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核桃皮提取物对玉米蚜的拒食活性

2018-05-14许龙邹玉王长平

安徽农业科学 2018年13期

许龙 邹玉 王长平

摘要 [目的]探究不同条件下核桃皮乙醇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、温度和时间条件下核桃皮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时核桃皮提取物对玉米蚜的拒食活性最高。提取物浓度和处理时间对核桃皮拒食活性的影响最大,其次为温度。[结论]试验结果为开发以核桃皮为原料的植物性杀虫剂提供了理论依据。

关键词 核桃皮提取物;玉米蚜;拒食活性

中图分类号 S435.132 文献标识码

A 文章编号 0517-6611(2018)13-0146-02

Antifeedant Activity of Walnut Skin Extract on Corn Leaf Aphid

XU Long, ZOU Yu, WANG Changping

(School of Life Sciences,Jiamusi University,Jiamusi,Heilongjiang 154007)

Abstract [Objective]The aim was to study the antifeedant activity of walnut skin ethanol extract on corn leaf aphid under different conditions.[Method]Using single factor and orthogonal test,the antifeedant activity of walnut skin ethanol extract on corn leaf aphid under different conditions of concentration, temperature and time was studied.[Result]Under conditions of concentration 100 mg/mL, temperature 25 ℃ and time 48 h, the antifeedant activity of walnut skin ethanol extract was the highest. Extract concentration and time were the key factors influencing the antifeedant activity, followed by temperature factor.[Conclusion]The study provides theoretical basis for development of vegetable insecticide with walnut skin as raw material.

Key words Walnut skin extract;Corn leaf aphid;Antifeedant activity

核桃皮,為核桃(Juglans regial)和核桃楸(Juglans mandshurica)的未成熟外果皮[1]。核桃皮还有多种次生物质,都可对有害昆虫起到防治作用,如萜类、酚类等[2]。

玉米蚜[Rhopalosiphum maidis(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[3-7]。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,笔者研究了核桃皮提取物在不同条件下对玉米蚜的拒食活性,以期为开发以核桃皮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(Rhopalosiphum maidis)[8]。核桃皮采于佳木斯市四丰山,经佳木斯大学程海涛副教授鉴定为核桃皮。

1.2 方法

1.2.1 核桃皮提取物的制备。

取100.00 g核桃皮粉末,加入乙醇,在50 ℃下加热3 h,抽滤,重复抽滤3次,合并3次滤液,将滤液浓缩成稠膏,用丙酮将稠膏稀释成不同浓度的溶液,备用。

1.2.2 拒食活性的测定。

将供试样品用吐温-80水溶液分别稀释成浓度为12.50、25.00、50.00、75.00和100.00 mg/mL的溶液,对照组为吐温-80水溶液稀释后的丙酮溶液。取面积为4.50 cm2的玉米叶,分别于处理和对照溶液中浸蘸3 s,取出后晾干,并在其叶背转接20头供试玉米蚜,并将载有玉米蚜的玉米叶放入玻璃培养皿,玉米叶的叶背朝下,滴入蒸馏水进行保湿处理,置于恒温培养箱,采用不同温度恒温饲养,统计不同时间后各处理叶片上玉米蚜的个体数,每次处理各进行3次重复性试验,结果采用t检验分析处理与对照组之间的差异显著性,采用SPSS 18.0软件分析拒食率显著性。

拒食率= (对照叶片个体数-处理叶片个体数)/对照叶片个体数×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、环境温度和处理时间,提取物浓度(A):1250、25.00、50.00、75.00、100.00 mg/mL,环境温度(B):15、20、25、30、35 ℃、处理时间(C):6、12、24、36、48 h。每个影响因子进行3次重复性试验,分别计算拒食率,采用3次平均值作为试验参数,确定各因素对试验结果的影响,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。

为了进一步优化测定条件,参考单因素试验结果,选取提取物浓度(A)、环境温度(B)、处理时间(C)3个因素进行核桃皮对玉米蚜拒食作用的正交试验,采用L9(33)正交表进行正交试验(表1)。

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,當处理时间为24 h、环境温度为20 ℃、核桃皮乙醇提取物浓度在12.50~100.00 mg/mL时,处理组与对照组之间均差异显著,拒食率与核桃皮的乙醇提取物浓度成正比,当核桃皮的乙醇提取物浓度达100.00 mg/mL时,拒食率为8394%。

2.1.2 饲养时间对玉米蚜拒食活性的影响。

由表3可知,当核桃皮的乙醇提取物浓度为75.00 mg/mL、环境温度为20 ℃、处理时间为6 h时,处理与对照组之间差异不显著,表明该时间内核桃皮乙醇提取物对玉米蚜拒食活性较差;时间在24~48 h时,处理与对照组之间有显著差异,拒食率与时间成正比,时间为48 h时拒食率为81.65%。

2.1.3 温度对玉米蚜拒食活性的影响。

由表4可知,当核桃皮的乙醇提取物浓度为75.00 mg/mL、处理时间为24 h、环境温度在15~25 ℃时,处理组与对照组之间差异显著;温度在30~35 ℃时,处理组与对照组之间差异不显著。

2.2 正交试验结果

由表5可知,影响核桃皮乙醇提取物对玉米蚜拒食活性的因素强弱为:A>C>B,即对玉米蚜拒食活性影响主要因素是乙醇提取物浓度,其次是处理时间,对玉米蚜拒食活性影响最小的因素为环境温度。在提取条件为A3B3C3,即乙醇提取物浓度为100.00 mg/mL、环境温度30 ℃、处理时间为48 h的条件下,核桃皮的乙醇提取物对玉米蚜有最强的拒食作用。

3 结论与讨论

试验结果表明,核桃皮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。

影响核桃皮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,提取物浓度和处理时间对其拒食活性影响最大,温度对拒食活性影响较小。核桃皮的乙醇提取物对玉米蚜的拒食活性最优条件为: