10种不同植物次生物质对草地贪夜蛾的触杀活性探究

孙 钰 刘红芳

长江师范学院绿色智慧环境学院，重庆 408000

0 引言

草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda），为鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属的一种昆虫，最早产于美洲的热带和亚热带地区［1］。该昆虫繁殖迁飞能力强、寄主种类多、取食量大，会对玉米、水稻等农作物生产构成严重威胁，是一种全球性的重大农业害虫［2-4］。据报道，草地贪夜蛾每年最多可造成非洲玉米产量损失2 060 万t，非洲地区每年由草地贪夜蛾所造成的经济损失高达130亿美元［5-6］。2018年12月，草地贪夜蛾在我国云南省首次发现，仅1年，就已蔓延至26个省（直辖市、自治区），在我国的发生面积高达55.4 万hm2［7-9］，已被列为重点监控和防控对象［10］。目前，生产上对草地贪夜蛾的防治主要采用化学合成农药，但多次大范围使用化学农药极易引起“3R”（抗性、再增猖獗、残留）问题，造成人畜中毒、环境污染［11］。因此，利用植物源农药无污染、低残留的显著优势防治害虫是新时代病虫害综合防控的主要发展方向。笔者以草地贪夜蛾3 龄幼虫为试虫，选取10 种不同药用植物，通过提取植物中的次生物质，探究植物乙醇提取物对草地贪夜蛾幼虫的触杀活性，以期为草地贪夜蛾的防控找到新方向，为开发新型、高效、绿色环保型农药提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试植物

供试植物均于2021年5月采自重庆市涪陵区江北街道二渡村（以下简称二渡村），分属8科10种，详细信息见表1。

表1 供试植物

1.1.2 供试昆虫

供试昆虫草地贪夜蛾采自重庆市忠县涂井乡涂家村8 组，供试昆虫寄主为玉米，采集后用离体玉米叶饲养1 代至3 龄幼虫。饲养条件为温度（25±2）℃、湿度（60±5）%、光周期16 h光/8 h暗。

1.2 试验方法

1.2.1 供试植物提取物的制备

先将采集到的10 种供试植物清洗干净，放置在室内避光处，待自然阴干表面水分后放入45～50 ℃的恒温箱内烘干至发脆；将已烘干的植物材料称取500 g装入1 000 mL 平底烧瓶内，用乙醇在室温下浸泡5 d；将浸泡液用4 层纱布过滤，再置于55 ℃的旋转蒸发器中加压浓缩至近干后倒入已称量过质量的棕色三角瓶中，在45 ℃恒温箱中浓缩成膏状物，称量其质量后计算提取率。将提取物置于4 ℃的冰箱中保存备用。提取率计算公式为

式（1）中：R为提取率，W1为棕色瓶与浓缩提取物的总质量（g），W2为棕色瓶本身的质量（g），W为称取供试植物样品的质量（g）。

1.2.2 处理液的配制

分别称取10种供试植物的乙醇提取物，先溶于少量乙醇溶液中（置于振荡器中使之充分溶解），用容量瓶定容，配制成质量浓度为20 mg/mL的处理液，贴上标签备用。对照配制成含有同等剂量乙醇与无菌水的混合液。

1.2.3 植物提取物对草地贪夜蛾的触杀活性测定

以草地贪夜蛾3 龄幼虫为试虫，采用浸渍法测定10 种植物提取物对试虫的触杀作用。用配制好的植物乙醇提取物处理液浸泡供试昆虫3～5 s，将试虫拿出后放于滤纸上，待吸干多余溶液后再放入养虫盒内继续饲养。饲养条件为温度（25±2）℃、湿度（60±5）%、光周期16 h光/8 h暗。每个处理3个重复，每个重复处理20 只试虫。继续饲养24 h 后检查试虫存活和死亡个数，计算24 h死亡率和校正死亡率。

