八角茴香提取液对褐飞虱驱避、触杀、熏蒸活性分析

沈炜，曹梦娇，王霞

(1.嘉兴市南湖区七星街道农业技术服务中心，浙江 嘉兴 314002；2.嘉兴市土肥植保与农村能源站，浙江 嘉兴 314050；3.浙江农林大学 现代农学院，浙江 杭州 311300)

褐飞虱(Nilaparvatalugens)是危害水稻生产的最重要害虫之一，其可以通过取食和产卵危害水稻，也可通过传播草状丛矮病毒、齿叶矮缩病毒等给水稻生产造成严重危害[1]。一直以来主要依赖化学杀虫剂如吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫嗪等防治褐飞虱[2]，但长期不合理地使用导致防治效果显著降低，褐飞虱对化学杀虫剂的抗性显著增加。目前，有机氯类、氨基甲酸酯类和氨基吡唑类等常用的杀虫剂在褐飞虱防治中出现了不同程度的抗药性现象[3]。植物源杀虫剂具有独特的作用方式，对环境友好，可以有效防止或延缓害虫产生抗药性[4]。八角茴香(Illiciumverum)作为我国的特产中药和香辛料，在医药和食品等领域应用广泛，侧重于多元化开发[5]。国内外也对其杀虫活性进行了许多研究，赵娜娜等[6]测试了八角茴香油对赤拟谷盗(Triboliumcastaneum)成虫的熏蒸活性，八角茴香油对赤拟谷盗成虫的48 h熏蒸致死率达到100%；研究表明，八角茴香精油对苍白纤恙螨(Leptotrombidiumpallidum)的有效驱避时间高达167 min[7]，对蚊虫的驱避效果也可维持90 min[8]。马喆[9]发现，八角茴香的无水乙醇和乙酸乙酯提取物对南方根结线虫(MeloidogyneincogitaChitwood)具有很强的毒杀活性；Devi等[10]采用八角茴香油拌粮的方式，发现21 d内，米象(Sitophilusoryzae)的死亡率达80%以上，并对后代繁殖有显著抑制作用；王谆静等[11]报道八角茴香二氯甲烷浸提液处理水稻可显著地减少白背飞虱(Sogatellafurcifera)的蜜露分泌量，对白背飞虱取食和产卵具有明显的驱避效果。可见，八角茴香精油或提取物可通过触杀、熏蒸、驱避等方式调控昆虫行为。

本文以无水乙醇为溶剂通过索氏法制备了八角茴香提取液，之后分析了八角茴香提取液对褐飞虱的取食和产卵驱避活性、熏蒸杀虫活性和触杀杀虫活性。研究结果扩展了八角茴香作为植物杀虫剂应用范围，也对水稻害虫褐飞虱的绿色防控措施提供新的参考。

1 材料与方法

1.1 材料

八角茴香：八角茴香干果产自广西梧州藤县，购自淘宝网。

供试水稻：水稻秀水11种子催芽后，约10 cm高的稻苗，单株种于25 L塑料筐中用营养液培养[12]，人工气候室温度(28±2) ℃、光照12 L∶12 D、相对湿度70%～80%。水稻生长至4～5叶期时(为45～50 d)，除去分蘖并单株移栽至塑料杯(直径8 cm、高10 cm)，恢复2～3 d后用于后续试验。

供试昆虫：褐飞虱采自嘉兴市南湖区稻田，用TN1水稻幼苗饲养，羽化4 d后的雌成虫用于相关试验，光照培养箱设置温度(28±2) ℃、光照12 L∶12 D、相对湿度70%～80%。

试剂及仪器：无水乙醇、分析纯丙酮(含量≥99.5%)，均购自国药集团化学试剂有限公司，经重蒸馏后用于实验。索氏提取器(60 mL)，江苏三爱思科学仪器有限公司；AL104电子天平，瑞士Mettler Toledo公司；RXZ智能人工气候箱，宁波江南仪器厂；Motic双目解剖镜，麦克奥迪实业集团有限公司。

