辣根素对水稻褐飞虱的杀虫活性研究

辣根素对水稻飞虱的杀虫活性研究
梁玉勇;程正新;程森弟;秦厚国;熊焕保;陈南萍;肖小勇
【摘 要】在室内条件下,用微量点滴法和试管药膜法测定了辣根素对水稻褐飞虱3龄若虫的杀虫活性,在处理后72 h的LC50值分别为35.83、43.9 mg/mL。同时在网室条件下用喷雾法测定了20%辣根素乳油对水稻褐飞虱3龄若虫的控制效果,用500 g/L的20%辣根素乳油喷雾试虫72 h后,校正死亡率达到了100%。因此,辣根素可以作为一种植物性杀虫剂用来防治水稻褐飞虱。%In the laboratory , the insecticidal activities of allyl isothiocyanate ( AITC) against the third-instar nymphs of rice brown planthopper ( Nilaparvata lugens) were tested through micro -topical application and test -tube residual film bioassay , and it was found that its LC50 value at 72 h after treatment was 35.83 and 43.90 mg/mL respectively.Under the condition of net house , the control effect of 20% AITC emulsifiable concentrate ( EC) on the third-instar nymphs of rice brown planthopper was deter-mined by using spray method , the result indicated that:at 72 h after spraying 500 g/L 20% ATTC EC, the corrected mortality of the tested insect reached 100%.Therefore , AITC could be potentially used as a botanical insecticide for the control of rice brown planthopper .
【期刊名称】《江西农业学报》
【年(卷),期】2013(000)009
清徐县教育局
【总页数】5页(P85-89)
【关键词】褐飞虱;辣根素;杀虫活性;控制效果
【作 者】梁玉勇;程正新;程森弟;秦厚国;熊焕保;陈南萍;肖小勇
盐卤水【作者单位】江西省农业科学院 植物保护研究所,江西 南昌,330200;江西省农业科学院,江西 南昌,330200;江西科技职业学院,江西 南昌,330200;江西省农业科学院 植物保护研究所,江西 南昌,330200;江西省农业科学院,江西 南昌,330200;江西省农业科学院,江西 南昌,330200;江西省泰和县农业局,江西 泰和,343700
【正文语种】中 文
【中图分类】S482.39新知
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褐飞虱是水稻上的一种严重发生的迁飞性害虫,其成虫、若虫直接刺吸水稻韧皮部的汁液,造成水稻生长缓慢、空瘪粒增加,当其为害严重时,常造成稻株枯死,呈"虱烧"状。此外该虫还能传播水稻草状矮缩病病毒和条叶矮缩病病毒,在亚洲许多国家引起了水稻产量下降[1]。目前,最普通有效的防治水稻褐飞虱的方法是施用化学杀虫剂[2]。然而,长期单一、过量施用化学杀虫剂会导致环境污染、害虫再猖獗、害虫产生抗药性和农药对人畜致死效应等一系列问题[3-4]。杀虫剂诱导的害虫复发是褐飞虱暴发的一个主要因子[5-6]。因此,开发环境友好型的新型杀虫剂显得越发重要,从这一点而言,生物杀虫剂是化学杀虫剂的一种不错的替代选择。
