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植环所研究发现芳香植物阔叶百里香和中亚苦蒿对烟粉虱强烈的驱避作用

发布时间:2021年08月09日 09:11  浏览次数:

7月28日,植环所王甦研究员团队与中科院植物所石雷研究员团队合作在国际知名昆虫学期刊Journal of Pest Science(SCI,Q1,IF=5.918)上在线发表了Essential oils from two aromatic plants repel the tobacco whiteflyBemisia tabaci的研究论文,该论文首次揭示了芳香植物宽叶百里香(Thymus pulegoides)和中亚艾蒿(Asemisia absinthium)对烟粉虱的强烈驱避作用。

近年来,随着植物化学分离和纯化技术不断进展,植物精油在有害生物管理中的潜力受到越来越多关注,尤其是芳香植物及其精油对农业害虫有驱虫、杀虫或诱虫的作用备受瞩目。因此,充分挖掘芳香植物及其精油对开发更加环保的害虫防治策略有实际而深远的意义。

阔叶百里香为唇形科百里香属常绿小灌木,广泛分布在欧洲地中海地区,全株富含精油,其防腐、抗炎的特性已被报道,精油主要成分百里酚已被注册为杀虫剂和杀菌剂中的活性成分。菊科艾蒿属的物种也被报道具有驱虫、拒食和杀虫特性,其中中亚苦蒿是一种多年生小灌木,在欧洲、北美、亚洲和南非用作草药。已有研究报道中亚苦蒿精油对仓储害虫谷蠹和温室害虫海灰翅夜蛾具有强烈熏蒸毒性。

为探究两种植物精油对温室重要害虫烟粉虱(MED/Q型)防治中的潜在用途,本研究不仅利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测定了阔叶百里香和中亚苦蒿精油的物质成分,而且用Y型嗅觉仪测试了两种植物主要挥发性成分及其不同浓度下对烟粉虱的嗅觉行为反应,并测定了其对烟粉虱的接触毒性。

研究结果显示:阔叶百里香精油的主要挥发物质成分是百里香酚thymol 36.18%,对-伞花烃p-Cymene 10.85%和百里香酚甲醚thymol methyl ether 7.45%和香芹酚Carvacrol 13.43%。经测定,除香芹酚外,其他物质对烟粉虱MED(Q)型均具有显著的驱避作用。而中亚苦蒿精油以及两个主要成分:芳樟醇Linalool 23.41%,和(-)-β-蒎烯(-)-β-Pinene 27.88%对烟粉虱仅具有较弱但显著的驱避作用。通过测试上述主要成分的不同浓度下(稀释至0.1 ml石蜡的0、0.01、0.1、1、10100 µgµL稀释液)对烟粉虱的嗅觉选择,驱避作用通常仅在两种最高浓度下显著。当烟粉虱暴露于0.01、0.1 0.5 ml/L的浓度的两种精油时,20h的致死率超过50%

同时,本文讨论两种植物精油的主要成分的研究进展,这些结果发现对应用芳香植物驱避害虫研发环境友好的生物防治策略具有重要意义。本文李姝博士和李慧博士为共同第一作者,王甦研究员和石雷研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项XDA23080603和国家重点研发计划(2017YFD0201006)、国家自然科学基金32072479基金联合资助。

图1芳香植物阔叶百里香和中亚苦蒿精油及其主要成分对烟粉虱嗅觉选择

图2芳香植物阔叶百里香和中亚苦蒿精油主要成分不同程度下烟粉虱嗅觉选择

全文链接:

https://link.springer.com/article/10.1007/s10340-021-01412-0

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