薇甘菊揮發(fā)油對(duì)棗尺蠖的生物活性分析

楊耀峰，張金鳳

(神木縣林業(yè)局，陜西 神木 719300)

棗尺蠖(Sucra jujuba Chu)鱗翅目尺蠖蛾科，又稱(chēng)棗步曲，是棗樹(shù)的主要食葉害蟲(chóng)，我國(guó)南北方棗區(qū)普遍發(fā)生，以陜西、河北、山西、山東等省受害較重。棗尺蠖以幼蟲(chóng)為害棗、蘋(píng)果、梨的嫩芽、嫩葉及花蕾，嚴(yán)重發(fā)生的年份，可將棗芽、棗葉及花蕾吃光，不但造成當(dāng)年絕產(chǎn)，而且影響翌年產(chǎn)量。在生產(chǎn)上常用菊酯類(lèi)農(nóng)藥樹(shù)上噴霧防治，但由于連年使用，造成蟲(chóng)體抗藥性迅速提高、使用濃度逐漸加大、噴藥次數(shù)逐年增加，同時(shí)也引起某些次要害蟲(chóng)的猖獗［1］。所以，如何有效地利用植物中存在的化學(xué)物質(zhì)防治病蟲(chóng)害，已成為探索新型生物合理性農(nóng)藥研究的熱點(diǎn)和主要方向之一。

薇甘菊(Mikania micrantha)是菊科假澤蘭屬的多年生藤本植物，原產(chǎn)于中南美洲，后傳入東南亞和香港，嚴(yán)重危害經(jīng)濟(jì)作物和森林植被［2］。1984年在中國(guó)深圳銀湖發(fā)現(xiàn)［3］，現(xiàn)已廣泛分布于廣東省的東莞、番禺、廣州、南海等地［4］。研究表明，薇甘菊釋放和產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì)不僅影響鄰近植物的生長(zhǎng)發(fā)育，而且對(duì)昆蟲(chóng)、病原菌同樣產(chǎn)生影響。本研究以薇甘菊為材料，提取生物活性成分，以棗尺蠖為試蟲(chóng)進(jìn)行提取物對(duì)棗尺蠖的生物活性研究，以期“變害為寶”為治理?xiàng)棾唧哆@一森林害蟲(chóng)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

薇甘菊(Mikania micrantha)花期采樣，地上部分剪碎，風(fēng)干。經(jīng)水蒸汽蒸餾，正己烷萃取，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾后除去溶劑，得揮發(fā)油，提取率(油/干重)0.31%，將揮發(fā)油分別稀釋為3倍、6倍備用。棗尺蠖幼蟲(chóng)，在陜西省榆林棗產(chǎn)區(qū)采集臨近孵化的卵，實(shí)驗(yàn)室喂飼棗樹(shù)嫩枝葉飼養(yǎng)至2齡，挑選大小均勻的健康幼蟲(chóng)作為試驗(yàn)對(duì)象。

1.2 方法

采用葉片夾毒法，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，即原液、稀釋5倍、10倍和對(duì)照(以蒸餾水代替)。取兩個(gè)大小相近的棗樹(shù)葉片，葉片中間均勻地夾入10μL不同濃度的處理液，處理后的葉片用以飼喂試蟲(chóng)，供試液即隨葉片被試蟲(chóng)取食，每組處理重復(fù)10次。培養(yǎng)皿內(nèi)先放一片濕濾紙，其上置夾毒葉片30個(gè)，取已饑餓處理48 h的試蟲(chóng)按隨機(jī)區(qū)組法布置試驗(yàn)。每皿內(nèi)接入試蟲(chóng)10只，每組處理100只幼蟲(chóng)，每天定時(shí)檢查試蟲(chóng)生長(zhǎng)情況，記錄死亡數(shù)量，連續(xù)統(tǒng)計(jì)7 d。

棗尺蠖幼蟲(chóng)的死亡標(biāo)準(zhǔn):(1)和對(duì)照相比，處理試蟲(chóng)明顯失常，如大量失水、不能正常爬行，易翻倒，但對(duì)外界刺激仍有反應(yīng);(2)試蟲(chóng)完全停止活動(dòng)，對(duì)外界刺激沒(méi)有任何反應(yīng)。本試驗(yàn)中，中毒的幼蟲(chóng)最終均導(dǎo)致死亡(一般7 d)，凡符合(1)、(2)兩種特征的幼蟲(chóng)均統(tǒng)計(jì)為死亡。

