4种植物鲜叶提取液对果蝇蛹羽化的影响

来源:用户上传      作者:刘丹 徐芳玲 谢莉华 陈哲

　　摘要：为了寻找对果蝇羽化具有良好抑制作用的植物，采用刺三加、烟草、野菰、艾蒿进行研究。结果表明：不同浓度刺三加、烟草、野菰、艾蒿鲜叶提取液对果蝇羽化的抑制作用随着浓度的升高而增强。在各浓度下抑制果蝇羽化作用最好的是刺三加。刺三加、野菰和艾蒿是药食同源植物，刺三加可祛风散寒，野菰可治虚弱、尿闭及肿毒，艾蒿有消肿止咳等作用。
　　关键词：刺三加;烟草;野菰;艾蒿;鲜叶提取液;果蝇蛹;羽化率
　　中图分类号：S763.41
　　Abstract：Acanthopanax trifoliatus，Nicotiana tabacum，Aeginetia indica and Artemisia argyi were used to determine if they could be inhibitory of Drosophila pupa emergence. The inhibitory effects of fresh leaf extracts from the four species on the pupa emergence of Drosophila increased with extract concentration. At equal concentrations extracts of A. trifoliatus were the most effective. These plants are known for their medicinal properties： A. trifoliatus that can dispel wind and dispel cold，A. indica that can cure weakness，urinary incontinence and swelling toxin，and A. argyi that can relieve swelling and cough.
　　Key words：Acanthopanax trifoliatus;Nicotiana tabacum;Aeginetia indica;Artemisia argyi;concentrations of fresh leaves extracts; drosophila; emergence rate
　　随着贵州蓝莓种植产业的不断扩大，蓝莓病虫害问题日趋严重，其中果蝇（Drosophila）是危害蓝莓果实最严重的害虫之一。果蝇在多雨高温季节将卵产于成熟的蓝莓果实上，被害果面稍凹陷，果面上有针尖大小的虫孔，孵化后的幼虫蛀食危害，果内有虫粪;受害果实变软，果汁外溢和落果，使產量下降，品质变劣[1]。同时，被果蝇为害的果实安全性、商品价值以及鲜销、贮藏、加工等都受到严重影响。由于刺三加[Acanthopanax trifoliatus （L.） Merr]、烟草（Nicotiana tabacum L.）、野菰（Aeginetia indica L.）、艾蒿（Artemisia argyi H. Lév. & Vaniot）都有特殊气味，而果蝇对气味是极其敏感的，因此选择这4种植物进行本试验。刺三加为五加科五加属攀援灌木，具有多种食疗功能，在东南亚一带把刺三加作为与人参一样功效的药物，其味辛凉，能清热解毒、祛风利湿、治疗腰腿疼痛和异物入肉等;萌发的嫩芽更是人们喜爱的野生蔬菜，具有保健功效[2]。烟草是我国重要的经济作物之一，是茄科烟草属植物，1年生或多年生草本植物，可作为烟草工业的原料，全株也可作农药杀虫剂，亦可药用。野菰为毛茛科毛茛属，全草入药，性辛、微苦、温、有毒，具有利湿、消肿止痛杀虫等功效[3-4]。艾蒿是菊科蒿属植物，具有祛湿、止血、散寒、温经等功效，在临床上具有治疗支气管炎和胆囊炎、降血压、提高免疫力等功效，对病虫害也有较好的防治效果[5-8]。本试验研究了不同浓度4种植物鲜叶提取液对果蝇蛹羽化的影响，以期筛选出对果蝇蛹的羽化有抑制效果的植物种类，为果蝇的生物防治提供理论基础。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验虫源与植物
　　贵州省麻江县蓝梦谷蓝莓基地采集的黑腹果蝇，于贵州大学林学院森保实验室进行人工扩繁。试验的黑腹果蝇利用玉米粉培养基培养，置于恒温培养箱中，温度25 ℃，湿度60%，光照350 lx，光周期光/暗=12 h/12 h。刺三加、烟草、野菰、艾蒿的鲜叶在贵州大学林学院苗圃内采集，本试验于2018年4—5月在贵州大学林学院森保实验室完成。
　　1.2 试验方法
　　将实验室中培养果蝇的试管取出，将所有已经孵化的果蝇转移，收集试管中6 h内羽化的果蝇，雌雄合管培养3 d后转移到新培养基中产卵，产卵1 h以后将果蝇移除[9]，卵孵化成幼虫后继续饲养直至化蛹，将蛹取出转移至无菌培养皿中，每个培养皿中放入20粒蛹。将刺三加、野菰、艾蒿、烟草鲜叶各1 kg去除叶脉后并将其用研钵粉碎，用纱布及滤纸过滤1 h除出杂质，留下鲜叶汁液并保存在密封的锥形瓶中。将鲜叶汁与纯净水配比浓度为5%、10%、20%、50%、80%的鲜叶汁水溶液（例如5%的鲜叶溶液中，鲜叶汁含量5%，纯净水含量95%），将各浓度鲜叶汁水溶液混合15 min后分别喷洒在培养皿中的果蝇蛹上，并放入人工气候箱中，每隔24 h观察并记录果蝇蛹羽化情况。