1.3 数据处理

采用DPS 数据处理系统和Excel 2013版软件进行数据处理。

2 试验结果与分析

2.1 不同植物次生物质的提取率

由图1 可知，菊科青蒿中次生物质的乙醇提取率最高（12.47%），其次是桃金娘科桉中次生物质的乙醇提取率（9.00%），唇形科香薷中次生物质的提取率最低（2.39%），其余7种植物次生物质的植物乙醇提取率也有一定差异。由此可见，乙醇溶液对不同植物次生物质的提取率各有不同。

图1 不同植物次生物质的提取率

2.2 植物提取物对草地贪夜蛾的触杀活性

10种供试植物的乙醇提取物对草地贪夜蛾3龄幼虫的触杀活性结果如表2所示。由表2可知，所筛选的10种植物乙醇提取物对草地贪夜蛾3龄幼虫均有触杀作用，但不同植物乙醇提取物对草地贪夜蛾的触杀活性的死亡率存在显著或极显著差异。生物活性最强的是紫堇，触杀活性为71.7%；最弱的是夜来香，触杀活性仅18.3%。对草地贪夜蛾3 龄幼虫的触杀活性大于60%的供试植物有3 种，分别为罂粟科紫堇、楝科楝、菊科藿香蓟，其校正死亡率分别为71.7%、65.0%、63.3%，其余植物提取物的触杀活性较弱，触杀活性在30%～60% 的植物有5 种，分别为桃金娘科桉（45.0%）、菊科青蒿（41.7%）、菊科柳叶蒿（35.0%）、唇形科香薷（33.3%）、忍冬科接骨草（31.7%）；而剩下2种植物乙醇提取物对幼虫的触杀活性则在30%以下，分别是樟科樟（23.3%）、萝摩科夜来香（18.3%）。

表2 供试植物对草地贪夜蛾3龄幼虫触杀活性结果%

整体来看，罂粟科、菊科、楝科、桃金娘科的植物对草地贪夜蛾幼虫的触杀活性相对较高，萝摩科、忍冬科、唇形科、樟科的植物对草地贪夜蛾幼虫的触杀活性相对较低，但也能产生一定的作用。

3 结论与讨论

3.1 结论

经冷浸法提取后，发现乙醇溶液对不同植物次生物质的提取率不同，提取率最高的是菊科青蒿（12.47%），提取率最低的是唇形科香薷（2.39%）。经触杀活性测试，发现有3 种植物乙醇提取物对草地贪夜蛾幼虫的触杀活性在60%以上，分别为紫堇、楝、藿香蓟，其中紫堇的乙醇提取物对草地贪夜蛾的触杀活性最高（71.7%），楝、藿香蓟的乙醇提取物对草地贪夜蛾的触杀活性分别为65.0%和63.3%；桉、青蒿等其余供试植物乙醇提取物虽然也有一定的触杀作用，但生物活性相对较低。

3.2 讨论

此次试验结论表明，紫堇、楝、藿香蓟的乙醇提取物对草地贪夜蛾具有良好的控制作用，杀虫效果均在60%以上。其中，紫堇的触杀活性最高（71.7%），显示出良好的杀虫效果。李珂等［12］、张中信［13］研究发现，紫堇属植物含有抗菌杀虫的异喹啉类生物碱。此次试验结果表明，紫堇对草地贪夜蛾具有较高的触杀活性，进一步验证了紫堇的杀虫活性。刘晓芬等［14］研究表明，植物楝有良好的杀虫作用，其杀虫范围广、效果好、不污染环境，且不杀伤天敌。由此可见，楝对草地贪夜蛾的触杀活性值得深入研究。杜浩等［15］、乐海洋［16］研究发现，藿香蓟对多种害虫具有防控作用，其丙酮提取物对小菜蛾和斜纹夜蛾有强烈的取食忌避效应。由此可见，藿香蓟对鳞翅目害虫具有良好的控制效果，其对草地贪夜蛾的杀虫活性值得进一步研究。

因此，今后可对紫堇、楝、藿香蓟3 种植物对草地贪夜蛾的防控作用做深入研究，通过使用多种提取方法和不同极性溶剂充分提取其活性成分，进一步分离纯化明确其杀虫活性具体成分，为草地贪夜蛾植物源农药的开发提供新的方向。