Nghiên cứu Khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học sâu khoang (Spodoptera litura) từ dịch trích Dây cóc (Tinospora crispa Miers) nhằm tạo ra các sản phẩm có hiệu quả trong xử lý sâu hại và góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao giá trị cây dược liệu. Phân tích định tính, dịch trích có sự hiện diện của flavonoid, alkaloid, tanin và phenol. Mời các bạn cùng tham khảo!
KHẢO SÁT HIỆU LỰC PHÒNG TRỪ SINH HỌC SÂU KHOANG (Spodoptera litura) TỪ DỊCH TRÍCH DÂY CĨC (Tinospora crispa Miers) Nguyễn Phạm Tuấn*, Nguyễn Cơng Kha, Nguyễn Hồi Vững, Nguyễn Ngọc Giàu, Nguyễn Huỳnh Hoa Lý, Nguyễn Phạm Tú, Khƣu Minh Hiện Trung tâm Công nghệ Sinh học tỉnh An Giang, tỉnh An Giang * Email: ngphamtuan1983@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu ―Khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học sâu khoang (Spodoptera litura) từ dịch trích Dây cóc (Tinospora crispa Miers)‖ nhằm tạo sản phẩm có hiệu xử lý sâu hại góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao giá trị dược liệu Phân tích định tính, dịch trích có diện flavonoid, alkaloid, tanin phenol Dịch trích Dây cóc có hiệu lực tiêu diệt ức chế tăng trưởng, khả hóa nhộng vũ hóa sâu khoang nồng độ 35% Dịch trích dây cóc nồng độ 35%, gây ngán ăn đối tượng sâu khoang đạt 67% (chọn lọc thức ăn) 88,6% (khơng có chọn lọc thức ăn); Hiệu lực dịch trích cóc sâu khoang nhà lưới, độ hữu hiệu cao 71,57% nồng độ 35% sau ngày Kết nghiên cứu tiền đề để ứng dụng dược liệu việc hỗ trợ phòng trị sâu bệnh hại, đồng thời góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trường Từ khóa: Cây dược liệu, dây cóc, độ hữu hiệu, ngán ăn, sâu khoang, thức ăn GIỚI THIỆU Trong năm gần chiến lược bảo vệ trồng giới có thay đổi bản, người ta thấy rõ mặt hạn chế biện pháp sử dụng thuốc hóa học bảo vệ thực vật, Việc áp dụng nhiều nơng dược làm cho lồi sâu hại quan trọng sâu xanh da láng, sâu khoang sâu đục trái,.… trở nên kháng với nhiều loại thuốc trừ sâu (Sudhakaran, 2002) [1] Thuốc có nguồn gốc hóa học thường sử dụng để điều trị số sâu hại có tác dụng phụ khơng mong muốn (i) ảnh hưởng đến sức khỏe người; (ii) gây tượng kháng thuốc sâu hại; (iii) ảnh hưởng đến môi trường; (iv) gây cân sinh thái; (v) giá thành sản xuất cao Xu hướng Thế giới Việt Nam sử dụng thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ thực vật vi sinh vật vừa phong phú rẻ tiền Trong đó, thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ thực vật có nhiều đặc điểm thuận lợi so với thuốc trừ sâu hóa học (i) hiệu điều trị sâu bệnh; (ii) thời gian lưu tồn ngắn, khơng có dư lượng thuốc khơng gây tính kháng thuốc, (iii) không ảnh hưởng sức khỏe người, vật nuôi không gây ô nhiễm môi trường; (iv) hạn chế ảnh hưởng đến loài thiên địch, giúp cân hệ sinh thái Xuất phát từ thực tế, nghiên cứu ―Khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học sâu khoang (Spodoptera