四種植物提取物對菜粉蝶產卵行為的影響

吳利民，陸寧海，李衛海，王國昌，崔建新

摘要：采用水蒸氣蒸餾法分別提取艾蒿（Ａｒｅｍｉｓｉａ ａｒｇｙｉ）、凌霄（Ｃａｍｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）、紫茉莉（Ｍｉｒａｂｉｌｉｓ ｊａｌａｐａ）、丁香（Ｓｙｒｉｎｇａ ｏｂｌａｔａ）的揮發性物質，通過室內試驗研究提取物對菜粉蝶（Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ Ｌ．）產卵行為的影響。結果表明４種提取物對菜粉蝶具有產卵忌避作用，艾蒿對菜粉蝶的產卵忌避作用最強，平均忌避率為６５．７％，其次是紫茉莉，凌霄和丁香的產卵忌避作用相對較弱；隨著放置時間的延長，各處理忌避效果均逐漸減弱，處理后２４ ｈ的忌避作用最強。艾蒿和紫茉莉提取物對菜粉蝶產卵正反比影響相對較強，產卵正反比分別為２９．７％和２４．７％，凌霄和丁香提取物對菜粉蝶產卵正反比影響作用相對較弱，產卵正反比分別為１２．３％和１８．７％。

關鍵詞：艾蒿；凌霄；紫茉莉；丁香；提取物；菜粉蝶；產卵忌避作用

中圖分類號：Ｑ９６５文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）14－2996-02

Deterrent Effects of Four Kinds of Plants Extracts on Oviposition of Pieris rapae

ＷＵ Ｌｉ－ｍｉｎ，ＬＵ Ｎｉｎｇ－ｈａｉ，ＬＩ Ｗｅｉ－ｈａｉ，ＷＡＮＧ Ｇｕｏ－ｃｈａｎｇ，ＣＵＩ Ｊｉａｎ－ｘｉｎ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００３，Ｈｅｎａn，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｎｏｎ－ｈｏｓｔ ｐｌａｎｔｓ ｏｎ Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ L.， ｂｉｏａｓｓａｙｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｒｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ４ ｎｏｎ－ｈｏｓｔ ｐｌａｎｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｒｇｙ ｗｏｒｍｗｏｏｄ（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ａｒｇｙｉ）， Ｃｈｉｎｅｓｅ ｔｒｕｍｐｅｔ ｃｒｅｅｐｅｒ （Ｃａｍｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）， mａｒｖｅｌ ｏｆ Ｐｅｒｕ （Ｍｉｒａｂｉｌｉｓ ｊａｌａｐａ）， ａｎｄ ｃｌｏｖｅ（Ｓｙｒｉｎｇａ ｏｂｌａｔａ） ｏｎ ｔｈｅ ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ ｉｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ． Ｉｎｄｏｏｒ ｂｉｏａｓｓａｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｈａｄ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｒｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｐ. ｒａｐａｅ． Ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｒｅｎｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａｒｇｙ ｗｏｒｍｗｏｏｄ ｗａｓ ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｒｅｎｔ ｒａｔｅ ｗａｓ ６５．７％， ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｍａｒｖｅｌ ｏｆ Ｐｅｒｕ， ａｎｄ ｔｈａｔ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｔｒｕｍｐｅｔ ｃｒｅｅｐｅｒ ａｎｄ ｃｌｏｖｅ ｗｅｒｅ ｗｅａｋｅｒ． Ｄｅｔｅｒｒｅｎｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， ａｎｄ ｉｔ ｗａｓ ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ ａｔ ２４ ｈ． Ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｗｏｒｍｗｏｏｄ ａｎｄ marvel of peru ｈａｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｉｔｅｓ ｏｆ Ｐ. ｒａｐａｅ， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｂａｃｋｓ ｔｏ ｆｒｏｎｔ ｒａｔｅｓ ｗｅｒｅ ２９．７％ ａｎｄ ２４．７％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｔｒｕｍｐｅｔ ｃｒｅｅｐｅｒ ａｎｄ ｃｌｏｖｅ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｈａｄ ｗｅａｋ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｏｆ Ｐ. ｒａｐａｅ， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｂａｃｋ ｔｏ ｆｒｏｎｔ ｒａｔｅｓ ｗｅｒｅ １２．３％ ａｎｄ １８．７％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ａｒｅｍｉｓｉａ ａｒｇｙｉ； Ｃａｍｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ； Ｍｉｒａｂｉｌｉｓ ｊａｌａｐa； Ｓｙｒｉｎｇａ ｏｂｌａｔａ； eｘｔｒａｃｔｓ； Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ L.； oｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｒｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ

