4種中草藥對綠豆象的生物活性

盧佳佳， 孫藝欽， 龍順悅， 王文靜， 駱爭榮， 陳 睿， 郭志平， 陳旭波

(麗水學院 生態學院， 浙江 麗水 323000)

4種中草藥對綠豆象的生物活性

盧佳佳， 孫藝欽， 龍順悅， 王文靜， 駱爭榮， 陳 睿， 郭志平， 陳旭波*

(麗水學院 生態學院， 浙江 麗水 323000)

為探明中草藥提取物對倉儲害蟲綠豆象的生物活性，為其植物源農藥的開發利用提供依據，通過點滴、熏蒸等方法測定絡石、苣荬菜、土牛膝和馬松子等4種中草藥正己烷提取物對綠豆象的觸殺、熏蒸和趨避等活性。結果表明：馬松子的觸殺活性最高，達83%；其次是土牛膝和苣荬菜，分別為63%和57%。4種中草藥均沒有明顯的熏蒸活性，苣荬菜和土牛膝的趨避活性分別為III級和II級。中草藥不同部位提取物的殺蟲效果存在差異，絡石的觸殺效果葉優于藤(56.7%>13.3%)，苣荬菜的觸殺活性莖優于葉(60%>53.3%)，但是，其趨避活性葉優于莖(56.7%>16.7%)。

正己烷提取物； 觸殺活性； 熏蒸活性； 趨避活性； 綠豆象； 植物源農藥

化學農藥應用給人類生活帶來了巨大變化，但也給農業生產以及環境帶來嚴重的負面影響。如，有害生物抗藥性的形成、農藥殘留及農藥污染等問題越來越嚴重。因此，尋找高效、低毒、安全的新型農藥——生物農藥成為人類的迫切需要。

植物能產生具有殺蟲活性的次級代謝物質，其生物活性好，對天敵影響小，在環境中容易降解，即使長期使用也不易產生抗藥性[1]。2000多年前，據周禮記載“剪氏掌除蠹物，以攻縈攻之，以莾草熏之”就是利用莾草來防治倉儲害蟲；《本草綱目》記載具殺蟲活性的植物有百部、狼毒、楝樹、蕪花及魚藤根等。《中國土農藥志》記錄403種殺蟲植物，《中國有毒植物》記錄的1 300種有毒植物中大多數具有殺蟲活性[2]。據《中國植物志》記載，絡石〔Trachelospermumjasminoides(Lindl.) Lem.〕、土牛膝(AchyranthesasperaL.)、馬松子(MelochiacorchorifoliaL.)和苣荬菜(SonchusarvensisL.)等均為民間中草藥，分布廣泛，資源非常豐富，且后3種為畬族常用的畬藥[3]，土牛膝、苣荬菜也曾被作為入侵物種報道[4]。Yang等[5]統計發現，中國文獻中報道的殺蟲植物共計267種，其中100種為傳統中藥材。張興等[6]對西北地區殺蟲植物資源進行系統調查發現，有研究和開發利用價值的殺蟲植物達47種。Liu等[7]研究發現，Artemisiaargyi,Dictamnusdasycarpus,Evodiarutaecarpa,Litseacubeba,Narcissustazettavar.chinensis,Polygonumaviculare,Rhododendronmolle,Sophoraflavescens,Stemonasessilifolia,Tripterygiumwilfordii，Torreyagrandis等常見中藥材對倉儲害蟲玉米象(SitophiluszeamaisMotschulsky)和赤擬谷盜(TriboliumcastaneumHerbst)具有較強的殺蟲活性。王文和等[8]研究發現，北京地區可用于研究和開發的殺蟲植物資源約有48科98屬112種。此外，Park等[9]對77種韓國藥用植物的甲醇提取物殺蟲活性進行篩選；Sener等[10]對土耳其藥用植物的殺蟲活性進行了研究；Mackeen等[11]研究了馬來西亞40種藥用植物的殺蟲活性。黃芳等[12]對天南星和半夏的藥理作用及抗蟲活性進行總結。可見，藥用植物的殺蟲活性越來越受重視。目前已報道的具有控制有害生物活性的植物達2 400余種，其中，具殺蟲活性的有1 000多種，具殺螨活性的有39種；對昆蟲有拒食活性的有384種，忌避活性的有279種，引誘活性的有28種，可引起害蟲不育的有4種，調節蟲體生長發育的有31種。有關除蟲菊酯、印楝籽油和印楝素、魚藤酮、苦參堿及植物精油等開發利用的報道足以證明植物源殺蟲劑的優勢[13-15]。

