5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化和羽化的影響

孫彥珍

(山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實驗局，山西 大同 037006)

昆蟲生長調(diào)節(jié)劑(Insect Growth Regulator，IGRs)可以延緩害蟲生長發(fā)育或交配繁殖歷期，或抑制害蟲蛹化和羽化，致使幼蟲或成蟲發(fā)育畸形，從而降低害蟲群體數(shù)量。植物性昆蟲生長調(diào)節(jié)劑是一種植物源農(nóng)藥，其毒性低、污染少，對人類和天敵以及環(huán)境友好，被譽為第三代農(nóng)藥。目前的研究中，印楝素能抑制鱗翅目幼蟲、西花薊馬、果蠅、桑天牛等的繁殖和生長發(fā)育，雷公藤提取物可抑制棉鈴蟲的生長發(fā)育，沙地柏提取物可抑制棉鈴蟲、粘蟲和玉米象等害蟲的生長發(fā)育，當歸提取物能夠抑制甜菜夜蛾的生長發(fā)育。

在研制植物源農(nóng)藥時，常用的供試昆蟲多為螨類、蚜蟲類、蛾類等，本試驗選用黃粉蟲作為供試昆蟲。黃粉蟲(TenebriomolitorL.)屬鞘翅目，擬步甲科，是重要的資源昆蟲、倉儲害蟲，具有飼養(yǎng)操作簡單、繁殖力旺盛、生命周期短、四季均可繁殖等特點，是理想的供試昆蟲。目前，國內(nèi)有關植物提取物影響黃粉蟲生長發(fā)育的研究較少，據(jù)報道互花米草能夠抑制黃粉蟲蛹化率，水葫蘆乙醇提取物能夠抑制黃粉蟲正常羽化，杠板歸乙酸乙酯粗提物可以抑制黃粉蟲生長發(fā)育，水花生能夠抑制黃粉蟲蛹化和羽化等。本試驗旨在通過研究5種植物粗提物對黃粉蟲生長發(fā)育的影響，進一步為篩選植物性昆蟲生長調(diào)節(jié)劑提供信息參考。

1 試驗材料與方法

1.1 供試對象

供試黃粉蟲來自山西農(nóng)業(yè)大學森林保護學實驗室，經(jīng)多代馴化飼養(yǎng)。試驗前將相當于黃粉蟲體重20%的麥麩平鋪于塑料盒，接入初孵幼蟲，麥麩上鋪放白菜葉以補充營養(yǎng)和水分。在溫度20 ℃～26 ℃，相對濕度50%～80%的室內(nèi)飼養(yǎng)，每隔7 d清除蟲糞，消毒，更換飼料。挑選健康狀況良好、體長約為2.5 cm～3.0 cm的老熟幼蟲開展試驗。

于2018年5月從河北省安國市藥材市場購置大戟狼毒(EuphorbiafischerianaSteud.)、細辛(AsarumsieboldiiMiq.)、黃芫花(WikstroemiachamaedaphneMeissn.)、白頭翁(PulsatillachinensisRegel)、地膚子(KochiascopariaSchrad.)5種藥材，粉碎，置于陰涼處備用。

1.2 藥劑制備

將大戟狼毒、細辛、黃芫花、白頭翁、地膚子5種藥材分別用HX-100高速藥材粉碎機粉碎，每種原材料按1 g藥材∶100 mL無水乙醇的比例浸提24 h.之后將溶液放入SB-3200DTDN超聲波清洗機中震蕩10 min，過濾后取上清液，重復3次。最后將濾液放入RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器于40 ℃下減壓濃縮至膏狀，膏狀物保存在4 ℃ 冰箱中備用。稱取5種藥材乙醇粗提物100 mg，加吐溫80，配制成4 mg/mL母液。將母液梯度稀釋成4.00 mg/mL，2.00 mg/mL，1.00 mg/mL，0.50 mg/mL，0.25 mg/mL，共5種濃度。5種藥材共25種粗提物試劑，純水(加吐溫80)作對照。

1.3 生物活性測試

先將供試黃粉蟲饑餓處理1 h，用微量進樣器取 5 μL粗提物藥液滴在黃粉蟲幼蟲腹部2關節(jié)～3關節(jié)處，每種粗提物藥劑分別測試45頭黃粉蟲。處理完成后，分別在黃粉蟲飼養(yǎng)盒中加入等量麩皮常規(guī)飼養(yǎng)。每隔24 h對黃粉蟲進行觀察，記錄其蛹化量、羽化量及相應時間。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 23.0對蛹化率、羽化率、蛹化期和羽化期進行方差分析(P<0.01，P<0.05)，蛹化期是指開始試驗到老熟幼蟲開始化蛹這段時間。

蛹化率=蛹化蟲數(shù)/總蟲數(shù)，

蛹化抑制率=1-蛹化率，

羽化率=羽化蟲數(shù)/總蟲數(shù)，

羽化抑制率=1- 羽化率。

2 結(jié)果與分析

2.1 粗提物對黃粉蟲蛹化率和羽化率的影響

5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化率和羽化率的影響,見第23頁表1.

