番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫取食的影响

谢佼昕,柳熹男,吴兰军,孙学俊,2,闫喜中*,郝赤*

(1.山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801； 2.阿尔伯特大学 医学院肿瘤研究所，加拿大 埃德蒙顿 T6G1Z2)

番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫取食的影响

谢佼昕1,柳熹男1,吴兰军1,孙学俊1,2,闫喜中1*,郝赤1*

(1.山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801； 2.阿尔伯特大学 医学院肿瘤研究所，加拿大 埃德蒙顿 T6G1Z2)

[目的]为了有效控制小菜蛾的危害，研发新型、高效植物源杀虫剂，[方法]用95%乙醇为溶剂对番茄茎、叶分别进行索氏提取，并以叶片浸渍法就提取物对小菜蛾幼虫的取食进行测定。[结果]结果表明，番茄茎、叶提取物对小菜蛾幼虫均有明显的拒食作用，且随着提取物浓度的升高，拒食率增加。在茎、叶提取物浓度均为100 g·L-1下，处理24 h后小菜蛾幼虫拒食率为70.70%和63.54%。[结论]番茄茎叶提取物可用于小菜蛾的防治中。

小菜蛾； 番茄； 乙醇提取物； 拒食

小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)是十字花科蔬菜最重要的害虫之一，严重发生时可导致减产90%，甚至绝收[1]。目前主要依赖于化学农药对其进行防治，使得小菜蛾几乎对所有的化学农药产生了显著的抗药性[2]，农药残留还会破坏食物链并造成环境污染[3]。因此，开发高效、低毒、低残留以及对高等动物和天敌安全的植物源农药已迫在眉睫。

番茄(LycopersiconesculentumMill.)是茄科茄属番茄亚属的多年生草本植物，其茎叶提取物具有较强的抑菌杀虫作用。王庆忠等[4]研究了番茄茎叶乙醇提取物对槐蚜生物活性的影响；吴利民等[5]研究了番茄茎叶提取物对菜粉蝶生物活性的影响；李会等[6]探索了番茄茎叶提取物对萝卜蚜的毒力及其活性物质的分离纯化和结构的初步解析。虽然目前已有番茄提取物对小菜蛾的生物活性的研究，比如Goldstein[7]发现了番茄对小菜蛾幼虫的忌避作用，甚至对某些害虫还有毒杀作用，祝树德[8]也发现番茄提取物对小菜蛾具有忌避作用。但是由于受到地域特征及气候条件等多种因素的影响，不同地区小菜蛾的生物活性存在很大差异。关于番茄提取物对山西省地域小菜蛾的生物活性的研究未见报道，并且番茄不同组织部位的提取物对小菜蛾生物活性作用的差异性也未见到报道。因此，本试验采用乙醇溶剂提取，对番茄茎、叶的提取物对山西省地域的小菜蛾幼虫拒食作用进行了研究，以期为建立小菜蛾生态调控技术体系以及植物源农药的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试昆虫：小菜蛾为山西农业大学昆虫毒理实验室饲养，饲养条件为25 ℃，湿度为70%±5%，光周期∶暗周期为14 h∶10 h。

供试植物：甘蓝(BrassicaoleraceaL.var.capitataL.)(中甘十一号，邢研种业)幼苗和番茄(LycopersiconesculentumMill.)(世纪粉冠王，桂禾种业)均种植与山西农业大学温室大棚。

主要药品试剂：乙醇，95%乙醇，50%乙醇，蒸馏水

主要仪器材料：粉碎机，旋转蒸发仪，天平，微波清洗仪，滤纸。

1.2 番茄不同部位乙醇提取物的制备

选取健康的番茄植株，把番茄的茎、叶分开，分别洗净晾干，待干燥后将茎、叶分别用粉碎机粉碎过筛(50目)，取粉末100 g加500 mL 95%乙醇溶解，待静置12 h后，通过抽滤除去残渣得溶液，将制得溶液放于锥形瓶中，在旋转蒸发仪(40 ℃，90 r·min-1)中蒸馏得到凝胶状液体，后倒入培养皿中晾干。将提取物用95%乙醇配成质量浓度为100 g·L-1的溶液作为母液备用。

1.3 番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫拒食的影响

采用离体叶片法，将从大棚采回来的新鲜的甘蓝叶片，用蘸有营养液的棉球包裹其根部并覆上一

层保鲜膜。将母液用50%酒精配置成质量浓度分别为100，50，25 g·L-1的溶液，均匀涂抹于叶片上，另取一叶片涂抹50%乙醇作为对照，放在在纸盒(20 cm*40 cm)里。将10头饥饿4 h的小菜蛾三龄幼虫放入纸盒中，重复3次。分别在24 h，48 h用方格纸测取食面积，并算出拒食率。

式中：A为拒食率；S1为对照组平均取食面积；S2为处理组平均取食面积。

1.4 数据处理

采用Excel2007和SPSS19.0数据处理软件进行分析处理，应用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 番茄茎乙醇提取物对小菜蛾幼虫拒食作用