綠豆象(CallosobruchuschinensisL.)分布于世界各國和中國各省區，危害綠豆、赤豆、豇豆、菜豆、蠶豆、豌豆和蓮子等，是主要的倉儲害蟲之一。綠豆象可降低種子重量的30.2%～55.7%，嚴重時，整個倉內遭受毀滅性危害[16]。李新耀[17]研究指出，明光地區綠豆象一年發生7～8代；農戶儲存綠豆的受害程度嚴重，受害率平均為44.8%。王宏豪等[18]指出，綠豆象在南陽各地廣泛分布，綠豆被害粒率一般為11.3%～47.7%，個別的高達87.4%，造成嚴重損失，是豆類重要害蟲之一。目前，綠豆象的防治方法主要是化學防治和物理防治，此外也有少量利用植物源殺蟲劑進行防治的報道。鄧蕓等[19]指出，用花椒防治具有較好的效果。冷廷瑞等[16]指出，蒜的氣味對豆象的繁殖和生長有促進作用，元蔥的氣味對豆象的生長繁殖略有抑制。花椒、大料的氣味對豆象的羽化、交尾都有抑制作用。袁海濱等[20]指出，豬毛蒿、黃花蒿、水蒿和大籽蒿等4種植物精油對綠豆象成蟲有很強的熏殺活性和一定的觸殺作用。

雖然目前利用植物源殺蟲劑對綠豆象進行防治的研究取得了一些成果，但是，也存在一些局限性。大蒜、花椒等植物體的防治和植物精油的殺蟲活性主要取決于其氣味，其防治需要一個密閉的環境，限制了其推廣使用，特別在田間的應用。為此，筆者于2014年采用點滴、熏蒸等方法研究絡石、苣荬菜、土牛膝和馬松子等4種中草藥的正己烷提取物對綠豆象的觸殺、熏蒸和趨避等生物活性，以期為其開發植物源農藥提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試植物：絡石地上部位(藤、葉)，苣荬菜(莖、葉)，土牛膝(地上部位)，馬松子(地上部位)，均采自麗水學院校園。

供試昆蟲：綠豆象，來源于麗水學院生態實驗中心。

主要試劑：正己烷(分析純)，上海埃彼化學試劑有限公司生產；聚四氟乙烯，美國杜邦Teflon生產。

1.2 材料預處理

1.2.1 提取物的獲取 植物材料經鑒定后自然干燥。用粉碎機碾成粉末，取50 g用正己烷浸提8 d。溶劑通過旋轉蒸發器回收。

1.2.2 試蟲的培養 將未受農藥污染的綠豆裝入玻璃瓶內，瓶口涂上聚四氟乙烯，接入綠豆象成蟲，蓋上棉布，用皮筋箍好，后置于溫度30.5℃，相對濕度為70%～80%的培養箱中飼養。2 d后篩出成蟲，將接過種的玻璃瓶置于培養箱中，挑選同一批次羽化，羽化后1 d左右的成蟲作為供試蟲源。

1.3 4種植物提取物的生物活性測定

參考Liu等[8]的方法進行4種植物提取物的生物活性測定。

1.3.1 觸殺活性 試驗設5個處理，4種提取液用正己烷分別定容到3 mL。用2 μL Gilson移液器取0.5 μL試樣滴于試蟲的前胸背板，等量的正己烷點滴試蟲作為對照(CK)。處理后的昆蟲轉移到玻璃瓶(10昆蟲/瓶)，放入培養箱(培養條件)中，24 h后觀察昆蟲的死亡率。每個處理3次重復。