表1中，不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化率的影響存在顯著差異，整體表現(xiàn)為隨著濃度增加，蛹化率下降。當?shù)陀? mg/mL時，5種植物提取液對蛹化率影響不明顯，都高于77%以上。高于1 mg/mL時，大戟狼毒、細辛和地膚子的蛹化率均明顯降低，白頭翁和黃芫花降低不明顯。達到4 mg/mL時，大戟狼毒的蛹化率最低，為53.3%；地膚子62.2%，細辛64.4%.不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化抑制率的影響存在顯著差異，隨著濃度的增加，蛹化抑制率增加。高于0.5 mg/mL時，細辛、大戟狼毒蛹化抑制率明顯高于CK，蛹化抑制現(xiàn)象明顯。2 mg/mL以上時，地膚子的蛹化抑制率也明顯高于CK.達到4 mg/mL時，大戟狼毒蛹化抑制率最大，為46.7%；地膚子為37.8%，細辛為35.6%.

同理，不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲羽化率的影響存在顯著差異，表現(xiàn)為隨著濃度的增加，羽化率下降。低于1 mg/mL時，提取液對羽化率影響不明顯，都高于80%以上，與CK差異不顯著。高于1 mg/mL時，大戟狼毒、細辛的羽化率降低；4 mg/mL時，大戟狼毒羽化率為51.1%，細辛和地膚子為57.8%.不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲羽化抑制率的影響存在顯著差異，隨著濃度的增加，羽化抑制率增加。低于1 mg/mL時，5種植物提取液對黃粉蟲羽化抑制率的影響與CK差異明顯，都低于20%.高于2 mg/mL時，大戟狼毒、細辛、地膚子的羽化抑制率提高。達到4 mg/mL時，大戟狼毒羽化抑制率最高，為48.9%；地膚子和細辛為42.2%.

表1 5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化率和羽化率的影響

2.2 粗提物對黃粉蟲蛹化期和羽化期的影響

5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化期和羽化期的影響，見第24頁表2.

表2中，不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化期的影響存在顯著差異，均比CK明顯縮短。在0.25 mg/mL～2.00 mg/mL之間，細辛和黃芫花提取液較其它植物對蛹化期影響明顯，多數(shù)低于3.0 d；大戟狼毒與CK也存在顯著差異，蛹化期低于6.0 d.地膚子和白頭翁植物提取液隨濃度變化對蛹化期影響不明顯。不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲蛹化縮短歷期的影像存在顯著差異，細辛和黃芫花提取液對蛹化縮短歷期影響明顯，基本高于6.0 d；大戟狼毒對蛹化縮短歷期的影響也明顯，高于8.0 d；地膚子和白頭翁植物提取液隨濃度變化對蛹化縮短歷期影響不明顯。

同理，不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲羽化期的影響存在顯著差異，均比CK明顯延長。細辛、黃芫花的提取液對羽化期影響明顯，都高于9.7 d，大戟狼毒的高于8.0 d.地膚、白頭翁對羽化期的抑制作用也明顯，但隨著濃度增加，規(guī)律不穩(wěn)定。不同濃度的5種植物粗提物對黃粉蟲羽化延長歷期的影響存在顯著差異，細辛、黃芫花的提取液對羽化延長歷期影響明顯，都高于3.7 d；大戟狼毒、地膚子和白頭翁3種植物提取液對羽化延長歷期影響較弱。

3 結(jié)論與討論

在已有的報道中，大戟狼毒中存在殺蟲活性成分EFPE-11，殺蟲成分影響朱砂葉螨的神經(jīng)傳導，從而致其死亡。地膚子活性成分干擾山楂葉螨體內(nèi)保護酶，最終引發(fā)自由基毒害導致葉螨死亡。本試驗中地膚子和大戟狼毒粗提物影響到黃粉蟲的蛹化率和羽化率，同樣影響到蛹化期和羽化期。之前的報道中兩種植物對螨類具有毒殺作用，本研究中影響到黃粉蟲的生長發(fā)育，原因在于葉螨隸屬蛛形綱蜱螨目，體型偏小，為不完全變態(tài)發(fā)育；黃粉蟲隸屬昆蟲綱鞘翅目，體型較大，為全變態(tài)昆蟲，黃粉蟲較葉螨有較高的進化程度，抗逆性和耐藥性均優(yōu)于葉螨。

目前，細辛不僅對體型偏小的螨類、線蟲類有極強的毒殺作用，而且對體型較大的昆蟲，如棲北散白蟻、家蠅、小菜蛾三期若蟲、赤擬谷盜成蟲均有毒殺和抑制發(fā)育作用。本試驗中，細辛粗提物可明顯抑制黃粉蟲蛹化率、羽化率、縮短蛹化歷期和延長羽化歷期，此研究結(jié)果與現(xiàn)有研究報道結(jié)果一致，可以作為昆蟲生長調(diào)節(jié)劑植物材料進一步研究。

關于黃芫花抑制昆蟲生長發(fā)育的測定研究很少，多限于哺乳動物。如蔡文娟等研究發(fā)現(xiàn)，黃芫花醇提物對哺乳動物小鼠具有引產(chǎn)作用。本實驗中，黃芫花粗提物能夠明顯抑制蛹化和延長羽化期，在防治害蟲時可以利用黃芫花為植物源在其幼蟲期進行防治，通過影響害蟲生長發(fā)育歷期使害蟲錯過最佳發(fā)育和交配、繁殖期，從而達到防治作用。因此，將黃芫花用于植物源農(nóng)藥的研究與開發(fā)前景廣闊。本試驗僅對黃芫花粗提物抑制黃粉蟲發(fā)育歷期進行了初探，黃芫花殺蟲活性成分和作用機理還有待進一步研究。