近年来,在农业上用植物提取物替代化学合成剂对害虫进行控制成为了一种趋势,引起了人们广泛的兴趣。植物源杀虫剂由于其高效、安全、经济适用,已经应用于作物病虫害的防治[7-10]。
辣根,又名西洋葵菜、山葵,是一种十字花科多年生直立草本植物。它是一种重要的芳香植物和药用植物,当其破碎水解或在弱酸性条件下时会释放出一股强烈的辛辣性气味[11]。这种刺鼻性的挥发性风味来源于其主要成分——异硫氰酸酯 Isothiocyanates(ITC
S)[12]。异硫氰酸烯丙酯 Allylisothiocyanate(AITC)是异硫氰酸酯的主要组分[13],大多存在于辣根和其它十字花科蔬菜的水解物中[14]。
在过去的20年里已经开展了许多有关辣根素和异硫氰酸酯的研究,但主要集中在辣根素抗癌功能及抗癌机理方面[15-19]。最近,越来越多的研究集中在辣根素的病虫害控制方面,如辣根素作为熏蒸剂控制土传病害[20-21]和储粮害虫[13]。近年来,虽然把辣根素当作植物源杀虫剂的研究已有不少,但其控制水稻褐飞虱的相关文献至今鲜有报道。本文在室内条件下,用微量点滴法和试管药膜法测定了植物性物质辣根素对水稻褐飞虱的触杀活性;同时在网室条件下用叶面喷雾法测定了20%辣根素乳油对水稻褐飞虱的杀虫活性,系统地评价了辣根素对水稻褐飞虱的控制效果。
1 材料和方法
1.1 辣根素 辣根素原油(≥95%)从武汉绿世纪生物工程有限公司购买。
1.2 20%辣根素乳油 将辣根素原油与溶剂(乙酸乙酯)、乳化剂(4103)按体积比20∶70∶10配制成20%的乳油,置于4℃的冰箱中备用。
1.3 供试虫源 褐飞虱从田间采集,放于室外网室中TN1水稻上饲养1代以上,待其种繁殖到足够数量时,用3龄若虫作为供试昆虫。
1.4 试验方法
1.4.1 微量点滴法 参考 FAO[22]和陈长琨等[23]的方法进行。以褐飞虱3龄若虫为试虫,用乙醚麻醉20 s后倒在干净的滤纸上,用0.046 μL的毛细管微量点滴仪将药液点滴在虫体的前胸背板上。所有药液均为原油与丙酮按体积比配制而成,用丙酮将辣根素稀释成5~7个系列浓度。用每个浓度药液处理10头试虫,重复3次,以丙酮为对照。将处理后的试虫接入到装有未用药的新鲜TN1稻茎的培养杯中,然后置于(27±1)℃、相对湿度(75±5)%、L∶D=16∶8的智能人工气候箱中饲养。在24、48、72 h后分别检查死虫数,计算校正死亡率。
1.4.2 试管药膜法 参考苏远萍等[24]的方法进行。用丙酮将提取物分别配制成系列浓度的药液;吸取0.3 mL药液,装入1.6 cm×8.8 cm的指形管中,将指形管滚动至药液完全阴干,使指形管管壁和底部形成一层分布均匀的药膜。以丙酮为对照。之后每管接入褐飞虱3龄若虫30头,用纱布封住管口;让褐飞虱若虫在管内爬行1 h后,转入装有1根健壮的处于分
蘖期的TN1稻苗的塑料培养杯中,然后置于(27±1)℃、相对湿度(75±5)%、L∶D=16∶8的智能人工气候箱中饲养。每处理重复3次。分别于24、48、72 h后检查褐飞虱的死亡情况并计算校正死亡率。褐飞虱死亡判断:以细毛笔触及足和触角等附肢,完全不动的视为死亡。
1.4.3 喷雾试验 参考梁玉勇等[25]的方法进行。将TN1稻苗栽插在小塑料桶内,每桶栽5~7根苗,在分蘖期时将稻苗桶放入用100目尼龙纱制作成的有拉链的养虫笼(50 cm×50 cm×60 cm)内,每笼放稻苗3桶,每桶接入2~3龄褐飞虱若虫30头,每笼作为1个处理,每处理3个重复。各个浓度分别配制9 mL药液,待上述所接试虫在稻苗上适应3~4 h后,用小型手提式喷雾器对虫体均匀喷雾,并以80%敌敌畏乳油为对照药剂,清水为空白对照。喷雾后在养虫笼中继续饲养,24、48、72 h后分别检查其触杀效果,计算校正死亡率。