1.3.2 熏蒸活性 試驗設5個處理，用10 μL Gilson移液器滴將10 μL正己烷配制的提取物滴到放在瓶蓋里的濾紙上，另取未處理的濾紙滴加正己烷作對照(CK)，揮發15 s后，蓋到放有10頭供試昆蟲的瓶上，形成密閉空間，每個處理3次重復。瓶口涂有聚四氟乙烯，防止供試昆蟲接觸到含藥劑的濾紙。處理組與對照組置于溫度30.5℃，相對濕度為70%～80%的培養箱中飼養24 h，觀察死亡蟲口數。

1.3.3 趨避活性 將直徑為9 cm的濾紙從中間裁為兩半，一半用1 000 μL Gilson移液器滴加500 μL正己烷提取物，另一半滴加正己烷做對照(CK)。待溶劑揮發后將兩半濾紙用膠紙粘成整張，放到培養皿中。然后在該培養皿中放入20頭供試昆蟲。觀察記錄4 h后濾紙兩邊昆蟲的數量，按照公式計算驅避率，3次重復。按照驅避率進行趨避活性分級：0級，0.01%～0.1%；I級，0.1%～20%；II級，20.1%～40%；III級，40.1%～60%；IV級，60.1%～80%；V級，80.1%～100%。

2 結果與分析

2.1 觸殺活性和熏蒸活性

從圖示可見，4種中草藥提取物對綠豆象成蟲的觸殺死亡率存在極顯著差異(F4,16=8.36,P<0.001)。其中，馬松子提取物處理綠豆象的死亡率最高，為83%，明顯高于絡石(35%)和空白組(7%)；土牛膝(63%)和苣荬菜(57%)組明顯高于空白組，而絡石組與空白組無顯著差異，馬松子、土牛膝和苣荬菜組均無顯著差異。絡石、苣荬菜、土牛膝、馬松子提取物對綠豆象成蟲的熏蒸死亡率分別為6.67%、5%、10%和0%。4種提取物對綠豆象成蟲的熏蒸死亡率均無顯著差異。

注：圖中不同小寫字母表示組間差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level (P<0.01).

圖示 4種中草藥提取物處理綠豆象成蟲的死亡率

Fig. Mortality rate ofC.chinensistreated with extracts from four Chinese medical herbs

從表1可見，絡石和苣荬菜的不同部位提取物對綠豆象成蟲死亡率的影響存在顯著差異。采用觸殺法處理，絡石葉對綠豆象死亡率明顯高于絡石莖，而苣荬菜的各部位對綠豆象死亡率無顯著影響；采用熏蒸法處理，不論是絡石還是苣荬菜各部分對綠豆象死亡率均無顯著影響。

2.2 趨避活性

從表2可見，4種中草藥提取物之間及同種中草藥不同部位提取物之間的趨避活性均表現出差異性。其中，苣荬菜莖、葉以及土牛膝均表現出趨避活性，且苣荬菜葉>苣荬菜莖>土牛膝；而絡石藤、葉以及馬松子均未表現出趨避活性，反而表現吸引綠豆象的活性。

表1 絡石和苣荬菜不同部位提取物處理綠豆象的死亡率

Table 1 Mortality rate of C. chinensis treated with extracts from leaves and stems of T.jasminoides and S.arvensis%

表2 4種中草藥不同部位提取物對綠豆象成蟲的趨避活性

3 結論與討論

1) 馬松子、苣荬菜和土牛膝的正己烷提取物具備一定的觸殺活性，苣荬菜和土牛膝還具備一定的趨避活性，3者均具備開發植物源農藥的潛力，但是還需要進一步深入研究。

2) 該研究結果只證實上述物種的正己烷提取物對綠豆象的生物活性，對其他經濟害蟲是否有效還需要進一步研究。另外，正己烷提取的主要是非極性成分，植物體的極性成分和殺蟲成分的分離純化等都需要深入研究。