　　2 结果与分析
　　2.1 植物鲜叶溶液喷施后果蝇羽化率随时间变化情况
　　通过记录不同植物鲜叶溶液处理果蝇每天的羽化数据（图1至图4）可知，4种植物对果蝇的羽化均有影响，果蝇的羽化率均呈现出随着植物鲜叶汁液浓度的升高而降低的趋势。喷施清水的空白组对果蝇羽化无影响，在25 ℃的恒温箱中，化蛹的果蝇从喷洒溶液后4 d开始羽化，其中刺三加对果蝇蛹羽化的影响最明显，在20%以上浓度时，果蝇停止羽化;艾蒿的影响最小，只在高浓度时对果蝇蛹的羽化有影响。 　　2.2 不同植物对果蝇羽化率的影响
　　通过记录处理7 d后不同浓度植物鲜叶溶液作用于果蝇后的羽化率（表1）可知，4种不同植物对果蝇羽化率的影响存在不同临界点，其中刺三加对果蝇羽化率的影响最大，同一浓度下刺三加对果蝇的羽化率与其他植物对果蝇的羽化率间差异极显著，20%～80%浓度的刺三加处理果蝇羽化率均为0，相比其他植物更能极显著抑制果蝇的羽化;野菰在5%～50%浓度、烟草在50%～80%浓度下均有抑制羽化的功效，且野菰50%浓度下的果蝇羽化率与80%浓度下一致，均为60%;艾蒿对果蝇羽化率影响最小，各浓度间无显著性差异，同时与空白对照组间差异不显著。
　　2.3 根据不同植物对果蝇的羽化率的影响，建立毒力回归方程
　　由表2可知，4种植物中除刺三加外，其他3种植物的R2均高于0.963、P值均小于0.05，说明这3种植物的模型拟合成功;而刺三加P值为0.205，R2为0.795，说明模型拟合度较低，不具有参考性，主要由于刺三加对果蝇羽化率影响明显，在低浓度（10%、5%）下就有较强的抑制作用，果蝇的羽化率只达到60%，当刺三加浓度为20%以上时，果蝇的羽化率为0，10%和20%浓度间应存在某一临界点，导致刺三加对果蝇蛹的毒力模型拟合度大大降低。
　　3 结论与讨论
　　艾草可全草入药，有温经、祛湿、散寒、止血、消炎、平喘、止咳、安胎、抗过敏等作用。刺三加可治疗感冒发热、咽痛、头痛、咳嗽胸痛、胃脘疼痛、泄泻、痢疾、胁痛、黄疸、石淋、带下、风湿痹痛、腰腿酸痛、簕骨拘挛麻木、跌打骨折、痄腮、乳痈、疮疡肿毒、蛇虫咬伤，清明节可制作艾草粑。 野菰全草入药，治虚弱、尿闭及肿毒等，民间有用全草捣烂外敷治蛇咬伤，种子含油约22%，可用于制肥皂和油漆，其营养丰富且口味鲜美，具有芫荽和芹菜的香气，制作火锅和日本料理的常用菜。优质烟草可作烟草工业的原料，全株也可作农药杀虫剂，亦可药用，作麻醉、发汗、镇静和催吐剂。
　　植物对果蝇的影响包括植物溶液影响、植物粗提取物影响、植物单成分影响。植物中有很多是药食兼用的，石榴、玫瑰花、无花果干、葡萄干溶液具有延长果蝇寿命的作用，而高浓度的丁香溶液可缩短果蝇的寿命[10]。植物粗提取物主要指植物精油，随着生姜精油浓度的增加对果蝇的毒杀能力增强[11]，但是生姜精油的气味却是吸引果蝇的[12]，一些植物精油如葡萄柚精油、柠檬精油等果蝇是躲避的。植物单成分则更有针对性地指出植物中某一成分的单独影响，十字花科植物中的芥子碱对果蝇的寿命有延长的作用[13]，植物源农药苦参碱对果蝇成虫有很好的毒杀作用[14]。
　　本试验主要研究4种植物对果蝇蛹羽化的影响，且随着植物溶液浓度的增加而增大，果蝇蛹可以被新鲜植物中的某些成分所影响。在本研究中刺三加对果蝇蛹羽化的抑制性最为显著，刺三加在较低浓度时即可以完全致死果蝇蛹，而从不同浓度刺三加对果蝇7 d羽化数据来看，浓度在10%～20%之间存在果蝇蛹由完全不羽化到部分羽化的臨界点，这个临界点将在以后的试验中继续探究。
　　目前经过趋避试验，已经确定刺三加鲜叶粉碎后释放出的挥发物对果蝇成虫趋避作用显著，因此结合以上试验结论，后续试验可从以下几个方面进行：（1）刺三加对果蝇整个生长期的影响。可将刺三加鲜叶溶液加入果蝇培养基中，从而观察刺三加对果蝇各个生长时期的影响。（2）刺三加叶片挥发物的成分。（3）刺三加叶片挥发物对其他农业害虫的趋避效果。刺三加在叶片完好无损时，并不会释放很浓烈的气味，而是将叶片粉碎后浓烈的气味才会释放出来，这种气味对果蝇成虫有很好的趋避效果，那么对于蛾类等飞行类害虫可进行室内趋避试验。也可将刺三加鲜叶溶液喷洒在田间进行野外试验，观察其对害虫的防治效果。（4）刺三加与经济作物间种对害虫的防治效果及其是否影响经济作物的生长。假设刺三加与经济作物间种后对害虫防治效果良好，但是影响其他作物生长，那么刺三加也是不能种植在经济作物生长区的。
　　本试验的初步研究结果已经表明，刺三加对于果蝇趋避跟毒杀都有很好的效果，为农林经济作物害虫的防治奠定了一定的基础，对无公害农药的研制起促进作用。刺三加是一种药食同源的植物，它的气味可以防治害虫，那么刺三加本身有极高的种植价值。刺三加未来既可能作为防治植株作用于农林生产，又可能作为无公害农药在农林产业中使用，其应用前景广泛，对于农林经济发展具有积极的作用。
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