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苦瓜叶提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用


26( 增刊) 34- 39

中国生物 防治 Chinese Journal of Biological Control

2010 年 11 月

苦瓜叶提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用
杨舒媚, 郑维娜, 王玉焱, 凌 冰
( 华南农业大学昆虫生态研究室, 广州 510642)

/>*

摘要: 本文研究了苦瓜 Momordica charantia 叶片提取物对黄曲条跳甲 Phyllotreta striolata 成虫 的拒食活性, 结果表明, 用 4000 g/ ml 苦瓜叶片乙醇提取物对黄曲条跳甲成虫的取食有明显的 抑制作用。用石油醚、 乙酸乙酯、 正丁醇和水依次对苦瓜叶片乙醇提取物进行萃取, 在 4 种萃 取物中, 乙酸乙酯萃取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用最强。用 2000 g/ ml 和 4000 g/ ml 的苦 瓜叶乙酸乙酯萃取物处理甘蓝叶片 48h 后, 在选择性试验中对黄曲条跳甲成虫的拒食率分别 为 41 42% 和 66 27% ; 在非选择性试验中的拒食率分别为 30 90% 和 59 62% 。 关 键 词: 苦瓜叶片; 提取物; 黄曲条跳甲; 拒食作用 文献标识码: A 文章编号: 1005 9261( 2010) 增刊 0034 06

中图分类号: S436 3; S482 39

Antifeeding Activity of Extract from Momordica charantia Leaves against Phyllotreta striolata Adults
YANG Shu mei, ZHENG Wei na, WANG Yu yan, LING Bing
*

( Laboratory of Insect Ecology, South China Agricultural University, Guangzhou 510642)

Abstract: Antifeeding activity of extracts from Momordica charantia leaves against Phyllotreta striolata adults was investigated in this paper. Results showed that ethanol extracts at 4000 g/ ml appeared to be of significant antifeeding activity against P . striolata adults. Different solvents, including petroleum ether, ethyl acetate, n butanol and water, were used to further extract the ethanol extract from M . cha rantia leaves, and the ethyl acetate fract ion had the strongest antifeeding act ivity. At the concentration of 2000 g/ ml and 4000 g/ ml for 48 h, the antifeeding index ( AFI) of ethyl acet ate fraction against P . striolata adults in choice test was 41 42% and 66 27% , respectively, while that in no choice test was 30 90% and 59 62% , respect ively. Key words: Momordica charantia; extract ; Phyllotreta striolata; antifeeding activity 黄曲条跳甲[ Phyllotreta striolata ( Fabricius) ] 是十字花科蔬菜的重要害虫之一。成虫食叶, 幼虫为害菜根, 严重影响蔬菜的质量和产量, 尤其对苗期蔬菜常常造成毁灭性的危害[ 1~ 3] 。近 年来, 随着十字花科蔬菜种植面积的不断扩大, 复种指数的提高, 为黄曲条跳甲提供了丰富的
收稿日期: 2010 03 16 基金项目: 广东省科技计划重大项目子项目( 2009A020101001) ; 国家自然科学基金项目( 30871646, 30571224) 作者简介: 杨舒媚( 1985- ) , 女, 本科生, E mail : zhixuan1@ 163 com; * 通讯作者, E mail: gzhbling@ scau. edu. cn。

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杨舒媚等: 苦瓜叶提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用

食料来源, 黄曲条跳甲的发生与为害也日趋严重[ 4, 5] 。长期以来对于黄曲条跳甲主要以化学 药剂来防治, 导致黄曲条跳甲种群对杀虫剂的敏感性下降, 菜农施用杀虫剂的浓度和次数不断 增加, 蔬菜中农药残留加重 。因 此, 迫切需要开发安全、 高效、 低毒的新型制剂。据报 道, 许多植物提取物对黄曲条跳甲有拒食、 忌避等作用, 这为黄曲条跳甲的防治提供了一条新 途径[ 6, 8~ 11] 。苦瓜( Momordica charantia L. ) 属葫芦科苦瓜属一年生蔓性草本植物, 是黄曲条跳 甲非嗜食 植 物。苦 瓜 叶片 提 取物 对 多种 害虫 的 取食、 生长 发育 和 存活 有 明显 的 抑 制作 用 , 但是有关苦瓜叶片提取物对黄曲条跳甲的生物活性尚未见报道。本文测定了苦瓜 叶片乙醇提取物及其不同溶剂萃取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用, 为开发研制有效控制黄 曲条跳甲的新制剂提供依据。
[ 12~ 15] [ 4, 6~ 8]