由表1可知，番茄茎部的乙醇提取物对小菜蛾幼虫表现出较强的拒食作用。番茄茎提取物浓度为100g·L-1时拒食率最高，24h的拒食率为70.70%，48h为50.17%；当提取物浓度为50g·L-1时，24h和48h拒食率分别为51.17%和18.70%；在提取物最低浓度为25g·L-1时，24h的拒食率为19.70%，48h的拒食率为14.77%。同一处理时间段内拒食率随提取物浓度增加而显著升高(P<0.05)；且番茄茎乙醇提取物浓度为100g·L-1和50g·L-1时，不同时间段相同浓度下的拒食率均有所降低，且存在显著差异(P<0.05)。

表1 番茄茎乙醇提取物对小菜蛾幼虫的拒食作用

注：不同小写字母表示同一列差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示同一行差异显著(P<0.05)。表2同。

Note: Different small letters mean significant difference was found in the same column(P<0.05); Different big letters mean significant difference was found in the same column(P<0.05). The same as in table 2.

2.2 番茄叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫拒食作用

由表2可知，番茄叶部的乙醇提取物对小菜蛾幼虫表现出较强的拒食作用。番茄叶提取物浓度为100 g·L-1时拒食率最高，24 h的拒食率为63.54%，48 h为53.32%；当提取物浓度为 50 g·L-1时，24 h和48 h拒食率分别为46.52%和39.94%；在最低浓度为25 g·L-1，24 h的拒食率为16.34%，48 h的拒食率为14.42%。同一处理时间段内拒食率随提取物浓度增加而显著升高(P<0.05)；且番茄茎乙醇提取物浓度为 50 g·L-1时，不同时间段相同浓度下的拒食率有所降低，且存在显著差异(P<0.05)。

表2 番茄叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫的拒食作用

2.3 番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫拒食作用的对比

图1 番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫24 h拒食作用的对比Fig.1 Antifeedant effect of tomato stem and leaf extracts in the first day

在24 h处理下，番茄茎部乙醇提取物对小菜蛾幼虫的拒食作用要好于番茄叶部乙醇提取物多小菜蛾幼虫的拒食作用，且二者拒食率均随着提取物浓度的升高而增加(图1)。在提取物质量浓度为100 g·L-1时，番茄茎部提取物对小菜蛾幼虫的拒食效果最好，拒食率达到了70.70%。番茄茎部提取物浓度为50、100 g·L-1、叶部提取物浓度为100 g·L-1时，24 h的拒食率均在50%以上。

在48 h处理下，番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫拒食作用的对比较处理24 h时发生了变化。叶部提取物对小菜蛾幼虫的拒食作用要高于茎部提取物对其的拒食作用，且二者的拒食率也是随着提取物浓度的升高而增加(图2)。在提取物质量浓度为100 g·L-1时，番茄叶部乙醇提取物对小菜蛾幼虫的拒食效果最好，拒食率达到了53.32%。各浓度下均对小菜蛾幼虫有拒食效果，且均在10%以上。

3 讨论与结论

近年来, 农业可持续发展的要求使植物源农药的研究备受重视并取得了很大进展，国内外已有许多科研工作者发现了对昆虫有拒食作用的植物，Wheeler D A发现了美洲苦木对斜纹夜蛾幼虫的拒食及毒杀作用[9]，Ragesh P R发现藿香蓟对棉铃虫幼虫的拒食作用[10]，Kumar V研究了花椒及其化学组分对小菜蛾的毒杀作用[10]，Sharma S发现了印楝对小菜蛾幼虫的拒食作用[11]，张亚光发现了紫背金盘对小菜蛾幼虫、菜青虫等4种鳞翅目幼虫的拒食作用[12]；吴文伟发现番茄对菜粉蝶忌避作用[13]，祝树德虽发现了番茄对小菜蛾的忌避作用[8]，但并未分别对茎、叶对小菜蛾的影响进行研究，且未阐明随着时间推移番茄茎、叶提取物对小菜蛾幼虫取食影响的变化，本试验在前人研究的基础上，探究了番茄茎、叶提取物分别对小菜蛾幼虫拒食的影响。

本研究发现，番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫均有明显的拒食作用，且随着提取物浓度的升高，幼虫的取食面积减小，拒食率增加，并且24 h的拒食率明显高于48 h的拒食率，这可能与有效物质的挥发有一定的关系。在24 h处理下，番茄茎部乙醇提取物对小菜蛾幼虫的拒食效果要好于番茄叶部乙醇提取物对其的拒食效果，而在48 h处理下结果却相反，推测可能是由于叶中存在某些物质延缓了有效物质的挥发从而使叶部提取物仍能保持较好的拒食效果。而在提取物质量浓度为100 g·L-1时，处理24 h、48 h番茄茎、叶乙醇提取物对小菜蛾幼虫的拒食率仍能达到50%以上，由此可见，其对小菜蛾的拒食效果还是十分显著的。因此，我们可利用番茄茎、叶对小菜蛾幼虫具有拒食效果的这一特性，将其应用到小菜蛾的防治中去。

