几种植物提取物对杂拟谷盗成虫的生物活性及杀虫机理初步研究

本研究以重要储粮害虫杂拟谷盗为供试虫源,首先将丁香、丹皮、山奈、黑胡椒、肉桂、花椒、水蓼和迷迭香8种植物制粉,筛选出高效杀虫、防虫效果的植物粉剂;进而以甲醇、石油醚、乙酸乙酯、丙酮4种有机溶剂对最高效植物粉剂(花椒干果粉剂)进行常温浸提,分别采用点滴法、广口瓶滤纸密闭熏蒸法和滤纸药膜法,测定花椒的4种溶剂提取物对杂拟谷盗成虫的触杀、熏杀和驱避效果;并研究了4种提取物对试虫体内谷胱甘肽-S转移酶(GST)和过氧化物酶(POD)活性的影响,且通过模拟实仓试验测定了花椒提取物对杂拟谷盗成虫的实仓防效,为开发利用植物源杀虫剂防治杂拟谷盗提供了理论依据和技术参数.结果如下:1八种植物粉剂对杂拟谷盗成虫毒杀作用的初步筛选分别以10 g/kg、20 g/kg的剂量将丁香、丹皮、山奈等8种植物粉末拌入经高温处理的小麦中,并向每组小麦中接入数目相等的杂拟谷盗成虫,分别于处理后的第7d和14 d检查各处理组中试虫的死亡数.结果表明:8种植物粉剂中,以花椒粉剂对杂拟谷盗成虫的毒杀作用最强,20 g/kg剂量,处理7、14 d的毒杀校正死亡率分别为42.53%和66.67%,毒杀作用明显高于其它7种植物粉剂.2不同有机溶剂对花椒干果的提取效果以甲醇、乙酸乙酯、石油醚和丙酮4种溶剂对花椒干果进行常温浸提,4种有机溶剂对花椒干果的提取率分别为:甲醇(20.30%)>丙酮(17.25%)>乙酸乙酯(14.86%)>石油醚(12.05%).3花椒4种溶剂提取物对杂拟谷盗成虫的生物活性3.1触杀作用分别用丙酮将花椒4种溶剂提取物稀释成0.25、0.50、1.00、2.00、4.00 mg/L5个浓度,采用点滴法处理杂拟谷盗成虫,分别测定每种提取物在处理24、48、72和96 h时对试虫的触杀效果.用最大剂量4.00 mg/L处理试虫96 h时,甲醇、乙酸乙酯、石油醚、丙酮4种溶剂提取物对试虫的校正死亡率分别为77.78%、87.78%、48.89%和68.89%.同种提取物相同剂量下,对试虫的毒杀效果随时间的延长而增强,其中甲醇、乙酸乙酯提取物对试虫的触杀效果呈现出明显的剂量效应.4种溶剂提取物处理杂拟谷盗成虫96 h时的致死中量LD50值分别为1.20、0.64、3.31和1.93 mg/L.4种提取物中以乙酸乙酯提取物对杂拟谷盗的触杀作用最强,石油醚提取物最弱.3.2熏杀作用将花椒提取物设计成1.25、2.50、5.00、10.00、20.00 mg/L5个处理剂量,采用广口瓶密闭熏蒸法处理杂拟谷盗成虫,分别测定4种提取物在处理24、48、72和96h时对试虫的熏杀作用.结果表明:花椒4种提取物对杂拟谷盗成虫均有一定的熏杀作用;最大处理剂量20.00 mg/L,处理试虫96 h时,甲醇、乙酸乙酯、石油醚、丙酮4种溶剂提取物对试虫的校正死亡率分别为83.33%、93.33%、63.33%和75.56%.花椒提取物对杂拟谷盗成虫的熏杀作用随处理剂量和时间的增加而增强.甲醇、乙酸乙酯、石油醚、丙酮提取物处理杂拟谷盗成虫96 h时的致死中量LD50分别为3.82、2.38、10.78和6.35 mg/L.3.3驱避作用采用滤纸药膜法.用丙酮溶液将花椒干果4种溶剂提取物分别设计成9.84、19.67、39.32、78.64和157.28μg/cm25种剂量,测定其在不同处理时间下对杂拟谷盗成虫的驱避作用.