1.2 方法

1.2.1 八角茴香提取液制备

八角茴香研磨至粉状，过40目筛，称取5 g粉末至茶包袋(5.5 cm×7.0 cm)，置于索氏提取器提取管中，从回流冷凝管中加入够两次虹吸量的无水乙醇，在提取瓶内加入约三分之一体积的无水乙醇，提取瓶置于85 ℃水浴锅中。回流提取4 h后，抽提液经减压蒸馏，浓缩至膏状，密封4 ℃冰箱保存备用。称取膏状提取物，加入无水乙醇，配成10 mg·mL-1的溶液，即为八角茴香提取液。

2株水稻间距至1 cm左右，套上高8 cm、直径 4 cm的圆筒玻璃罩，玻璃罩筒壁均匀分布48个透气小孔[12]。在一株水稻茎秆上涂抹30 μL浓度为10 mg·mL-1的提取液，另一株水稻茎秆涂以等量的溶剂作为对照，通风15 min后，向玻璃罩内接入15头怀卵褐飞虱雌成虫，用海绵将玻璃罩顶端封住。接虫后1、2、4、8、12、24、48 h观察并记录对照苗和处理苗着虫数。实验48 h后剪取玻璃罩内成对取食部位的水稻茎秆，在双目解剖镜下，统计并记录为害茎秆部位的卵量。每个处理6次重复。计算24 h和48 h的平均拒食率和48 h后的平均产卵驱避率。

1.2.2 提取液对褐飞虱拒食率和产卵忌避活性

拒食率为对照着虫数与处理着虫数之差除以对照着虫数与处理着虫数之和乘以100；产卵忌避率为对照苗卵量与处理苗卵量之差除以对照苗卵量与处理苗卵量之和乘以100。

1.2.3 提取液对褐飞虱的熏蒸活性

根据Kumar等[13]方法进行熏蒸活性评估，将30头褐飞虱3龄若虫接入200 mL玻璃瓶中，并饲以3株10 cm高的水稻苗，将1.5 cm×8.0 cm滤纸条黏于瓶盖中央位置，滤纸不与瓶壁接触，用移液枪分别移取30 μL八角茴香提取液滴于滤纸条上，通风30 s后，将瓶盖旋紧，瓶盖处用铝箔纸加封，以等量无水乙醇处理为对照，各处理重复6次。在24 h和48 h观察和统计每个处理中的褐飞虱若虫死亡数量，并计算死亡率和校正死亡率。死亡率为死亡虫数除以总虫数乘以100；校正死亡率为处理死亡率与对照死亡率之差除以1减去对照死亡率的差值乘以100。

1.2.4 提取液对褐飞虱的触杀活性

采用2009年苏远萍等[14]药膜法测定八角茴香提取液。八角茴香提取液(10 mg·mL-1)用丙酮稀释成0、2.69、3.50、5.92、7.69、10 mg·mL-1的6个浓度，在试管(直径13 mm×长100 mm)中加入300 μL的药液，试管放置在水平桌面上来回滚动至药液完全阴干。阴干后，在试管接入30头褐飞虱3龄若虫让其自由爬行1 h。再转入大试管(直径28 mm×长200 mm)中，饲以3株10 cm高的水稻苗，试管口处用纱网包裹。每处理重复4次。观察记录24 h、48 h褐飞虱的死亡情况。褐飞虱死亡标准以毛笔拨动虫体，触角及足不动者为死亡。计算24 h、48 h死亡率、校正死亡率和八角茴香提取液对褐飞虱若虫的致死中浓度LC50。

1.3 数据分析

数据用Excel软件进行整理，对死亡率数据进行反正弦转换并采用DPS软件进行统计分析；2个样本间的差异比较采用Student′st测验法进行显著性分析，3个及以上样本之间采用one-way ANOVA分析，并用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 八角茴香提取液处理对褐飞虱拒食率和产卵忌避活性

与经八角茴香浸提液处理后的水稻相比，褐飞虱成虫趋向对照水稻植株上取食，在1、2、4、8、12、24、48 h对照水稻上褐飞虱成虫数量均显著高于八角茴香浸提液处理水稻(P<0.01，图1中A)。产卵量统计结果表明，八角茴香浸提液处理水稻的褐飞虱卵量仅为对照水稻的36.11%，存在显著差异(P<0.01，图1中B)。