番茄在我国种植广泛，其茎叶因有一些特殊成分而具有较强的抑菌杀虫活性，是一种安全广谱的植物源农药，广泛应用于多种植物病虫害的防治研究中[4～6]，具有诱人的前景。而且其茎叶在栽植过程中一般作为废弃物被埋掉，因此开发番茄茎叶提取物植物源农药既经济又安全、高效，适应现代防治植物病虫害的要求，是一项绿色植保技术。但是，番茄茎叶中具有杀虫活性的物质成分的化学本质还需要进一步的研究，从而指导人工合成，开发出与环境相适应的农药产品。

[1]Chin H, Y Othman, P A C Ooi.The diamondback moth problem in Malaysia[C]. In: Management ofPlutellaxylostellain Malaysia: Problem and Prospects.MARDI. Kuala, Lumpur,1990:26.

[2]罗雁婕,吴文伟,杨祚斌,等. 小菜蛾抗药性及治理的研究进展[J]. 云南大学学报(自然科学版),2008(S1):178-182.

[3]刘霞,牛芳,王开运. 小菜蛾抗药性研究现状及防治措施[J]. 农药科学与管理,2013(2):51-55.

[4]王庆忠,王东方,王汉海，等.番茄茎叶乙醇水提取物对槐蚜的生物活性研究[J].北方园艺,2012,10(24):147-149.

[5]吴利民,陆宁海,崔建新，等.番茄茎叶提取物对菜粉蝶生物活性的影响[J].安徽农业科学,2012,40(20):10428-10429.

[6]李会,吴世标,贾福丽，等.番茄茎叶提取物对萝卜蚜的毒力及其活性物质的分离纯化和结构的初步解析[J].上海交通大学学报(农业科学版),2011,29(1):43-47.

[7]Reed D W, Pivnick K A, Underhill E W. Identification of chemical oviposition stiumulants for diamondback moth,Plutellaxylostella, present in three speices of Brassicaceae[J]. Entomol Exp Appl, 1989, 53:277-286.

[8]祝树德.番茄提取物对小菜蛾的忌避、拒食及抑制产卵作用[J].华东昆虫学报,2000(1):33-37.

[9]Wheeler D A, Isman M B. Antifeedant and toxic activity of Trichilia americana extract against the larvae of Spodoptera litura[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata, 2001, 98(1): 9-16.

[10]Ragesh P R, Bhutia T N, Ganta S, et al. Repellent, antifeedant and toxic effects of Ageratum conyzoides (Linnaeus)(Asteraceae) extract against Helicovepra armigera (Hübner)(Lepidoptera:Noctuidae)[J]. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 2016: 1-12.

[11]Sharma S, Singh A K. Toxic effect of neem, Azadirachta indica (A. Juss) foliage extracts against diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.)(Lepidoptera,Plutellidae)[J]. Journal of Biopesticides, 2014(7): 99.

[12]张业光，陈建新，管致和，等. 紫背金盘提取物对四种鳞翅目害虫作用活性的初步研究[J]. 华南农业大学学报，1992(4):63-68.

[13]吴文伟，邱宇彤，赵善欢，等. 番茄枝叶提取物对菜粉蝶产卵的忌避作用[J]. 昆虫学报,1998(S1):57-61.

(编辑：张贵森)

The effect of tomato stems and leaves ethanol extract on diamondback moth larvae feeding

Xie Jiaoxin1, Liu Xinan1, Wu Lanjun1, Sun Xuejun1,2, Yan Xizhong1*, Hao Chi1*

(1.CollegeofAgriculture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China; 2.DepartmentofExp.Oncology,CrossCancerInstitute,UniversityofAlberta,Edmonton,T6G1Z2Canada)

[Objective]In order to control the damage ofPlutellaxylostellaeffectively, the new style and high active plant insecticide was researched. [Methods]The soxlet’s extraction method was used to extract the active material in tomato stems and leaves by using 95% ethanol, and leaf immersion method was used to test the feeding of diamondback larvae. [Results]indicated that the extracts had obviously antifeedant rate to the larvae of diamondback moth. The higher concentration, the more obviously the effect on the pest was. The antifeedant rate reached 70.70% and 63.54% treated by contacting at concentration of 100 g·L-1at 24 h. [Conclusion]The ethanol extract of tomato stems and leaves can be used in the control of diamonclback moth.

Diamondback moth, Tomato, Ethanol extract, Antifeedant

2016-10-15

2016-12-23

谢佼昕(1991-)，女(汉)，山西长治人，硕士研究生，研究方向：昆虫生理与生物防治

*通信作者：闫喜中，副教授，硕士生导师，E-mail:yanxizhong80@163.com;郝赤，教授，博士生导师，E-mail:sxauhc@163.com

山西省“百人计划”项目(201144)，山西省自然科学基金项目(2015011072)，山西农业大学引进人才科研启动项目(2014ZZ08)

S433.4

A

1671-8151(2017)03-0169-04