litura) từ dịch trích Dây cóc (Tinospora crispa Miers)‖ thực 687 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Dây cóc (T crispa Miers) thu thập Trung tâm Cơng nghệ Sinh học An Giang (xã Vĩnh Bình, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang) Hóa chất thiết bị: ethanol, cân phân tích, máy ly tâm,… 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu tạo dịch trích thực vật từ thảo dược thu thập Dây cóc rửa loại bỏ phận bị bệnh sâu hại Nghiên cứu tạo dịch trích Dây cóc thực theo phương pháp Nguyễn Bảo Ngọc Châu ctv (2016) [2], dây cóc nghiền máy xay sinh tố, ngâm dầm với dung môi ethanol 80% theo tỷ lệ (1: 10, w/v), 36 để tối Tiến hành lọc ly tâm với tốc độ 4.000 vòng/phút 20 phút, thu phần dịch, cô quay chân không thu cao bảo quản điều kiện 4°C tiến hành thí nghiệm 2.2.2 Xác định hợp chất có hoạt tính sinh học dịch trích Định tính số hợp chất sinh học dịch trích theo phương pháp Yadav et al (2014) [3] 2.2.3 Nghiên cứu hiệu phòng trừ dịch trích thực vật sâu khoang điều kiện phịng thí nghiệm a/ Xác định giá trị LC50 sâu từ dịch trích thực vật Phương pháp xác định độ độc dịch trích thực vật sâu khoang thực theo phương pháp Feng et al (2012) [4]: dịch trích thực vật pha với nồng độ 20 mg/mL pha loãng thành mức nồng độ khác đối chứng (nước cất) Sử dụng phương pháp cho ăn nhỏ giọt (Nakai et al., 2001) [5] để thực thí nghiệm Mỗi sâu tuổi uống µL dịch trích thực vật, cá thể sâu chuyển vào hộp nhỏ kích thước 30 mL có chứa thức ăn nhân tạo Chỉ tiêu theo dõi: tính giá trị LC50 phần mềm Probit Or LOgit analysis (1987) [6] b/ Khảo sát hiệu lực tiêu diệt ức chế tăng trƣởng sâu khoang Nghiên cứu hiệu lực tiêu diệt ức chế tăng trưởng sâu khoang dịch trích thực vật từ 04 thảo dược thực theo phương pháp Nguyễn Bảo Ngọc Châu ctv (2016) [2] có chỉnh sửa: dịch trích thực vật tiến hành pha loãng với nước cất với nồng độ 15%, 20%, 25% 30% Sâu khoang (tuổi 3) cho vào hộp nhựa thoáng kh (12 cm x 17 cm x 10 cm) có đặt s n lọ thủy tinh 50 mL chứa 5-6 cải xanh, phần gốc c/ Khảo sát khả gây ngán ăn dịch trích sâu khoang tuổi điều kiện phịng thí nghiệm (thí nghiệm có chọn lọc khơng có chọn lọc) Nhúng ướt 5/10 miếng cải xanh vào dung dịch tương ứng với nghiệm thức, dùng kẹp vớt để giấy thấm để bay tự nhiên từ 20-30 phút 5/10 miếng cải xanh cịn lại khơng nhúng, sau xếp xen kẽ miếng cải xanh có tẩm dịch thử nghiệm không tẩm dịch vào đĩa petri chuẩn bị s n Cho vào đĩa petri 10 ấu trùng sâu Đậy nắp lại sau 24 theo dõi ghi nhận kết Hiệu lực ngán ăn đánh giá theo công thức Caasi (1983) [7]: Chỉ số ngán ăn (CSNA) (%) = (C0 - Ci)/ C0 x 100 C0: Tỷ lệ bị ăn nghiệm thức đối chứng; Ci: Tỷ lệ bị ăn nghiệm thức i Tương tự thí nghiệm có chọn lọc thức ăn, nhúng ướt 10/10 miếng cải xanh thực tương tự 688 2.2.4 Đánh giá hiệu dịch trích thực vật sâu khoang nhà lưới Cây bắp cải trồng nhà lưới tới 40 ngày tuổi, tiến hành thả sâu khoang (5-10 con/cây) phun dịch trích thực vật có bổ sung chất bám dính – Tỷ lệ (%) sâu chết vào sau xử lý nghiệm thức – Độ hữu hiệu (ĐHH): hiệu đính cơng thức (Abbort, 1925) [8] ĐHH (%) = (C-T)/C x 100 Trong đó: C: phần trăm sâu sống nghiệm thức đối chứng T: phần trăm sâu sống nghiệm thức xử lý thuốc 2.3 Phƣơng pháp thống kê Các số liệu thí nghiệm xử lý phần mềm Excel Thống kê phần mềm Statgraphics 16.0 Kiểm tra khác biệt giá trị trung bình theo phép thử Duncan LSD KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định hợp chất có hoạt tính sinh học dịch trích Kết phân tích định tính phương pháp hóa học cho thấy, dịch trích thực vật từ Dây cóc điều có diện hợp chất sinh học khác (Bảng 1) Cụ thể sau, dịch trích Dây cóc có diện flavonoid, alkaloid, tanin phenol Bảng Định tính hợp chất dịch trích (Yadav et al., 2014) Hợp chất Phƣơng pháp Hiện tƣợng Kết Flavonoid mL dịch trích + mL Pb(OAc)4 10% Xuất màu vàng + Saponin mL dịch trích + mL H2O → đun nóng Xuất bọt - Terpenoid 2mL dịch trích + 2mL (CH3CO)2O + 23 giọt H2SO4đậm đặc Xuất màu đỏ đậm - Alkaloid mL dịch trích + vài giọt thuốc thử Wagner Kết tủa màu vàng nhạt màu trắng đục Kết tủa màu đỏ đến vàng cam + Kết tủa màu nâu Tanin phenol mL H2O + mL dịch trích, nhỏ - giọt FeCl3 (5%) Kết tủa xanh cây, xanh dương đen + Ghi chú: ‗+‘: dương tính; ‗-‗: âm tính 3.2 Nghiên cứu hiệu phịng trừ dịch trích thực vật sâu khoang điều kiện phịng thí nghiệm 3.2.1 Xác định giá trị LC50 sâu từ dịch trích thực vật Chỉ số LC50 dịch trích dây cóc sâu khoang tuổi giảm dần qua ngày khảo sát (Bảng 2) Ở thời điểm ngày sau thử thuốc (NSKTT), số LC50 dịch trích dây cóc sâu khoang đạt 689 hiệu 69,92%, nhiên đến thời điểm NSKTT nồng độ dịch trích giảm cịn 42,01%; giảm rõ rệt thời điểm 10 NSKTT đạt 23,85% Bảng Xác định giá trị LC50 dịch trích dây cóc sâu khoang Giới hạn mức 95% Ngày sau thử thuốc Tổng số sâu Độ dốc 80 Giá trị Y LC50 Giới hạn dƣới Giới hạn X2 df (%) 0,43 0,44 127,78 77,413 586,32 1,76 80 0,21 2,38 - - - 9,53 80 0,19 2,36 - - - 9,44 80 0,14 1,41 68,35 44,22 349,97 5,63 80 0,12 0,75 68,08 48,68 148,70 3,01 80 80 0,11 0,10 0,92 1,03 58,07 36,63 42,31 28,47 116,39 59,93 3,69 4,12 4 10 80 0,10 1,58 34,16 24,63 78,15 6,32 3.2.2 Khảo sát hiệu lực tiêu diệt ức chế tăng trưởng sâu khoang Thí nghiệm tiêu diệt sâu khoang theo dõi ghi nhận liên tục ngày liên tục, hiệu lực tiêu diệt sâu khoang dịch trích từ dây cóc khơng có khác biệt qua phân tích thống kê Điều chứng tỏ sau 12 phun, hoạt lực dịch trích chưa có tác dụng tiêu diệt sâu khoang tuổi (Bảng 2) Đến thời điểm 24 sau phun dịch trích, số sâu khoang tuổi chết sau 24 phun dịch trích có khác biệt ý nghĩa nghiệm thức mặt thống kê Đạt hiệu lực tiêu diệt sâu cao nghiệm thức chứa 30 35% dịch trích với hiệu tiêu diệt sâu là: 12,48% 21,14% Hiệu tiêu diệt sâu nồng độ tiếp tục tăng lên theo thời gian Sau 48 phun dịch trích nghiệm thức chứa 30% 35% dịch