食时分泌的蜜露分布于植物叶片表面,影响植物光合作用的同时还能引起煤污病[5-9]。玉米蚜对玉米的危害始于抽雄前的雄穗苞内,多集中于雄穗苞、新抽出的雄穗、雄穗柄、旗叶基部和幼嫩的雌穗苞叶上对玉米产生危害,严重时,成、若蚜群集于新抽出和尚未抽出的雄穗上以及正在灌浆的雌穗上吸食,造成雄穗无法散粉,导致籽粒灌浆不实,影响玉米产量。玉米蚜繁殖力高、能迁飞且易产生抗性,防治较为困难。化学方法防治玉米蚜虽然效果显著且使用方便,但会污染环境、破坏生态系统,且易使玉米蚜产生抗药性,植物性杀虫剂防治玉米蚜高效、作用机理多样、不易诱发病虫害抗药性、与环境相容性好、选择性高、对非靶标生物相对安全,已成为新型的无公害农药。鉴于此,笔者研究了马齿苋提取物在不同条件下对玉米蚜的拒食活性,以期为开发以马齿苋为原料的新型植物杀虫剂提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 玉米蚜采自佳木斯郊区玉米地,经佳木斯大学罗志文副教授鉴定为蚜科玉米蚜(Rhopalosiphummaidis),野生马齿苋采自佳木斯大学校园内,经佳木斯大学程海涛副教授鉴定为马齿苋科马齿苋(Portulacaoleracea)。
1.2 方法
1.2.1 马齿苋提取物的制备。将马齿苋地上部分自然阴干后,置于干燥箱内50 ℃烘至发脆,用中药粉碎机粉碎并过40目筛制成干粉,称取干粉20 g,加入10倍量石油醚于50 ℃加热3 h后,放入布氏漏斗中抽滤,重复3次,合并3次滤液,将滤液在旋转蒸发仪内减压浓缩成稠膏状,然后将浸提稠膏用50%丙酮稀释定容至60 mL(1 g干粉1 mL),装入磨口棕色广口瓶密封,置于冰箱中备用。
1.2.2 拒食活性的测定。将供试样品(1 g干粉1 mL)用吐温-80水溶液分别稀释成12.5、25.0、50.0、75.0、100.0 mg/mL,并用吐温-80水溶液稀释后的丙酮溶液作为对照,选取4.5 cm2的玉米叶在处理和对照溶液中分别浸3 s,取出晾干,在其叶背转接20头3~4龄无翅玉米蚜,将以上处理的接虫玉米叶放入培养皿,叶背朝下,滴入蒸馏水保湿,置于恒温培养箱采用不同温度饲养,分别在6、12、24、36和48 h后检查各处理叶片上玉米蚜的栖息数,每次处理重复3次,结果用t检验分析处理与对照组之间的差异显著性,并用SPSS软件对拒食率进行显著性分析。拒食率=(对照叶片虫数-处理叶片虫数)/对照叶片虫数×100%。
1.2.2.1 拒食活性单因素试验。拒食活性测定单因素试验包括提取物浓度、饲养温度和饲养时间,提取物浓度(A):12.5、25.0、50.0、75.0和100.0 mg/mL、饲养温度(B):15、20、25、30和35 ℃、饲养时间(C):6、12、24、36和48 h。每个影响因子进行3次重复性试验,分别计算拒食率,选用3次平均值作为试验参数,确定各因素对试验影响,筛选出单因素试验条件及参数。
1.2.2.2 拒食活性测定正交试验。按照单因素试验结果,选取提取物浓度(A)、培养温度(B)、培养时间(C)3个因素进行拒食活性测定正交优化试验,采用L9(33)正交表设计试验(表1)。
表1 正交试验因素与水平
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果2.1.1 提取物浓度对玉米蚜拒食活性的影响 。由表2可知,浓度为12.5~100.0 mg/mL时,处理组与对照组之间均有显著差异,表明该浓度范围内马齿苋提取物对玉米蚜拒食活性良好,随着马齿苋提取物浓度逐渐升高,其对玉米蚜的拒食活性逐渐增强,当浓度为100.0 mg/mL时,拒食率达83.89%。
表2 不同浓度马齿苋提取物对玉米蚜的拒食活性a
Table 2 Different concentrations of purslane extract on the antifeedant activity of corn aphida
提取物浓度Extractconcen-tration∥mg/mL处理虫数Insectnumberoftreatment∥头对照虫数Insectnumberofcontrol∥头拒食率Antifeedantrate∥%12.58.30**23.6763.4625.05.00**15.7067.2350.06.30**22.0069.4075.03.27**14.6377.53100.04.07**25.3183.89
注:a表示饲养时间为24 h、温度为20 ℃时的拒食活性;**表示与对照相比P<0.01。
Note: a stands for antifeedant activity of feeding time 24 h, temperature 20 ℃; ** stands forP<0.01 compared with control.
