牛尾蒿、灌木亚菊挥发油对烟草甲防治作用研究

梁俊玉 罗 艳 李玲艳 邱 越 盛 军 孔维宝

(西北师范大学生命科学学院，兰州 730070)

烟草甲(Lasiodermaserricorne)属鞘翅目窃蠹科的一种昆虫，是最普遍的仓储害虫之一。据估计，烟草甲每年对贮存烟草造成的损失约为 1%，同时这种害虫给粮业经济也造成了严重的损失[1-2]。目前，针对烟草甲的防治措施有化学、物理、生物防治等方法，主要的防治措施为药剂熏蒸，以磷化铝的应用最为普遍[3]。然而化学合成药物的长期使用造成了环境污染、水源污染，危害人群健康，并且长此以往会增加害虫的抗药性[4-5]。

植物挥发油具有选择性高，易于挥发和分解，对人畜安全性高等优点，将植物挥发油作为杀虫剂应用于仓储害虫的防治具有重要的现实意义。对于植物挥发油对烟草甲的防治研究较多，侧柏、连翘等植物的挥发油对烟草甲有较强的触杀活性[13-14]，杨凯[6]报道了山苍子挥发油对烟草甲熏蒸作用的LC50为22.97 mg/L，王秀芳等[17]对九种植物精油对于烟草甲的杀虫活性进行了实验，其中留兰香油、茶树油、冬青油、丁香油对烟草甲成虫表现较好的熏蒸活性。本实验室前期对灌木亚菊和牛尾蒿挥发油的主要化学成分以及生物活性进行研究，经GC-MS鉴定出灌木亚菊挥发油中主要成份为1,8-桉叶素 (41.40%)，樟脑(32.10%)，桃金娘烯醇(8.15%)，牛尾蒿的主要化学成分为萜品油烯(19.02%)，柠檬烯(17.40%)，异榄香脂素(11.05%)，对甲基苯异丙醇(5.93%)；牛尾蒿和灌木亚菊挥发油及其主要组分对仓储害虫赤拟谷盗和嗜卷书虱表现出了一定的触杀、熏蒸和趋避作用[15-16]，本实验在此基础上础上研究了牛尾蒿和灌木亚菊的挥发油对烟草甲的触杀和熏蒸作用，为寻求仓储害虫新型植物源防治措施进行基础研究。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试虫

将烟草甲饲养在容积为0.5 L的玻璃瓶中，瓶中装有以10∶1为质量比混合的小麦粉与酵母粉。使其生活在温度为(29±1) ℃左右，相对湿度为70%～80%的培养箱中。所有实验所用的昆虫均为生活1～2周羽化的成虫。

1.1.2样品

牛尾蒿在2017年8月采于甘肃省榆中县(35°48′53″E，104°04′14″N，海拔2 144 m)，灌木亚菊于2017年8月采集于甘肃省兰州市安宁区(35°55′49″E，104°04′25″N，海拔1 650 m)，植物标本由西北师范大学生命科学学院梁俊玉副教授鉴定。将两种植物的地上部分阴干、粉碎后放入水蒸气蒸馏器中蒸馏5 h，收集挥发油，用正己烷萃取，用无水Na2SO4去除残留的H2O，挥发油放于4 ℃的密闭容器中保存。

1.2 方法

1.2.1 牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲的触杀实验

参照文献[6]的方法测定牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲的触杀活性。将正己烷作为溶剂稀释挥发油，得到五个浓度梯度的溶液后，将盛有相同生理状态的试虫的培养皿放在冰块上，待试虫不再活动后取0.5 μL稀释溶液滴于两种试虫的前胸背板上，然后将每十只试虫转移至直径为2.5 cm、容积为25 mL的玻璃瓶中，用记号笔将浓度标于瓶身上，正己烷和除虫菊素做阴性和阳性对照，每个浓度重复5次,每次10 只。观察记录死亡情况，并计算死亡率与校正死亡率。