trích đạt hiệu cao (37,22% 48,85%) Đạt hiệu thấp nghiệm thức chứa 15% với hiệu 6,53% Hiệu lực tiêu diệt ức chế tăng trưởng sâu khoang cho thấy dịch trích từ dây cóc có tác dụng với sâu khoang (Bảng 4) Dịch trích dây cóc có khả ức chế q trình hóa nhộng sâu khoang Ở nồng độ 35% tỉ lệ hóa nhộng đạt thấp (35%), tiếp đến nồng độ 30%, 25%, 20% 15% dịch trích tỉ lệ hóa nhộng đạt 97,5%, nồng độ tỷ lệ nhộng tương đương với nghiệm thức đối chứng nước (99,2%) Điều chứng tỏ dung môi ethanol với nồng độ 80% có thời gian bay tự nhiên khơng làm ảnh hưởng đến tỉ lệ hóa nhộng sâu khoang (Bảng 4) Bảng Độ hữu hiệu (%) dây cóc với sâu khoang Các nồng độ (%) Thời gian sau thử thuốc 12 24 36 6,53c 0,58b 0,58b 12,48bc 0,58 6,53b 15,19b 28,07b 0,58 0,58 12,48ab 21,14a 17,91ab 31a 37,22ab 48,85a 0,58 0,58 20 0,58 25 30 35 b 48 0,58 15 b Các số cột có chữ theo sau giống khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê 690 Bảng Ảnh hưởng nồng độ dịch trích từ dây cóc sâu khoang đến tỷ lệ hóa nhộng tỷ lệ vũ hóa Nồng độ dung dịch (%) Tỷ lệ hóa nhộng (%) Tỷ lệ vũ hóa (%) 15 35,8 21,7 20 41,7 35,0 25 46,7 40,0 30 46,2 40,0 35 53,2 45,8 Đối chứng 99,2 99,2 Hình 3.2 Giai đoạn nhộng thành trùng sâu khoang khơng vũ hóa bị ảnh hưởng dịch trích (a), (b), (c), (d) Ấu trùng lột xác không thành công bị dị tật; (đ), (e) Nhộng vũ hóa khơng thành cơng 3.2.3 Khảo sát khả gây ngán ăn dịch trích sâu khoang tuổi điều kiện phịng thí nghiệm (thí nghiệm có chọn lọc khơng có chọn lọc) Dịch từ cóc có khả gây ngán ăn cao sâu khoang tuổi thí nghiệm có chọn lọc Nghiệm thức 35% gây ngán ăn cao (67%), nghiệm thức 30% đạt tỉ lệ cao (51,04%), thấp nghiệm thức 15% dịch trích (27,30%) Tương tự, dịch từ cóc có khả gây ngán ăn cao sâu khoang tuổi thí nghiệm khơng có chọn lọc Nghiệm thức 35% gây ngán ăn cao (88,60%), nghiệm thức 30% đạt tỉ lệ cao (71,70%), thấp nghiệm thức 15% dịch trích (37,46%) (Bảng 5) Do đó, tỉ lệ phối trộn nghiệm thức 35% dịch cóc cộng với 65% nước cất tối ưu gây ngán ăn cho sâu khoang tuổi trường hợp có chọn lọc thức ăn Kết thử nghiệm bước đầu cho thấy dịch trích từ cóc có khả gây ngán ăn cao sâu khoang tuổi (Bảng 5) 691 Bảng Chỉ số ngán ăn có chọn lọc dịch trích từ dây cóc sâu khoang Nồng độ dịch trích (%) Chỉ số ngán ăn có chọn lọc (%) Chỉ số ngán ăn khơng có chọn lọc (%) Đối chứng 0,47 16,7 15 27,30 37,46 20 36,00 56,00 25 45,04 65,04 30 51,04 71,70 35 67,00 88,60 3.3 Đánh giá hiệu dịch trích thực vật sâu khoang nhà lƣới Xét hiệu dịch trích dây cóc sâu khoang điều kiện nhà lưới theo nồng độ thí nghiệm cho thấy độ hữu hiệu nồng độ dịch trích dây cóc tăng dần theo thời gian khảo sát (Bảng 6) Ở thời điểm sau phun (NSKP), hiệu dịch trích dây cóc dao động từ 0,58%12,48% Ở thời điểm NSKP, độ hữu hiệu nồng độ 35% cao (71,57%) khác biệt so với nồng độ 20% cho hiệu thấp (30,79%) Bảng Độ hữu hiệu (%) dịch trích dây cóc sâu khoang Các nồng độ Ngày sau