不同寄主植物提取液對(duì)斜紋夜蛾行為的調(diào)節(jié)作用

王占娣，邱樂(lè)，劉美竹，王詩(shī)琪，李太良，史云東

(玉溪師范學(xué)院 化學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院，云南 玉溪 653100)

斜紋夜蛾又名蓮紋夜蛾、斜紋夜盜蛾，為鱗翅目夜蛾科斜紋夜蛾屬完全變態(tài)昆蟲(chóng)，其寄主植物包括十字花科、茄科、豆類(lèi)、花卉等109個(gè)科300多種植物[1]，世代重疊，具有遷飛性、暴食性和間歇性爆發(fā)的特點(diǎn)，成為農(nóng)業(yè)上危害嚴(yán)重、難以防治的害蟲(chóng)之一。目前斜紋夜蛾的防治方法主要有農(nóng)業(yè)防治[2]、物理防治、生物防治[3]及化學(xué)防治[4]等。農(nóng)業(yè)防治以增設(shè)農(nóng)業(yè)設(shè)施為主，物理防治主要以人為摘除卵塊和幼蟲(chóng)、拔除周?chē)s草為主，這兩種方式投資量較大，且耗時(shí)耗力，效率低?；瘜W(xué)防治雖在一定程度上有效控制了蟲(chóng)口數(shù)量，但對(duì)環(huán)境污染大，易引起抗性。因此，斜紋夜蛾的防治亟待尋找一種安全、有效、綠色的防控方法和技術(shù)。

在植物與昆蟲(chóng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中，植物通過(guò)釋放信息素與昆蟲(chóng)建立聯(lián)系，昆蟲(chóng)會(huì)根據(jù)這個(gè)信息素對(duì)植物做出“趨向”和“回避”的行為反應(yīng)。通常寄主植物釋放的信息素對(duì)昆蟲(chóng)具有“引誘”效果，可引誘昆蟲(chóng)取食或產(chǎn)卵，非寄主植物釋放的信息素對(duì)昆蟲(chóng)具有“趨避”效果。目前利用寄主植物對(duì)昆蟲(chóng)行為的調(diào)節(jié)作用，從植物中提取某些成分可有效防治昆蟲(chóng)對(duì)植物的危害，也是農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的綠色防治技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

白菜和石斛是斜紋夜蛾的寄主植物，其中白菜為十字花科植物，是斜紋夜蛾的主要寄主[5]；石斛為蘭科植物，是一種藥食同源性植物，隨著石斛種植業(yè)的發(fā)展，斜紋夜蛾逐漸成為石斛生長(zhǎng)過(guò)程中主要的害蟲(chóng)[6]。為開(kāi)發(fā)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)綠色防治產(chǎn)品尋找先導(dǎo)化合物，本試驗(yàn)選取白菜、石斛為供試植物，采用不同溶劑提取其活性成分，評(píng)價(jià)其提取液對(duì)斜紋夜蛾4～5齡幼蟲(chóng)的引誘效果。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 斜紋夜蛾與試劑

斜紋夜蛾采自玉溪市江川前衛(wèi)鎮(zhèn)漁村農(nóng)業(yè)種植基地中的芥藍(lán)田，在室內(nèi)采用芥藍(lán)苗進(jìn)行飼養(yǎng)，連續(xù)飼養(yǎng)3代。室內(nèi)飼養(yǎng)條件為溫度(27±1)℃，相對(duì)濕度60%～70%，光周期L∶D為12 h∶12 h。白菜由實(shí)驗(yàn)室種植，石斛購(gòu)買(mǎi)于昆明斗南花卉市場(chǎng)。試劑包括石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇(四川西隴化工有限公司)。

1.1.2 儀器

大氣采樣儀(盛陽(yáng)儀器儀表商城，QC-1B型)、索氏提取器、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠，RE-52系列)、水浴鍋、Y型嗅覺(jué)儀。

1.2 方法

1.2.1 提取液的制備

白菜和石斛自然晾干后粉碎，過(guò)20目篩，分別稱(chēng)取10 g，用紗布包裹置于索氏提取器中。根據(jù)溶劑極性由小到大依次加入100 mL的石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和蒸餾水進(jìn)行加熱提取，提取溫度分別為80 ℃、45 ℃、85 ℃、85 ℃、100 ℃，提取時(shí)間以提取液的顏色為準(zhǔn)。索氏提取器側(cè)管內(nèi)溶液的顏色變淡時(shí)，標(biāo)志著提取完成。將提取液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)，回收溶劑，濃縮至10 mL，設(shè)定濃縮液濃度為1 g·mL-1，將濃縮液分別用相應(yīng)的提取液稀釋3和5倍，其濃度分別為0.33和0.20 g·mL-1，備用。

