１５種植物源化合物對馬鈴薯莖線蟲的活性比較

閆　磊　肖　婷　牛洪濤　于天叢　羅萬春

摘要：利用離體生測方法，系統測定和比較了15種植物源化合物對馬鈴薯莖線蟲的活性。結果表明，dl-薄荷醇和香茅醇等10種化合物對馬鈴薯莖線蟲具有較高的活性；選用6種高活性化合物對馬鈴薯莖線蟲的毒力測定結果表明：處理24 h和48 h后6種化合物的LC₅₀由小到大的順序分別為：油酸＜間苯三酚＜間苯二酚＜檸檬酸＜dl-薄荷醇＜香茅醇；油酸＜間苯二酚＜香茅醇＜間苯三酚＜檸檬酸＜dl-薄荷醇。

關鍵詞：植物源化合物；馬鈴薯莖線蟲；活性

中圖分類號：S 482．51

馬鈴薯莖線蟲(Ditylenchus destructorThorne，1945)，是農作物重要病原線蟲，主要為害馬鈴薯塊莖和甘薯塊根，我國過去一直將其列為對外檢疫對象。除了馬鈴薯和甘薯外，它還能為害豌豆、花生等，但在我國主要為害甘薯，可引發甘薯莖線蟲病。甘薯是山東、河北、河南等北方地區的重要作物。當前甘薯生產亟待解決的突出問題是防治分布廣泛的甘薯莖線蟲病，又俗稱糠心病，受害甘薯一般減產20 ％～30％，嚴重的達70％～80％，甚至絕收，是甘薯上的一種毀滅性病害。

如今，甘薯莖線蟲病的防治主要依賴化學防治，目前廣泛使用的藥劑主要有辛硫磷、克百威、苯線磷、甲基異柳磷、滅線磷、涕滅威等。而涕滅威憑借其防治成本低，防效及增產效果好的特點，被廣泛推廣使用。但這些應用防治的藥劑以高毒和劇毒產品為主，對人畜極不安全，并且對環境造成了很大污染。而植物源殺線蟲劑來源于自然界，在環境中易降解，對人類安全，具有良好的環境相容性，已越來越受到人們的重視。目前已報道的具有殺線蟲活性的植物源化合物約有10多類100余種，表明在環境友好殺線蟲劑的研究與開發中該類化合物具有很大潛力。本文系統測定和比較了文獻已報道的具有殺線蟲活性的15種植物源化合物對馬鈴薯莖線蟲的活性，以加深對此類化合物的認識并為其選擇性開發提供理論依據。

1材料與方法

1．1供試化合物

15種供試植物源化合物見表1。

1．2供試線蟲的分離培養

供試線蟲為馬鈴薯莖線蟲(Ditylenchus de-structor)，將采集到的病薯(甘薯)用自來水沖洗干凈，剖開病薯，用刀切成薄片，然后用鑷子將病薯撕成小塊，在漏斗底部鋪上兩層餐巾紙，將切好的病薯小塊放人漏斗中加入無菌水，下面用帶止水夾的橡膠管相連，每隔12 h左右打開止水夾用燒杯接取橡膠管中下部的液體備用。

將分離到的線蟲用無菌水洗出，沖入無菌的指形管中，用0.5％的次氯酸鈉消毒2 min，然后用無菌水沖洗2～3遍，使線蟲自然沉降或用離心機使線蟲快速沉淀(6 000 r／min，3 min)。再在離心管中加入各約500 mg／kg的鏈霉素(100萬單位／g)，保持1 h，離心后吸出消毒液。再用無菌水沖洗3遍，定容到一定體積放在4℃冰箱中保存備用。在PDA(約20 mL)平板中接入灰葡萄孢(Botrytis ci-nerea Pers)，25℃溫箱中暗培養。待菌絲長滿整個培養皿后，在培養基中央刻一小口，加入消毒過的馬鈴薯莖線蟲約500條。將培養皿用封口膜(Para-film)包好，正置放入25℃溫箱中黑暗培養。接種培養2～3 d后將培養皿皿蓋朝下放置，繼續培養35～40 d，將培養皿皿蓋上的線蟲用無菌水沖洗到燒杯中備用。

1．3室內毒殺活性測定(藥液浸泡法)

參照萬樹青使用的浸漬法進行。將15種化合物用丙酮(溶于水的則用無菌水)配制成一定濃度的母液備用。將同樣體積(V₁)的線蟲懸浮液注入24孔細胞培養板的樣品孔內，再根據試驗濃度[按式(1)計算]需要補充添加的無菌水(V₂)，最后加入相應量的藥劑母液(V₃)，混合均勻后置于27℃培養箱中。每處理4次重復，每重復50～100條線蟲。處理后24 h與48 h分別檢查各處理的線蟲死亡／存活情況，按式(2)和式(3)分別計算線蟲死亡率和校正死亡率。