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1 1

材料与方法
供试虫源及植物 黄曲条跳甲成虫采自华南农业大学资环学院试验农场我们种植的未施药的菜心地。苦瓜

叶片采自华南农业大学资环学院试验农场。寄主植物甘蓝种植于网室, 采集 7~ 9 叶期的甘蓝 叶片供生侧使用。 1 2 苦瓜叶片提取物的制备 待苦瓜采收后, 采集苦瓜鲜叶, 晾干, 粉碎后用乙醇提取次生化合物。苦瓜叶片乙醇提取 物及其组分的制备参考凌冰等 方法。苦瓜叶片乙醇提取物及其组分对黄曲条跳甲成虫拒 食活性的测定是在自制的养虫笼内进行。养虫笼是用透明胶片纸以培养皿为底制作的一个直 径为 9cm 高 15cm 的圆筒, 圆筒顶端用保鲜膜密封后再用培养皿盖扣住。称取苦瓜叶片乙醇 提取物及其组分石油醚萃取物、 乙酸乙酯萃取物、 正丁醇萃取物和水萃取物各 0 4g, 分别放入 烧杯中, 在每个烧杯中 加入 5ml 无 水乙醇, 充 分搅拌 溶解, 然后倒 入 100ml 的容 量瓶 内, 用 0 5% 吐温水溶液定容, 即得到 4000 g/ ml 苦瓜叶片乙醇提取物及其组分待测液供试; 用同样 方法分别配制浓度为 1000、 2000、 4000 g/ ml 的乙酸乙酯萃取物待测液供试。将饲喂的甘蓝叶 碟( = 1 7cm) 在相应试液中浸 1~ 2s, 用乙醇加 0 5% 吐温水溶液处理为对照。待药液自然晾 干后, 放入垫有湿润滤纸的培养皿( = 9cm) 中。 1 3 选择性试验 在选择性试验中, 每皿放入处理过的叶碟和对照叶碟各 2 片, 每皿接入饥饿 2~ 3h 的黄曲 条跳甲成虫 10 头, 每处理重复 3 次。取食 24h 和 48h 后分别用透明坐标纸测定剩余叶面积, 计 算选择性处理的拒食率( AFI) 。选择性拒食率= ( 对照的取食面积- 处理的取食面积) / ( 对照 的取食面积+ 处理的取食面积) 1 4 100% 。 非选择性试验 在非选择性试验中, 每皿放入处理过的叶碟 3 片, 接入刚采回的试虫 10 头, 48h 换 1 次处
[ 14]

理好的甘蓝叶片, 每处理重复 3 次。取食 24、 72、 120h 后分别用透明坐标纸测定剩余叶 48、 96、 面积, 计算非选择性处理的拒食率( AFI) 。非选择性拒食率= ( 对照的取食面积- 处理的取食 面积) / 对照的取食面积 100% 。 1 5 数据分析 生物活性测定数据均以 平均 数 标准误 表 示; 测定数据 用邓肯 氏新复极 差检验法 35

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( Duncan s Multiple Ranger Test, DMRT ) 或 t 检验法进行统计分析, 差异显著时计算拒食率。

2
2 1

结果与分析
苦瓜乙醇提取物及其不同萃取物对黄曲条跳甲成虫的拒食活性 从图 1 可以看出, 在选择性试验中, 除了水萃取物处理外, 黄曲条跳甲成虫在苦瓜乙醇粗

提物及其它各处理叶碟上的取食面积均明显少于对照处理, 都有一定的拒食作用。其中, 乙酸 乙酯萃取物的拒食作用最强, 24h 和 48h 的拒食率分别是 93 33% 和 71 96% ; 其次是乙醇粗提 物和正丁醇萃取物, 24h 的拒食 率分别 是 77 46% 和 53 85% , 48h 的拒食 率分别 57 86% 和 58 74% ; 石油醚萃取物的抑制作用较弱, 24h 和 48h 的拒食率分别是 32 24% 和 22 62% 。

图1 Fig. 1

苦瓜提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食活性 ( 选择性试验)

Antifeeding activity of extracts from M. charant ia leaves to P . stri olata adul ts i n choice test

注: * 和* * 分别表示处理和对照的取食面积经 t 测验在 0 05 和 0 01 水平上差异显著。 Note: * and * * means significant diff erence between feeding area of treatment and control at P = 0 05 and P = 0 01 using t test, respectively. 表 Table 苦瓜提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食活性 ( 非选择性试验)