1.2.2 提取液引誘效果評(píng)價(jià)

采用風(fēng)洞試驗(yàn)方法測(cè)定不同濃度(1.00、0.33、0.20 g·mL-1)提取液對(duì)斜紋夜4～5齡幼蟲(chóng)的引誘效果[7-8]。取2個(gè)直徑為0.8 cm的濾紙片，分別滴加20 μL不同稀釋倍數(shù)的濃縮液和等量的對(duì)應(yīng)提取溶劑，使自然晾干。濾紙片分別放在Y型

嗅覺(jué)儀的2個(gè)支管內(nèi)，放置提取液的支管作為處理組，放置提取溶劑的支管作為對(duì)照組。支管風(fēng)速控制在3～5 cm·min-1，重復(fù)4次，每次引入20頭饑餓6 h以上活躍的4～5齡幼蟲(chóng)，20 min后記錄各支臂內(nèi)蟲(chóng)口數(shù)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

反應(yīng)率(%)=處理組蟲(chóng)量/(處理組蟲(chóng)量+對(duì)照組蟲(chóng)量)×100。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SAS 8.0軟件進(jìn)行分析，采用X2分析處理組與CK組之間的差異性，采用非均衡資料統(tǒng)計(jì)相同溶劑不同濃度時(shí)二種植物提取液對(duì)斜紋夜蛾4～5齡幼蟲(chóng)的引誘效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 斜紋夜蛾幼蟲(chóng)對(duì)白菜不同提取液的行為反應(yīng)

采用不同極性溶劑提取白菜，采用風(fēng)洞試驗(yàn)評(píng)價(jià)提取液對(duì)斜紋夜蛾4～5齡幼蟲(chóng)行為調(diào)節(jié)活性。結(jié)果(圖1)顯示，以二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和水作為溶劑，提取白菜得到的提取物對(duì)斜紋夜蛾的行為具有調(diào)節(jié)作為，在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，處理組昆蟲(chóng)反應(yīng)率數(shù)量高于CK組。其中，以石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和水為溶劑提取白菜得到的提取液隨著給藥濃度的增加，幼蟲(chóng)的行為反應(yīng)增加，且在所測(cè)試的濃度范圍內(nèi)，3個(gè)濃度對(duì)幼蟲(chóng)的行為反應(yīng)差異不顯著。以無(wú)水乙醇為溶劑提取白菜得到的提取液，給藥濃度為1.00和0.20 g·mL-1時(shí)，幼蟲(chóng)的行為反應(yīng)率明顯高于CK組，給藥濃度為0.33 g·mL-1，處理組幼蟲(chóng)行為反應(yīng)與CK組差異不顯著。試驗(yàn)結(jié)果表明，以石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和蒸餾水為試劑提取白菜得到的提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)具有引誘作用。

*表示處理與CK之間存在顯著差異，不同字母表示處理組間差異顯著，圖2同。圖1 斜紋夜蛾幼蟲(chóng)對(duì)白菜不同提取液的行為反應(yīng)

2.2 斜紋夜蛾幼蟲(chóng)對(duì)石斛不同提取液的行為反應(yīng)

采用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和水溶劑提取石斛，得到的提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)行為具有調(diào)節(jié)作用，其調(diào)節(jié)活性與給藥濃度有關(guān)。隨著石斛的石油醚和二氯甲烷提取液濃度的增加，處理組幼蟲(chóng)反應(yīng)率增加。石斛石油醚提取液給藥濃度為0.33 g·mL-1和二氯甲烷提取液給藥濃度1.00～0.33 g·mL-1時(shí)，處理組幼蟲(chóng)反應(yīng)率顯著高于CK組；石斛的乙酸乙酯提取液和無(wú)水乙醇提液給藥濃度為0.33 g·mL-1時(shí)，處理組幼蟲(chóng)反應(yīng)率顯著高于CK組；乙酸乙酯和無(wú)水乙醇提取液給藥濃度0.20～0.33 g·mL-1、蒸餾水提取液給藥濃度為1.00和0.20 g·mL-1時(shí)，幼蟲(chóng)的行為調(diào)節(jié)活性高于CK組，但差異不顯著(圖2)。試驗(yàn)結(jié)果表明，以石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和蒸餾水為試劑提取石斛得到的提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)具有引誘作用。