1.5 数据分析 利用DPS统计分析软件对试验数据进行统计分析,对经过反正弦转换后的校正死亡率进行方差分析,并用几率值法计算出LC50和LC95值。用LSD最小显著差数法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 用微量点滴法测定的辣根素对褐飞虱的触杀效果 采用微量点滴法测定了辣根素对水稻褐飞虱3龄若虫的触杀活性。从表1可以看出,随着药液浓度的增加或每虫受药量的增加,褐飞虱3龄若虫的校正死亡率也增加。当每虫受药量在 7.5、10.0、12.5 μg/头时,处理24 h后褐飞虱3龄若虫的校正死亡率分别达87.23%、93.51% 和 96.75%,显示了辣根素对褐飞虱良好的触杀效果。当每虫受药量为10.0 μg/头和12.5 μg/头时,分别在处理72 h后和48 h后,褐飞虱3龄若虫的校正死亡率均达到了100%。此外,随着处理后培养时间的延长,褐飞虱3龄若虫的校正死亡率也逐渐增加。
表1 辣根素对3龄褐飞虱若虫的触杀效果(点滴法)注:校正死亡率为3个重复的平均值;同一列数据后无相同小写字母表示处理间存在显著差异(P<0.05)。下同。药液浓度/(mg/mL)每虫受药量/(μg/头)/%处理后24 h 处理后48 h 处理后72 h校正死亡率10 0.5 8.73 ±3.97 e 17.70 ±4.12 d 21.81 ±4.12 f 30 1.5 33.33 ±6.63 d 34.57 ±5.38 cd 38.27 ±6.17 e 50 2.5 51.02 ±8.70 d 53.84 ±8.99 c 59.13 ±4.14 d 100 5.0 75.00 ±3.57 c 77.78 ±6.42 b 77.78 ±6.42 c 150 7.5 87.23 ±2.56 bc 93.55 ±3.24 a 93.55 ±3.24 b 200 10.0 93.51 ±3.25 ab 96.63 ±3.37 a 100.00 ±0.00 a 250 12.5 96.75 ±3.25 a 100.00 ±0.00 a 100.00 ±0.00 a CK 0 6.67 10.0 10.0
乔丹法则
2.2 用试管药膜法测定的辣根素对褐飞虱的触杀效果 如表2所示,辣根素对褐飞虱具有较强的触杀作用,随着药膜剂量的增大,试虫的校正死亡率呈升高趋势,且高浓度与低浓度之间存在显著差异。当辣根素的药膜剂量为750 μg/cm2时,在处理 24、48、72 h 后,3龄褐飞虱若虫的校正死亡率分别达到了86.78%、93.10%和 91.96%;而在 1250 μg/cm2 剂量下处理 48 h后以及在1000 μg/cm2剂量下处理72 h后,校正死亡率均达100%。当药膜剂量低于250 μg/cm2时,褐飞虱若虫的校正死亡率最大也仅有52.11%。说明在较高剂量(750~1250 μg/cm2)下,辣根素对褐飞虱有很强的触杀作用;在低剂量(50~250 μg/cm2)下,辣根素的触杀效果相对较差。此外,相对于药后24 h,药后72 h所有浓度处理的试虫的校正死亡率均有所提高,但提高的幅度均不大,表明辣根素的持效期比较短。
表2 辣根素对3龄褐飞虱若虫的触杀效果(药膜法)药液浓度/(mg/mL)药膜剂量/(μg/cm2)/%处理后24 h 处理后48 h 处理后72 h校正死亡率10 50 10.24 ±1.09 e 13.24 ±1.12 e 17.23 ±10.82 d 30 150 17.29 ±6.90 e 22.21 ±6.52 e 28.99 ±5.53 cd 50 250 41.00 ±1.53 d 52.11 ±1.92 d 50.40 ±1.98 c 100 500 72.41 ±3.45 c 75.86 ±3.45 c 75.00 ±9.45 b 150 750 86.78 ±3.77 bc 93.10 ±3.16 b 91.96 ±4.09 a 200 1000 93.42 ±3.30 ab 96.55 ±3.45 ab 100.00 ±0.00 a 250 1250 96.55 ±3.45 a 100.00 ±0.00 a 100.00 ±0.00 a CK 0 3.33 3.33 6.67

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