植物次生化合物對大多數植食性昆蟲及其他一些生物有防御作用，能適應其中一個植物分類單元次生化合物的昆蟲只是極少種類。凡是對昆蟲有忌避或拒食作用的植物次生化合物，通常被叫做非嗜食植物次生物［１］。利用非嗜食植物次生物對害蟲的忌避作用來控制害蟲、保護作物免受害蟲侵襲，是害蟲生態控制研究中的重點［２，３］。在蔬菜害蟲生態控制中，充分利用這些非嗜食植物次生物對菜田以外生境遷入害蟲的忌避作用，可以達到降低蟲源基數、增強控制害蟲種群的效果［４，５］。近些年來我國廣泛開展了植物源農業昆蟲忌避劑、拒食劑、生長發育抑制劑等的研究［６－９］，證明了一些植物精油對昆蟲具有強烈的忌避和拒食作用［１０］。

菜粉蝶（Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ Ｌ．）為重要的蔬菜害蟲，其幼蟲又稱菜青蟲，嗜食十字花科植物，尤其偏好葉面光滑的甘藍（花椰菜、球莖甘藍等），在一些地區經常暴發成災，必須人工干預，進行有針對性防治才能控制其危害。

試驗研究了艾蒿（Ａｒｅｍｉｓｉａ ａｒｇｙｉ）、凌霄（Ｃａｍｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）、紫茉莉（Ｍｉｒａｂｉｌｉｓ ｊａｌａｐａ）、丁香（Ｓｙｒｉｎｇａ ｏｂｌａｔａ）的水蒸氣餾出液的二氯甲烷提取物對菜粉蝶在甘藍上的產卵忌避作用和提取物對菜粉蝶產卵行為的影響，以期為建立菜粉蝶生態調控技術、開發菜粉蝶忌避劑提供科學依據。

１材料與方法

１．１供試植物

植物提取材料：艾蒿、凌霄、丁香、紫茉莉枝葉，采自河南科技學院校園內。

寄主植物：實驗室杯栽甘藍苗。

１．２供試昆蟲

人工飼養的菜粉蝶成蟲：采集河南科技學院試驗田甘藍地菜粉蝶高齡幼蟲，待其化蛹后，放入養蟲籠（４５ ｃｍ×４５ ｃｍ×４５ ｃｍ）中，同時放入１０％的蜜糖水及供菜粉蝶產卵的甘藍苗。卵孵化后，幼蟲用新鮮甘藍葉飼養，直至幼蟲化蛹羽化成菜粉蝶成蟲，以成蟲供試。

１．３植物提取物制備

用水蒸氣蒸餾法［１１］提取，二氯甲烷萃取。將新鮮植物莖和葉用自來水沖洗干凈，置于陰涼潔凈處晾去表面水分，稱取５００ ｇ，搗碎，水蒸氣蒸餾，蒸餾時間２ ｈ，餾出速度約為每分鐘８０滴。餾出液用總量１００ ｍＬ的二氯甲烷萃取，每次２０ ｍＬ，萃取５次，萃取液經旋轉蒸發儀濃縮得到無色有刺激性芳香味的提取物。將提取物用５０％丙酮稀釋。

１．４提取物對菜粉蝶產卵的影響測定［１２］

選擇大小一致、長勢良好、４～５片真葉的甘藍苗，用毛筆將供試藥液均勻涂抹到甘藍莖和葉的正反兩面，待溶劑自然揮發后，將甘藍苗放入養蟲籠中，每籠放入１株。每籠放入羽化的雌、雄菜粉蝶各５只，用１０％的蜜糖水浸潤棉球作為補充飼料。以無提取物的５０％丙酮為對照。重復３次。分別于處理后２４、４８、７２ ｈ檢查記錄各株甘藍苗的葉正面和葉反面的卵量，并用以下公式計算產卵忌避率和正反比。

忌避率＝（對照產卵量－處理產卵量）／對照產卵量×１００％；

正反比＝（葉正面卵量／葉反面卵量）×１００％。

２結果與分析

２．１提取物對菜粉蝶的產卵忌避作用

各植物提取物對菜粉蝶的產卵忌避試驗結果見表１。由表１可見，艾蒿、丁香、凌霄、紫茉莉提取物均對菜粉蝶具有一定的產卵忌避作用。艾蒿對菜粉蝶的產卵忌避作用最強，平均忌避率為６５．７％；其次是紫茉莉，平均忌避率為５０．０％；凌霄和丁香的產卵忌避作用相對較弱，平均忌避率分別為４２．７％和４１．７％。各處理隨著時間的延長忌避效果整體逐漸下降，處理后２４ ｈ的忌避作用最強，其中，艾蒿的忌避率為７０％，紫茉莉的忌避率為５４％，丁香的忌避率為４４％，凌霄的忌避率為４５％。