Antifeeding activity of extracts from M. charanti a leaves against P . striolat a adults in no choice test 处理 Treatment 24 h 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 58 76 48 h 42 24 4 13 b 0 00 c 4 65 a 0 00 c 0 00 c 30 48 11 54 b 拒食率( % ) Antifeeding index 72 h 44 20 4 13 b 25 38 4 37 c 59 41 8 00 a 32 75 7 56 c 0 00 d 0 00 d 22 53 28 61 96 h 6 10 ab 8 62 ab 0 00 c 0 00 c 0 00 c 23 13 46 77 120 h 37 30 8 40 ab 13 66 b 13 66 a 0 00 c 0 00 c 0 00 c

乙醇提取物 Ethanol extract 石油醚萃取物 Petroleum et her fract ion 乙酸乙酯萃取物 Ethyl acetate fract ion 正丁醇萃取物 N butanol fraction 水萃取物 Water fraction CK

43 79 11 95 a

注: 同列数据后字母相同者表示拒食率在 0 05 水平差异不显著( DMRT 法) 。 Not e: Within each column, means fol lowed by the same letter are not significantly diff erent at P = 0 05 using DMRT.

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杨舒媚等: 苦瓜叶提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用

用苦瓜乙醇粗提物和其它 4 种溶剂萃取物以 4000 g/ ml 的浓度在非选择性试验条件下连 续饲喂黄曲条跳甲成虫, 48h 换 1 次处理好的甘蓝叶片, 每天测量各处理黄曲条跳甲的取食叶 面积。表的结果表明, 处理 24h 后, 黄曲条跳甲成虫在不同提取物处理上的取食面积与对照差 异不显著。但处理 48h 后, 乙醇提取物、 乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物处理上黄曲条跳甲的 取食面积明显少于 对照, 都表现 出一定 的拒食 活性, 以乙 酸乙酯 萃取物 的拒食 率最 高, 达 58 76% ; 石油醚萃取物和水萃取物取食面积与对照之间差异不显著。72h 后, 除水萃取物无 明显拒食作用外, 其他处理均有一定的拒食活性。96h 后, 乙醇提取物、 乙酸乙酯萃取物和石 油醚萃取物有一定的拒食作用, 以乙酸乙酯萃取物的拒食率最高, 96h 和 120h 的拒食率分别为 43 79% 和 46 77% 。乙醇粗提物和石油醚萃取物 120h 的拒食率分别为 37 30% 和 23 13% 。 2 2 不同浓度乙酸乙酯萃取物对黄曲条跳甲成虫的拒食活性 将乙酸乙酯萃取物稀释成 1000、 2000、 4000 g/ ml 的浓度, 分别处理甘蓝叶碟后, 接入未经 饥饿处理的黄曲条跳甲成虫。选择性试验结果表明( 图 2) , 不同浓度处理对黄曲条跳甲成虫 的取食均有一定的抑制作用, 且随着浓度的增加拒食作用增强。24h 黄曲条跳甲成虫在浓度 为 1000 g/ ml 处理上的取食面积与对照差异不显著; 但浓度为 2000~ 4000 g/ ml 时, 黄曲条跳 甲成虫的取食受到明显抑制, 处理的取食面积明显少于对照, 拒食率分别为 59 0% 和 76 9% 。 48h 后, 供试的 3 个浓度处理对黄曲条跳甲成虫的取食都有一定的抑制作用, 但 2000 g/ ml 和 4000 g/ ml 浓度处理的拒食率明显高于 1000 g/ ml, 分别是 41 42% 和 66 27% 。

图 2 不同浓度乙酸乙酯萃取物对黄曲条跳甲成虫的拒食活性( 选择性试验) Fig. 2 Antifeeding activity of ethyl acetate fraction at different concentrations against P. striolata adults in choice test 注: 图上的* 和* * 分别表示处理和对照的取食面积经 t 测验在 0 05 和 0 01 水平上差异显著。 Not e: * and * * means signif icant ly difference between feeding area of t reatment and cont rol at P= 0 05 and P= 0 01using t test, respectively.