phun thuốc (%) ngày ngày ngày 20 - 0,58c 0,58c 9,24c 9,24c 21,14c 30,79c 25 - 6,53b 21,14b 30,79bc 41,07bc 47,00b 53,07a 30 - 12,48a 26,57ab 41,15ab 48,93b 55,07ab 59,21a 35 - 12,48a 33a 50,85a 66,14a 71,57a 71,57a Các số cột có chữ theo sau giống khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê KẾT LUẬN Kết dịch trích Dây cóc có khả tiêu diệt, ức chế q trình hóa nhộng sâu non vũ hóa ngài trưởng thành gây ngán ăn, độ hữu hiệu với sâu khoang cao điều kiện phịng thí nghiệm nhà lưới Kết nghiên cứu ban đầu chứng tỏ vai trò phòng trừ sinh học sâu khoang từ dịch trích Dây cóc LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn thành viên Trung tâm Công nghệ sinh học tỉnh An Giang Sở Khoa học Công nghệ An Giang tạo điều kiện hỗ trợ để thực nghiên cứu 692 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sudhakaran R (2002): Efficacy of lufenuron (Match 5% EC) against Spodoptera litura (F.) under in vitro condition Insect Environment, 8: 47-48 [2] Nguyễn Ngọc Bảo Châu, Đặng Thanh Nghĩa, Nguyễn Minh Hoàng, Nguyễn Bảo Quốc (2016) Khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học sâu tơ hại rau ăn từ dịch chiết thơ ngũ sắc (Lantana camara L.) Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 46b: 54-60 [3] Yadav M, Sanjukta C, Sharad KG, Geeta W (2014) Preliminary Phytochemical Screening of Six Medicinal Plants Used in Traditional Medicine Innovare Academic Sciences (5):539-542 [4] Feng H., Jin Y., Li G, Feng H (2012) Establishment of an artificial diet for successive rearing of Apolygus lucorum (Hemiptera: Miridae) Journal of Economic Entomology 105 (6): 1921-1928 [5] LeOra Software (1987) POLO-PC-a user‘s guide to probit or logit analysis LeOra Software, Berkeley [6] Nakai, M., C Goto, T Shiotsuki and Y Kunimi (2001) Granulovirus prevents pupation and retards development of Adoxophyes honmai larvae Physiological Entomology 27, 157–164 [7] Caasi, M.T (1983) Morphogenetic effects and antifeedant properties of Aristolochia tagala Cham and A elegans Motch on several lepidopterous insects B.S Thesis, College of Agriculture, University of the Philippines Los Banos, College, Laguna pp 79 [8] Abbott, W.S (1925) A method of computing the effectiveness of an insecticide Journal of Economic Entomology, 18, 265-267 693 ... LC50 sâu từ dịch trích thực vật Chỉ số LC50 dịch trích dây cóc sâu khoang tuổi giảm dần qua ngày khảo sát (Bảng 2) Ở thời điểm ngày sau thử thuốc (NSKTT), số LC50 dịch trích dây cóc sâu khoang. .. 3.2.2 Khảo sát hiệu lực tiêu diệt ức chế tăng trưởng sâu khoang Thí nghiệm tiêu diệt sâu khoang theo dõi ghi nhận liên tục ngày liên tục, hiệu lực tiêu diệt sâu khoang dịch trích từ dây cóc khơng... 3.3 Đánh giá hiệu dịch trích thực vật sâu khoang nhà lƣới Xét hiệu dịch trích dây cóc sâu khoang điều kiện nhà lưới theo nồng độ thí nghiệm cho thấy độ hữu hiệu nồng độ dịch trích dây cóc tăng dần