２．２提取物對菜粉蝶產卵正反比的影響

提取物對菜粉蝶產卵正反比影響的試驗結果見表２。由表２可見，不同提取物處理的菜粉蝶產卵正反比有一定差異，艾蒿和紫茉莉提取物對菜粉蝶產卵正反比影響作用相對較強，產卵正反比平均值分別為２９．７％和２４．７％，凌霄和丁香提取物對菜粉蝶產卵正反比影響作用相對較弱，產卵正反比平均值分別為１２．３％和１８．７％。

３小結與討論

植食性昆蟲行為與植物化學成分的關系是化學生態學的研究熱點。大量研究表明，沒有一種植物能避免昆蟲為害，但也沒有一種昆蟲可以為害所有植物，即使是多食性的昆蟲，其寄主植物的種類最多也就幾百種［１３］。因此，對一種植食性昆蟲而言，絕大多數植物為非寄主植物，意味著發掘非寄主植物用以控制害蟲具有廣闊的空間。非寄主植物中往往含有害蟲抑制物質，具有驅避害蟲和抑制害蟲產卵的作用，由于它是在害蟲取食為害之前保護植物，使植物免遭侵害，體現了典型的“預防”策略，該策略的優點是其他藥劑防治難以比擬的。本試驗結果表明，紫茉莉、丁香、凌霄、艾蒿的莖、葉提取物對菜粉蝶產卵行為均具有一定的影響，其中紫茉莉、艾蒿提取物對菜粉蝶產卵正反比影響較大，忌避作用也較強，后續可以繼續研究將其作為忌避劑防治菜粉蝶。

參考文獻：

［１］ 張文輝，劉光杰．植物抗蟲性次生物質的研究概況［Ｊ］．植物學通報，２００３，２０（５）：５２２－５３０．

［２］ 徐漢虹．殺蟲植物與植物性殺蟲劑［Ｍ］．北京：中國農業出版社，２００１．

［３］ 趙善歡，萬樹青．殺蟲植物的研究及應用進展［Ｊ］．廣東農業科學，１９９７（１）：２６－２８．

［４］ 龐雄飛，張茂新，侯有明，等．植物保護劑防治害蟲效果的評價方法［Ｊ］．應用生態學報，２０００，１１（２）１０８－１１０．

［５］ 龐雄飛，冼繼東，張茂新．驅避劑在保護植物免受蟲害中的作用［Ａ］．張光學．走向２１世紀的中國昆蟲學——中國昆蟲學會２０００年學術年會論文集［Ｃ］．北京：中國科學技術出版社，２０００．

［６］ 吳文偉，陳建新，管致和． 番茄枝葉提取物對菜粉蝶產卵的忌避作用［Ｊ］． 昆蟲學報，１９９８，４１（Ｓ１）：５５－５９．

［７］ 張茂新，凌冰，龐雄飛．非嗜食植物中的昆蟲產卵驅避物及其利用［Ｊ］．昆蟲天敵，２００３，２５（１）：２８－３６．

［８］ 欽俊德．昆蟲與植物的關系——論昆蟲與植物的相互作用及其演化［Ｍ］．北京：科學出版社，１９８７．

［９］ 朱九生，喬雄梧，王靜，等． 杠柳根皮粗提液對菜青蟲生物活性的影響［Ｊ］． 中國生態農業學報，２００６，１４（１）：１８５－１８８．

［１０］ 陳建新，吳文偉，宋敦倫，等． 菜粉蝶產卵行為及其影響的生物因素［Ｊ］． 中國農業大學學報，１９９９，４（３）：９３－９６．

［１１］ 吳利民，原國輝，陸寧海，等． 三種植物揮發油對菜青蟲的拒食作用研究［Ｊ］． 安徽農學通報，２００５，１１（６）：６３-６４．

［１２］ 李水清，于信洋．番茄莖葉提取物對菜粉蝶的生物活性研究［Ｊ］． 長江大學學報，２００７，４（２）：１－３．

［１３］吳利民，呂文彥，原國輝，等． 非寄主蔬菜及其提取物對菜粉蝶的驅避作用［Ｊ］. 中國生態農業學報，２０１０，１８（６）：１３１１－１３１６．