2.1.2 饲养时间对玉米蚜拒食活性的影响。由表3可知,饲养时间为6 h时,处理与对照组之间差异不显著,表明该时间内马齿苋提取物对玉米蚜拒食活性较差。时间为24~48 h时,处理与对照组之间均有显著差异,表明该时间范围内马齿苋提取物对玉米蚜拒食活性良好,随着饲养时间逐渐增加,马齿苋提取物对玉米蚜拒食活性逐渐增强,时间为48 h时,拒食率为81.99%。
2.1.3 温度对玉米蚜拒食活性的影响。由表4可知,当温度为15~30 ℃时,处理组与对照组之间有显著差异,在该温度范围内,马齿苋提取物对玉米蚜拒食效果较好,当温度为35 ℃时,处理组与对照组之间差异不显著,可能由于该提取物对温度敏感,导致其稳定性降低。
表3 不同饲养时间下马齿苋提取物对玉米蚜拒食活性a
Table 3 Purslane extract in different time on the antifeedant activity of corn aphida
时间Timeh处理虫数Insectnumberoftreatment∥头对照虫数Insectnumberofcontrol∥头拒食率Antifeedantrate∥%613.0021.3339.17126.00*11.0050.45246.30**26.7076.33365.00**23.6778.20483.00**16.6081.99
注:a表示提取物浓度为75 mg/mL、温度为20 ℃时的拒食活性;*表示与对照相比P<0.05,**表示P<0.01。
Note: a stands for antifeedant activity of extract concentration 75 mg/mL, temperature 20 ℃; * stands forP<0.05, ** stands forP<0.01 compared with control group.
表4 不同温度下马齿苋提取物对玉米蚜拒的食活性a
Table 4 Purslane extract under different temperature on antifeedant activity of corn aphida
温度Temperature℃处理虫数Insectnumberoftreatment∥头对照虫数Insectnumberofcontrol∥头拒食率Antifeedantrate∥%154.97**17.6770.09204.27**15.9372.30253.00**17.2378.59306.00**19.3071.16353.3011.1772.45
注:a表示提取物浓度为75 mg/mL、时间为24 h时的拒食活性;**表示与对照相比P<0.01。
Note: a stands for antifeedant activity of extract concentration 75 mg/mL, time 24 h; ** stands forP<0.01 compared with control group.
2.2 正交试验结果 通过正交试验得出,影响马齿苋提取物对玉米蚜拒食活性的因素顺序为A>C>B,即对玉米蚜拒食活性影响最大的因素为提取物浓度,其次为时间,温度对拒食活性影响较小,通过试验确定在A3B2C3条件下,马齿苋干粉提取物对玉米蚜拒食活性最高,即提取物浓度为100 mg/mL、温度为25 ℃、时间为48 h时拒食活性最高(表5)。
表5 正交试验设计与结果
3 结论与讨论
试验结果表明,马齿苋提取物对玉米蚜具有良好的拒食活性,其作为植物性杀虫剂具有良好的开发前景。
影响马齿苋对玉米蚜拒食活性的因素主要有提取物浓度、时间、温度等因素。通过正交试验得出,提取物浓度对其拒食活性影响最大,其次是时间因素,温度对拒食活性影响较小,当提取物浓度为100 mg/mL、温度为25 ℃、时间为48 h时对玉米蚜拒食活性最高。
植物性杀虫剂的活性成分通常为来源于植物体的次生代谢产物,但由于植物次生物质种类多,结构复杂,该试验得到的对玉米蚜具有拒食活性的物质为一类混合物,马齿苋杀虫活性单体物质和杀虫机理仍有待深入研究。此外,马齿苋具有杀虫活性的物质对热不稳定,易受环境因素影响,提高其稳定性也是开发利用马齿苋的关键。
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Purslane Extract on the Antifeedant Activity of Corn Leaf Aphid
ZOU Yu1, SHAO Ming1, WANG Tao1, XU Long1,2*
(1. School of Life Sciences, Jiamusi University, Jiamusi, Heilongjiang 154007; 2. Institute of Applied Insect, Jiamusi University, Jiamusi, Heilongjiang 154007)
[Objective] The aim was to study on antifeedant activity of purslane petroleum ether extract on corn leaf aphid under different conditions. [Method] Using single factor and orthogonal test, the antifeedant activity of purslane petroleum ether extract on corn leaf aphid under different concentration, temperature and time was studied. [Result] The results showed that under concentration of 100 mg/mL, temperature 25 ℃, time 48 h, the antifeedant activity of purslane petroleum ether extract was the highest. Extract concentration was the key factor influencing the antifeedant activity, followed by time factor. [Conclusion] The study provides theoretical basis for development of vegetable insecticide with purslane as raw material.
Purslane; Extract; Corn leaf aphid; Antifeedant activity
佳木斯大学研究生科技创新项目(LZR2015-008)。
邹玉(1991- ),女,黑龙江佳木斯人,硕士研究生,研究方向:资源昆虫开发与应用。*通讯作者,副教授,硕士生导师,从事昆虫学研究。
2016-08-25
S 435.132
A
0517-6611(2016)31-0094-03