圖2 斜紋夜蛾幼蟲(chóng)對(duì)石斛不同提取液的行為反應(yīng)

2.3 不同植物提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)引誘效果比較

5種溶劑提取白菜和石斛得到的提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)行為調(diào)節(jié)與濃度有關(guān)。在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，白菜的石油醚、乙酸乙酯和蒸餾水等提取液以及石斛的二氯甲烷提取液均對(duì)幼蟲(chóng)具有行為調(diào)節(jié)作用。

石油醚、乙酸乙酯和蒸餾水提取液濃度為1.00、0.33、0.20 g·mL-1，二氯甲烷提取液濃度為1.00和0.33 g·mL-1，無(wú)水乙醇提取液濃度為1.00、0.20 g·mL-1，對(duì)斜紋夜蛾4～5齡幼蟲(chóng)的行為具有明顯的調(diào)節(jié)作用。以石油醚為溶劑提取白菜和石斛，不同濃度的提取液對(duì)斜紋夜蛾 4～5齡幼蟲(chóng)的引誘效果差異不顯著，其引誘率在50%～75%。采用二氯甲烷作為溶劑提取2種植物，石斛提取液母液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的引誘效果明顯高于石斛其他濃度以及白菜提取液所測(cè)試的濃度，其引誘率75.8%。以乙酸乙酯為溶劑，白菜提取液不同給藥濃度和石斛提取液濃度為0.33 g·mL-1時(shí)對(duì)斜紋夜蛾的引誘效果差異不顯著；石斛提取液濃度為0.33 g·mL-1對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的引誘率最高，為80.1%。無(wú)水乙醇為溶劑，相同濃度下，2種植物的提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的引誘率差異不顯著。其中，白菜無(wú)水乙醇提取液濃度為0.20 g·mL-1對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的引誘率最高，其值為70.6%。以蒸餾水為試劑提取3種植物，相同濃度時(shí)，白菜提取液對(duì)斜紋夜蛾的引誘率差異不顯著(表1)。

表1 2種植物提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的引誘效果

注：引誘率為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差。

3 小結(jié)與討論

對(duì)植物進(jìn)行提取時(shí)，常采用極性溶劑和非極性溶劑及其混合物作為提取試劑，根據(jù)相似相容原理，提取植物中有效成分。常用于提取植物揮發(fā)性物質(zhì)的溶劑為石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和蒸餾水，采用的提取方法為加熱回流法。

在昆蟲(chóng)與植物的進(jìn)化過(guò)程中，昆蟲(chóng)對(duì)植物釋放的揮發(fā)性物質(zhì)存在不同喜好。由于不同植物釋放的揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)和含量存在差異，導(dǎo)致植物對(duì)昆蟲(chóng)的行為調(diào)節(jié)存在引誘和趨避方式。一般情況下，寄主植物對(duì)昆蟲(chóng)具有引誘效果，非寄主植物對(duì)昆蟲(chóng)具有趨避作用，同一植物對(duì)昆蟲(chóng)不同蟲(chóng)態(tài)，即可表現(xiàn)為引誘效果又可表現(xiàn)為趨避作用。王桂花等[4]報(bào)道，木瓜、棉花和甜瓜等寄主植物提取物對(duì)斜紋夜蛾成蟲(chóng)具有明顯的引誘效果。紫莖澤蘭為斜紋夜蛾非寄主植物，其提取物對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)具有明顯的拒食，蓖麻提取物對(duì)斜紋夜蛾成蟲(chóng)具有明顯的引誘效果，對(duì)幼蟲(chóng)卻表現(xiàn)出明顯的趨避效果[9-10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇和蒸餾水五種溶劑提取白菜和石斛，其提取液對(duì)斜紋夜蛾4～5齡幼蟲(chóng)均具有一定程度的引誘效果，其中，白菜提取液對(duì)斜紋夜蛾的引誘效果高于石斛，不同植物提取液對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的最佳引誘效果存在差異。對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)具有最佳引誘效果的白菜和石斛的提取試劑為二氯甲烷，其最佳引誘濃度為提取液母液。綜上所述，白菜和石斛提取液對(duì)斜紋夜蛾4～5齡幼蟲(chóng)具有明顯的引誘效果，可應(yīng)用于斜紋夜蛾綠色防治。