2 結(jié)果與分析

2.1 薇甘菊揮發(fā)油對(duì)棗尺蠖的毒力作用

從表1可以看出，3種不同濃度薇甘菊揮發(fā)油處理對(duì)棗尺蠖的毒力測(cè)定結(jié)果表明，不同濃度處理對(duì)棗尺蠖幼蟲(chóng)都有一定的致死率，且相對(duì)死亡率隨濃度的增大而增大。對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，以濃度的對(duì)數(shù)為自變量，校正死亡率為因變量，建立毒力回歸方程:y=27.6010+31.1031x，r=0.9230。當(dāng)死亡率為50%時(shí)，LC50=0.49，即將供試原液稀釋7倍時(shí)，棗尺蠖死亡率為50%。

表1 不同濃度薇甘菊提取物對(duì)棗尺蠖的毒殺活性Table 1 Bioactivities of extracts from Mikania micrantha against Sucra jujuba

2.2 棗尺蠖在不同時(shí)間的死亡情況

對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，以致死時(shí)間的對(duì)數(shù)為自變量，校正死亡率為因變量，建立毒力回歸方程，結(jié)果如表2所示:致死率與處理時(shí)間呈正相關(guān)，3個(gè)濃度處理(1×、5×、10×)的半致死中時(shí)分別為51 h、91 h、115 h。

表2 施藥時(shí)間與死亡率的回歸分析Table 2 The regression analysis between drug delivery time and death rate

3 討論與結(jié)論

植物的化學(xué)防御機(jī)制，對(duì)植物的需要來(lái)講是整體性的，不僅要抵御鄰近其他植物的競(jìng)爭(zhēng)，還要對(duì)付昆蟲(chóng)、細(xì)菌、真菌和脊椎動(dòng)物等，所以一種防御物質(zhì)，如能有多種用途，對(duì)植物更為經(jīng)濟(jì)有利。薇甘菊揮發(fā)油主要成分是單萜、倍半萜及其醇和酮的衍生物，這些次生代謝物質(zhì)如β－石竹烯、α－草烯、β－雪松烯、α－長(zhǎng)蒎烯和2－丁胺等均被證明對(duì)植物、微生物和昆蟲(chóng)具有不同程度的生物活性。在這些化學(xué)組分的含量方面，薇甘菊在原生地和新生長(zhǎng)地產(chǎn)生釋放量也有顯著的差異，表明植物產(chǎn)生和釋放次生物質(zhì)是與環(huán)境因子顯著有關(guān)的，在脅迫條件下，植物往往產(chǎn)生和釋放更多種類(lèi)和高濃度的次生物質(zhì)［6～8］。

通過(guò)薇甘菊揮發(fā)油對(duì)棗尺蠖毒力測(cè)定發(fā)現(xiàn):不同濃度處理對(duì)死亡率的影響達(dá)極顯著水平，其中，對(duì)照與1×、5×、10×處理間差異極顯著;1×、5×、10×各處理間無(wú)顯著差異;不同濃度處理對(duì)棗尺蠖的致死中時(shí)的影響不同，依次為1×＞5×＞10×，即原液處理致死中時(shí)最短，為51 h。綜合分析濃度對(duì)死亡率的影響后認(rèn)為，用稀釋5×揮發(fā)油原液進(jìn)行棗尺蠖防治，控制害蟲(chóng)的數(shù)量所需時(shí)間最短，用藥量少，且殺蟲(chóng)效果與原液無(wú)顯著差異。

本研究中，薇甘菊揮發(fā)油對(duì)棗尺蠖有較好的生物活性，已經(jīng)表現(xiàn)出一定的潛力。因此具有將其直接用于生產(chǎn)實(shí)踐防治農(nóng)林害蟲(chóng)的廣闊前景，進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)將有助于找到害蟲(chóng)防治的新途徑，有利于資源的合理利用;進(jìn)一步分離提純，或以其為模板形成先導(dǎo)化合物進(jìn)行新型殺蟲(chóng)劑的開(kāi)發(fā)，也將具有重要意義。

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