式中：V=線蟲懸浮液體積V₁+補充無菌水體積V₃+藥劑母液體積V₃，試驗中N是事先設定的；為保證處理線蟲數量的一致性，V₁也是固定的，如V₁=100 μL；No是已知的，那么將V固定，一般V=400 μL。據此可以得出不同處理的V₂、V₃。

2結果與分析

2．1供試化合物對馬鈴薯莖線蟲的室內(離體)活性測定結果

按1．3藥液浸泡法對馬鈴薯莖線蟲進行室內生物活性測定(試驗濃度為2 mg／mL)。試驗中設空白對照(根據預試驗，當丙酮與甲醇濃度低于20％時，對馬鈴薯莖線蟲無顯著影響)。測定結果見表2。

由表2結果可以看出：藥劑處理后24 h，dl-薄荷醇、香茅醇、油酸、檸檬酸、間苯二酚、間苯三酚、槐胺堿、野靛堿、槐定堿和槐果堿這10種化合物對馬鈴薯莖線蟲表現出強烈的毒殺活性，線蟲的校正死亡率均達89％以上，其結果與其他各處理問存在顯著性差異，其中dl-薄荷醇的校正死亡率最高，達99.78％；另外，具有中等殺線蟲活性的處理為苦豆堿和苦參堿。

藥劑處理后48 h，各處理的防治效果有了一定的變化，dl-薄荷醇、香茅醇、油酸、檸檬酸、間苯二酚、間苯三酚、槐胺堿和野靛堿這8種化合物仍對馬鈴薯莖線蟲表現出強烈的毒殺活性，線蟲的校正死亡率均達89％以上，其結果與其他各處理間存在顯著性差異，其中DL-薄荷醇、香茅醇、油酸、檸檬酸的校正死亡率最高，均達到了100.00％；而苦豆堿和槐定堿則表現出中等殺線蟲活性。

通過圖1比較15種化合物處理后24 h與48 h的校正死亡率，可以發現槐定堿、槐胺堿、槐果堿48 h的校正死亡率反而低于其24 h的結果；其原因可能是此3種化合物在處理后24 h對馬鈴薯莖線蟲表現出一定的擊倒作用，但線蟲并沒有被真正殺死，只是暫時被擊倒麻痹，經過一段時間后又出現復蘇現象。

2．2供試化合物對馬鈴薯莖線蟲的毒力比較

為了進一步對供試化合物進行活性篩選和比較，根據表2的結果選定了dl-薄荷醇、香茅醇、油酸、檸檬酸、間苯二酚、間苯三酚進行系統毒力測定。根據預試驗，將供試化合物配制為5個濃度，則6種化合物對馬鈴薯莖線蟲的毒力結果如表3所示。

由表3的結果不難看出，處理24 h后6種化合物的LC₅₀由小到大的順序為：香茅醇＜dl-薄荷醇＜檸檬酸＜間苯二酚＜間苯三酚＜油酸；處理48 h后6種化合物的LC₅₀由小到大的順序為：dl-薄荷醇＜檸檬酸＜間苯三酚＜香茅醇＜間苯二酚＜油酸。

3討論

本文測定的4類15種植物源化合物多數已經被報道具有殺線蟲活性，其中香茅醇和dl-薄荷醇對根結線蟲具有較好的活性，且從本試驗結果看，它們對馬鈴薯莖線蟲也表現出較高的毒殺活性。對本試驗中采用的鄰苯二酚、對苯二酚及間苯三酚，文獻僅報道可以抑制腎形小盤旋線蟲(Rotylenchulusreniformis)對番茄的侵染，而苦豆堿、苦參堿、槐胺堿及野靛堿可以殺死松材線蟲，本試驗結果豐富了前人的研究內容，證明了上述化合物同樣對馬鈴薯莖線蟲具有一定的毒殺活性。另外，有報道用毒扁豆堿1 000 μg／mL可以可逆性地抑制起絨草莖線蟲(Ditylenchus dipsaci)的運動，但本試驗結果表明其對馬鈴薯莖線蟲基本無效。有機酸類化合物檸檬酸和油酸對馬鈴薯莖線蟲也具有較好的活性，這個結果提示，在殺線蟲劑選擇性開發中是應該予以考慮的。

對本試驗中所得到的6種化合物的毒力方程進一步分析，可以看出毒力較好的香茅醇和dl-薄荷醇的6值有一定的差異，其中b值較低的dl-薄荷醇相比香茅醇而言可能就具有較高的抗藥性風險，而明確這一點對于該類化合物的更進一步認識具有深層次的意義。

植物源殺線蟲劑來源于自然界，具有很好的環境相容性，因而是環境友好殺線蟲劑研究開發的重要途徑；自然界具有豐富的植物資源，應該深入開展殺線蟲植物資源的調查，有效地從備選植物中分離、提純殺線蟲化合物并鑒定其化學結構；同時，對已經報道的高活性植物源殺線蟲化合物進行活性一結構相關性研究，明確其作用機理，開展仿生合成，應成為開發高效、環保型的殺線蟲劑的重要思路。