图中数据为平均数±标准误。“**”表示同时间不同药剂相同浓度之间经Student′s t 测验法检验在0.01 水平差异显著。A图表示成虫着虫量，B图表示卵量百分率。图1 不同时间褐飞虱成虫着虫量和产卵百分率Fig.1 Population and egg laying percentage of brown planthopper adults at different time

八角茴香浸提液处理后1 h，对褐飞虱的拒食率为66.78%，拒食率随着时间逐渐降低；8 h时拒食率为40.65%，与1 h相比下降了26.13百分点，但与1 h的拒食率相比无显著差异(P>0.05)；12～48 h稳定在35.38%～39.60%，与1 h的拒食率相比均显著下降((P<0.05，图2)。对褐飞虱产卵忌避作用较为明显，忌避率达46.94%。可见，八角茴香浸提液处理对褐飞虱成虫取食和产卵均具有较强的驱避性。

图中数据为平均数±标准误。同组柱上无相同小写字母表示不同时间点之间经Duncan 氏新复极差法检验在0.05 水平差异显著。图2 褐飞虱拒食率Fig.2 Antifeeding rate of brown planthopper

2.2 八角茴香提取液处理对褐飞虱熏蒸活性

为明确八角茴香浸提液对褐飞虱的熏蒸活性，开展了八角茴香浸提液对褐飞虱若虫的熏蒸活性评估。结果表明，熏蒸24 h后褐飞虱若虫的平均校正死亡率为9.62%，熏蒸48 h后平均校正死亡率略微增加达13.98%，但两者间无显著差异(图3)。因此，八角茴香浸提液对褐飞虱的熏蒸活性相对较低。

图3 褐飞虱熏蒸校正死亡率Fig.3 Corrected mortality rate of brown planthopper

2.3 八角茴香提取液处理对褐飞虱若虫的触杀活性

药膜法测定八角茴香提取液对褐飞虱若虫的触杀活性，2.69 mg·mL-1浓度处理24 h后褐飞虱若虫校正死亡率为14.53%；随着处理浓度增加，褐飞虱若虫校正死亡率逐渐增加，10 mg·mL-1浓度下褐飞虱若虫校正死亡率达70.10%(表1)。而在48 h，2.69 mg·mL-1浓度褐飞虱若虫校正死亡率为24 h相同浓度处理的1.86倍(表1)，10 mg·mL-1浓度下褐飞虱若虫校正死亡率上升至81.74%(表1)。

表1 提取液对褐飞虱触杀活性Table 1 Killing effect of extracts against brown planthopper

几率值法测定24 h和48 h八角茴香提取液对褐飞虱若虫的触杀活性LC50分别为7.04和4.69 mg·mL-1(表2)，但两者间无显著差异。24 h和48 h八角茴香提取液对褐飞虱若虫的触杀毒力回归方程，分别为y=2.94+2.43x和y=3.30+2.53x，说明八角茴香浸提液对褐飞虱具有一定的触杀杀虫活性。

表2 八角茴香浸提液不同时间半致死浓度(LC50)Table 2 Half lethal concentration (LC50) of star anise extracts at different time

3 讨论

八角茴香精油对赤拟谷盗成虫具有强烈的熏蒸毒杀作用[15]，而马喆[9]报道八角茴香石油醚提取物对根结线虫有明显触杀活性。王谆静等[11]报道八角茴香正己烷和二氯甲烷浸提液对白背飞虱均具有杀虫活性，但是二氯甲烷浸提液的杀虫活性略高于正己烷浸提液。可见，八角茴香精油或提取物对咀嚼式口器和刺吸式口器害虫都具有防治效果。本研究采用索式提取法，以无水乙醇为溶剂制备了八角茴香提取液，结果表明，该提取液对褐飞虱具有较强驱避性和触杀活性，但是熏蒸毒杀作用相对较弱。综上所述，八角茴香对于白背飞虱和褐飞虱均有较强的生物活性，八角茴香及其提取液作为新型植物源杀虫剂防治水稻刺吸式害虫具有巨大的开发潜力，可作为一种植物源绿色制剂用于稻飞虱的综合防治。