3) 馬松子對綠豆象的觸殺活性最高，熏蒸活性較小，但不具備趨避活性反而吸引綠豆象(與昆蟲的嗅覺有關系)，說明其正己烷提取物中揮發性成分較少，今后的研究可集中于其觸殺活性；土牛膝和苣荬菜的正己烷提取物均具有一定的觸殺活性，其趨避活性均達II級，說明含有驅趕綠豆象的成分，但其熏蒸活性非常小；絡石提取物的觸殺和熏蒸活性均較弱，沒有趨避活性，因此其正己烷提取物的殺蟲效果不佳。

4) 中草藥的藥用部位非常講究，如，絡石以藤入藥[21]。為此，以絡石和苣荬菜不同部位的提取物進行研究，其結果顯示，絡石葉的正己烷提取物對綠豆象的觸殺活性明顯高于藤，說明葉中含有較多的殺蟲活性成分；而苣荬菜葉和莖之間的觸殺活性沒有顯著差異，都具備一定的趨避活性，說明其莖和葉的成分類似。

5) 近年來，從中藥材等植物提取活性物質進行殺蟲試驗已經成為研究的熱點，并未局限于傳統認知的唇形科、傘形科和菊科植物，正逐漸在其他科屬植物中展開[7，22-26]。同時，一些具有活性成分的物質被鑒定。如，Zheng等[27]從苦參(Sophoraflavescens)中分離出具有較強殺蟲和熏蒸活性的黃酮類化合物(苦參素和槐屬二氫黃酮G)。李有志等[28]從湘西黑藤(Derriscavaleriei)中分離出魚藤酮、6a,12a-脫氫魚藤素、Tephrosin、Isolonchcarpin和Pongaflavone，前3個成分對多種害蟲有較高的毒殺活性，后2個成分對甘薯天蛾幼蟲有拒食活性。孫墨瓏等[29]研究核桃楸(Juglansmandshurica)葉乙醇提取物氯仿萃取相的主要殺蟲活性成分指出，其主要成分為相對含量最高的胡桃醌，即5-羥基-1,4-萘醌。關于4種中草藥提取物對綠豆象的殺蟲活性和殺蟲成分的研究均未見報道，有待進一步研究。

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(責任編輯： 王 海)

Bioactivity of Four Chinese Medicinal Herbs AgainstCallosobruchuschinensis

LU Jiajia， SUN Yiqin， LONG Shunyue， WANG Wenjing， LUO Zhengrong， CHEN Rui， GUO Zhiping， CHEN Xubo*

(CollegeofEcoloy,LishuiUnivestiy,Lishui,Zhejiang323000,China)

In order to study the biological activity of herbal extracts against the stored-grain insectC.chinensis, and provide the basis for development and utilization of botanical pesticide. N-hexane extractive of four species of Chinese medicinal herb were screened for contact, fumigant and repellent activities by topical application and fumigant methods, includingTrachelospermumjasminoides,Sonchusarvensis,AchyranthesasperaandMelochiacorchorifolia. Results:Three Chinese medicinal herbs exhibite contact activities against the insect.M.corchorifoliahas high contact activity (83%), and the contact activity ofA.asperaandS.arvensisis respectively 63% and 57%. Extracts of all species without fumigant activity. But the extracts ofS.arvensisandA.asperahave repellent activity, the level are III and II grade respectively. The insecticidal effects of different parts of herbal have differences. In contact activities, the leaf ofM.corchorifoliais better than rattan (56.7%>13.3%), the stem ofA.asperais better than leaf (60%>53.3%). But in repellent activities, the leaf ofA.asperais better than stem ( 56.7%>16.7%).

N-hexane extractive; contact activtiy; fumigant activity; repellent activity;Callosobruchuschinensis； botanical posticide

2015-06-08； 2015-11-12修回

浙江省自然科學基金面上資助項目“植物群落物種組成和資源條件對藿香薊入侵的影響研究”(LY14C030003)

盧佳佳(1995-)，女，在讀本科，專業方向：生物制藥。E-mail：1196189920@qq.com

*通訊作者：陳旭波(1982-)，男，實驗師，從事植物源殺蟲劑的研究。E-mail：chenxubo@163.com

1001-3601(2016)03-0133-0141-04

S482.3+9

A