花椒4种溶剂提取物的处理剂量越高,对试虫的驱避作用越大;甲醇、乙酸乙酯、石油醚和丙酮4种溶剂提取物在最高剂量157.28μg/cm2时对杂拟谷盗成虫的平均驱避率分别为67.41%、75.08%、47.74%和57.00%,驱避等级分别为Ⅳ、Ⅳ、Ⅲ和Ⅲ级.驱避作用由大到小依次为:乙酸乙酯提取物>甲醇提取物>丙酮提取物>石油醚提取物,以乙酸乙酯提取物对杂拟谷盗成虫的驱避作用最强.4花椒4种提取物对杂拟谷盗成虫体内两种酶活性的影响4.1剂量效应分别用丙酮溶液将花椒的4种提取物稀释成0.25、0.50、1.00、2.00、4.00 mg/L5种剂量,采用点滴法处理杂拟谷盗成虫,36 h测定试虫体内谷胱甘肽-S转移酶和过氧化物酶的活性.甲醇、乙酸乙酯、石油醚和丙酮4种溶剂提取物对试虫体内谷胱甘肽-S转移酶活性具有抑制作用.低浓度0.25 mg/L处理试虫36 h时,乙酸乙酯提取物和甲醇提取物对杂拟谷盗成虫体内的GST活性具有明显的抑制作用.随着处理剂量的增加,4种提取物对试虫体内GST活性的抑制作用增强.其中,以乙酸乙酯提取物的抑制作用速率最大,4.00 mg/L处理剂量对试虫体内GST活性的抑制率达到56.3%;其次为甲醇提取物,抑制率为42.2%.4种提取物对试虫体内过氧化物酶活性的抑制作用随着处理浓度的增加而增强.其中,0.25 mg/L剂量处理试虫时,石油醚提取物和丙酮提取物对虫体内POD的活性抑制作用不明显,此时虫体内的POD活性明显高于甲醇和乙酸乙酯提取物处理下POD的活性.随着处理剂量的增加,4种提取物对试虫体内POD活性的抑制作用呈现显著差异,最大剂量4.00 mg/L处理下,乙酸乙酯对GST的抑制率为49.2%,甲醇、石油醚、丙酮3种溶剂提取物的抑制率分别为39.8%、22.8%和31.3%.4.2时间效应分别用花椒4种溶剂提取物96 h时的LD50剂量处理杂拟谷盗成虫,定时12、24、36、48、60、72 h时测定试虫体内谷胱甘肽-S转移酶和过氧化物酶的活性.4种提取物对试虫体内GST的活性均表现为抑制作用.处理12~48 h,甲醇、乙酸乙酯、石油醚3种溶剂提取物对试虫体内GST的活性抑制作用随着处理时间的延长而增强;48~60 h时,3种提取物对GST的抑制作用减弱,GST活性出现微弱回升;处理60 h后抑制作用增强,虫体内GST活性下降.乙酸乙酯提取物和甲醇提取物均在处理48 h时对GST活性抑制达到最大值,而石油醚提取物和丙酮提取物分别在处理60 h和72 h达到最大抑制作用.花椒提取物处理试虫12~24 h,除甲醇提取物外,其它3种提取物对试虫体内POD活性均表现出诱导作用,POD活性增强;处理24 h后,4种溶剂提取物对试虫体内的POD活性均呈现抑制作用,且以24~36 h的抑制速率最大.甲醇提取物对试虫体内POD的活性始终表现为抑制作用.处理48h后,4种提取物处理组试虫体内的POD活性基本稳定.5模拟实仓中花椒提取物对杂拟谷盗的防效将等量的4种花椒提取物用10mL丙酮稀释后拌入500g小麦中,将各处理置于养虫室内,在室内放入数量充足的杂拟谷盗成虫.分别于处理30、60、90d后将各处理小麦过筛,记录杂拟谷盗成虫的虫口数,计算实仓防效.各提取物均在处理60 d时对试虫的防治效果最明显,其中,以乙酸乙酯提取物对杂拟谷盗的防治效果最高,30、60、90d的平均防效达85.76%,防治效果明显高于丙酮和石油醚提取物.