1.2.2 牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲的熏蒸实验

参照文献[7]的方法测定牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲的熏蒸活性。将正己烷作为溶剂稀释挥发油，得到五个浓度梯度的溶液后，在直径为2.5 cm、高为5.5 cm的玻璃瓶内放入10 只试虫。取10 μL的稀释溶液滴在覆盖于瓶盖内直径为2.0 cm的滤纸片上。待稀释溶液挥发20 s后迅速拧上瓶盖，包裹封口膜，形成封闭空间。用正己烷和磷化氢做阴性和阳性对照，每浓度梯度重复五次，每次10 只试虫。处理后观察记录死亡情况，并计算死亡率与校正死亡率。

1.2.3 数据分析

利用Abbott′s formula计算校正死亡率。采用SPSS22.0统计软件分析计算挥发油的熏蒸半数致死浓度LC50(mg/L air)和触杀半数致死量LD50(μg/头)。

2 结果与分析

2.1 牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲触杀活性

牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲触杀活性见表1。牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲触杀的LD50分别为19.30 μg/头和25.92 ug/头。关于植物挥发油对烟草甲的触杀作用已经有很多报道。王成芳等研究报道了两种花椒属植物对烟草甲的活性研究，发现竹叶花椒茎枝、单面针根部挥发油对烟草甲的触杀活性LD50分别为18.74、13.8 μg/头[8-9]。王颖等报道了几种姜科植物对烟草甲的触杀活性，其中，云南草蔻、紫色姜和草果对烟草甲的触杀毒性LD50分别为15.02、16.3、6.14 μg/头[10-12]。吴彦等[13-14]研究发现侧柏叶、连翘、牡荆叶挥发油对烟草甲的触杀作用的LD50为50.45 μg/头、23.66μg/头、25.30 μg/头[7]。牛尾蒿挥发油与竹叶花椒茎枝挥发油、云南草蔻、紫色姜对烟草甲的作用相似，但相比较草果对烟草甲的作用弱。灌木亚菊挥发油对烟草甲触杀作用与连翘、牡荆叶挥发油作用相近，牛尾蒿和灌木亚菊挥发油比侧柏挥发油对烟草甲的触杀作用强。牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲均有一定的触杀作用，但均弱于阳性对照除虫菊素。两者相较，牛尾蒿挥发油与灌木亚菊挥发油对烟草甲的触杀活性无显著性差异。

表1 牛尾蒿、灌木亚菊挥发油对烟草甲的触杀活性

注：* 数据来源于文献[10]。

2.2 牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲熏蒸活性

牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲熏蒸毒性数据见表2。牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲熏蒸作用的半数致死浓度LC50分别为50.89 mg/L和31.35 mg/L。结果表明，牛尾蒿和灌木亚菊挥发油均对烟草甲有一定的熏蒸作用，但相比阳性对照磷化氢对烟草甲的作用较弱。两者相较，灌木亚菊挥发油具有比牛尾蒿挥发油更强的熏蒸活性。植物挥发油对烟草甲的熏蒸活性报道较多，杨凯[6]报道了山苍子对烟草甲熏蒸作用的LC50为22.97 mg/L，王颖等报道了几种姜科植物对烟草甲的熏蒸和触杀活性，其中，云南草蔻、紫色姜和草果对烟草甲的熏蒸毒性LC50分别为3.83、9.30和8.70 mg/L[10-12]，吴彦等[7]研究报道侧柏叶挥发油对烟草甲的熏蒸活性的LC50为145.40 mg/L，由此可以看出，牛尾蒿与灌木亚菊挥发油对烟草甲的熏蒸作用强于侧柏挥发油，但弱于山苍子挥发油、云南草蔻、紫色姜和草果对烟草甲的熏蒸活性，牛尾蒿和灌木亚菊挥发油对烟草甲没有较强的熏蒸活性。

表2 牛尾蒿、灌木亚菊挥发油对烟草甲的熏蒸活性

注：*数据来源于文献[10]。

3 结论

本实验初步研究牛尾蒿、灌木亚菊挥发油对烟草甲的毒杀作用，研究发现牛尾蒿、灌木亚菊挥发油对烟草甲具有一定的触杀、熏蒸活性，且触杀活性优于熏蒸活性。

挥发油作为植物源杀虫剂，具有对人体、环境较高安全性等优点，将牛尾蒿、灌木亚菊挥发油以及活性物质开发为除虫剂有重要意义。