非选择性试验结果表明( 图 3) , 处理 24h, 乙酸乙酯萃取物 1000 g/ ml 和 2000 g/ ml 浓度对 黄曲条跳甲的取食没有明显的抑制作用, 只有 4000 g/ ml 处理的取食面积明显少于对照, 拒食 率为 38 82% 。处理 48h, 3 个浓度处理都表现出一定的拒食作用, 且随着浓度的增加拒食率 明显提高。浓度为 1000 g/ ml 和 2000 g/ ml 的拒 食作用 较弱, 平均拒 食率分 别为 22 7% 和 30 9% ; 浓度为 4000 g/ ml 时, 平均拒食率为 59 62% 。 37

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图3

不同浓度乙酸乙酯萃取物对黄曲条跳甲成虫的拒食活性 ( 非选择性试验) 注: 相同字母表示同一处理时间的取食面积在 0 05 水平差异不显著。

Fig. 3 Antifeeding acti vity of ethyl acetate fraction against P. striolata adults at different concentrations in no choice test

Note: The same letter means no signif icant difference between feeding areas at the same treatment t ime at P = 0 05.

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讨论
植物次生物质作为新一代生态调控型 农药 , 具有与化学杀虫剂不同的拒食、 忌避等作用

方式, 通过干扰害虫对寄主植物的选择性, 减少其种群数量及为害。已有的研究表明, 苦瓜叶 片提取物对多种农作物害虫具有拒食、 抑制生长发育、 拒产卵和致死作用 。苦瓜叶片中 有着非常丰富的葫芦烷型四环三萜类化合物( tetracyclic triterpeoids) , 已分离鉴定的活性化合物 有 momordicine 、 momordicine 葫芦素 5, 23 二烯 19 缩醛 3 O momordicine 、 momordicine 二烯 19 缩醛 3 O 、 momordicine 、19S, 23E) 5 , 19 环氧 19 甲氧葫芦素 6, 23 二 (
19] [ 14] [ 12~ 15]

烯 3 , 25 二醇、 19R, 23E) 5 , 19 环氧 19 甲氧葫芦素 6, 23 二烯 3 , 25 二醇、 , 7 , 25 三羟基 ( 3 D 吡喃葡糖苷和 3 , 7 , 25 三羟基 5, 23 二烯 19 醛等 [ 14~ 。 ; 其中, momordicine 和 momordicine 对小菜蛾幼虫的取食和生长发育有明显的抑制作用

、 19S, 23E ) 5 , 19 环 氧 19 甲氧葫芦 素 6, 23 二烯 3 , 25 二醇、 (
[ 15]

( 19R, 23E) 5 , 19 环氧 19 甲氧葫芦素 6, 23 二烯 3 , 25 二醇和 3 , 7 , 25 三羟基葫芦素 5, 23 D 吡喃葡糖苷对美洲斑潜蝇产卵有抑制作用 ; momordicine 对斜纹夜 、 mo 蛾、 粘虫幼虫 以 及南 瓜黄 守瓜 成 虫的 取食 均 有明 显 的抑 制 作用 mordicine 、 momordicine 著的抑制作用
[ 18, 19] [ 16, 17]

; momordicine

和 3 , 7 , 25 三羟基 5, 23 二烯 19 醛等对三叶草斑潜蝇产卵均有显
[ 20]

。葫芦烷型四环三萜类化合物从生物合成途径来看, 它是由鲨烯演变为甾 。这类次生化合物的拒食作用可能是在膜这一层次

体的中间体, 大多数结构和甾醇很相似

作用于昆虫, 其结果是干扰了蜕皮激素合成时所需的植物甾醇的吸收。由于葫芦素类化合物 的结构类似于甾类化合物, 故其功能也可能是它直接干预了昆虫蜕皮激素的生物合成[ 21, 22] 。 我们的试验结果表明, 苦瓜叶乙醇提取物对黄曲条跳甲成虫的取食有明显的抑制作用, 其活性 成分主要存在于乙酸乙酯萃取物中。从苦瓜叶片乙酸乙酯萃取物中已分离鉴定出 momordicine 、 momordicine 38 、 19S, 23E) 5 , 19 epoxy 19 methoxy cucurbita 6, 23 diene 3 , 25 diol 和 ( 19R, ( 23E) 5 , 19 epoxy 19 methoxycucurbita 6, 23 diene 3 , 25 diol[ 14, 15] , 这些化合物对黄曲条跳甲的生

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杨舒媚等: 苦瓜叶提取物对黄曲条跳甲成虫的拒食作用

物活性有待进一步研究, 这将为研制新型的控制黄曲条跳甲为害的先导化合物提供依据。 参考文献
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