瑞香狼毒根乙醇提取物及4種溶劑萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜的觸殺活性比較

張等宏, 陳 娥, 張小云, 張新虎*, 沈慧敏, 呂和平

(1.甘肅農業大學草業學院, 蘭州 730070; 2.甘肅省農業科學院植物保護研究所, 蘭州 730070)

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瑞香狼毒根乙醇提取物及4種溶劑萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜的觸殺活性比較

張等宏1, 陳 娥1, 張小云1, 張新虎1*, 沈慧敏1, 呂和平2*

(1.甘肅農業大學草業學院, 蘭州 730070; 2.甘肅省農業科學院植物保護研究所, 蘭州 730070)

本文分別采用玻片浸漬法和帶蟲浸葉法測定比較了瑞香狼毒根乙醇提取物及4種不同溶劑萃取物對截形葉螨、二斑葉螨及豌豆蚜的觸殺活性。結果表明,瑞香狼毒根的乙醇提取物對截形葉螨、二斑葉螨、豌豆蚜處理12 h的校正死亡率分別為60.28%、59.24%、54.32%,24 h的校正死亡率分別為66.75%、61.45%、65.53%;石油醚萃取物對3種供試生物處理12 h和24 h校正死亡率分別為89.39%、93.70%、91.49% 和 93.33%、84.19%、100%;氯仿萃取物處理12 h和24 h后校正死亡率分別為32.11%、35.66%、27.35%和34.47%、35.95%、 38.60%,瑞香狼毒4種溶劑萃取物觸殺活性順序為:石油醚>氯仿>水>乙酸乙酯,隨著濃度增大,萃取物對3種供試生物的觸殺活性明顯增強,表現出良好的量效關系。石油醚萃取物對截形葉螨12 h和24 h的LC50分別為2.040 2 mg/mL和0.8 mg/mL;對二斑葉螨12 h和24 h的LC50分別為0.280 3 mg/mL和0.037 mg/mL;對豌豆蚜12 h和24 h的LC50分別為0.911 4 mg/mL和0.360 5 mg/mL,24 h毒力均高于12 h毒力。

瑞香狼毒; 萃取物; 截形葉螨; 二斑葉螨; 豌豆蚜; 觸殺活性

瑞香狼毒(StellerachamaejasmeL.)屬瑞香科狼毒屬多年生草本植物,俗稱斷腸草、饅頭花、打碗花、山丹花等,高20～50 cm,返青期6月,花期7-8月,成熟期9-10月[1-3]。該植物全株有毒,以根的毒性最大,早春放牧因草料不足,常使家畜誤食中毒而死亡[4-5]。瑞香狼毒廣泛分布于我國東北、華北、西南及西北等地區的草地及高山向陽處,資源十分豐富[6-7]。據記載,瑞香狼毒作為中藥狼毒的源植物之一,其毒性很早已被加以研究或開發利用,可作為植物源農藥用于害蟲防治[8]。

截形葉螨(TetranychustruncatesEhara)是我國棉花和玉米等大田作物上的優勢害螨,對多種作物和蔬菜以及花卉具有較強的嗜食性[9-10]。二斑葉螨(TetranychusurticaeKoch)又名二點葉螨,是一種分布于世界各溫帶、亞熱帶地區的害螨,主要為害蔬菜、花卉、果樹、糧食作物等[11-13]。兩種葉螨體型小,繁殖速度快,對環境適應能力強,是典型的r 型害蟲,對單一使用的化學藥劑易產生抗藥性[14-16]。由于有機合成化學殺蟲、 殺螨劑的長時間大量使用,螨類抗藥性問題日益引起國內外專家、相關研究部門的重視。據報道,二斑葉螨對擬除蟲菊酯類殺蟲、殺螨劑及新型殺螨劑均產生了不同程度的抗藥性[17-18]。豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)在甘肅設施作物上分布廣泛[19],是豆科作物及設施蔬菜的重點防治對象。由于化學農藥的多頻次使用,加劇了蚜蟲抗藥性的形成[20]。

植物源農藥來源于植物活性代謝產物,是植物抵御外界生物侵襲的防御性化合物,是植物在自然界長期競爭進化中形成的,能防御多種有害生物且不易使其產生抗藥性,具有良好的環境相容性[21]。因此,從植物資源中尋找殺螨活性物質已經成為農業病蟲害防治的一條重要途徑。本文以截形葉螨、二斑葉螨及豌豆蚜為供試生物,研究了瑞香狼毒乙醇提取物及4種溶劑萃取物的殺螨、殺蟲活性部位,為瑞香狼毒植物源殺螨、殺蟲劑的開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

瑞香狼毒:瑞香狼毒根部試驗樣品采自四川阿壩,陰干,切段,粉碎,備用。

葉螨及豌豆蚜:試蟲于甘肅農業大學草業學院養蟲室以菜豆幼苗飼養,培養條件為溫度(25±1)℃,相對濕度60%±10%,L∥D=18 h∥6 h,從其多代繁殖培養的敏感品系中挑選生命力強、個體活性一致的雌成蟲進行生物測定[14]。

1.2 方法

1.2.1 瑞香狼毒根乙醇提取物的制備

瑞香狼毒根細粉500 g以95%乙醇室溫下提取3次,每次提取24 h,濾液在45℃下減壓濃縮,室溫下陰干揮干殘存溶劑,取少量干燥樣品配劑成200 mg/mL,其余備用。

1.2.2 乙醇提取物不同溶劑萃取物的制備

瑞香狼毒乙醇提取濃縮液以0.15 L蒸餾水懸浮,依次以等量石油醚、氯仿、乙酸乙酯連續萃取3次,各溶劑萃取液以及殘存水相在45℃以下減壓濃縮,室溫下陰干揮干殘存溶劑備用,各取少量干燥樣品配制成200 mg/mL備用。

瑞香狼毒乙醇提取物的石油醚萃取物用甲醇配制成200 mg/mL的母液,再用等倍法以清水分別稀釋成5個濃度200、 20、2、0.2、0.02 mg/mL備用。

1.2.3 截形葉螨和二斑葉螨的生物活性測定

采用玻片浸漬法(slide-dip method)對兩種螨進行活性測定。將1 cm寬的雙面膠粘在玻片的一端,用零號毛筆將兩種葉螨的雌成螨背部粘于雙面膠上。不可粘住蟲足、口器及須肢,能保證蟲的足部自由活動。4 h后在體視鏡下(浙江舜宇光電有限公司SZM-45B3)剔除死亡或足部不動的螨,保證每玻片成活的蟲體數為30頭。用移液槍分別吸取1 mL處理藥液均勻滴到粘有蟲體的玻片上,5 s后迅速用濾紙吸掉多余的液體。每個處理設3個重復,以甲醇和清水為對照。分別在12、24 h后觀察葉螨死亡情況:以零號毛筆輕觸螨足,足部不動者視為死亡, 記錄死亡數,用1.2.5列出的公式計算死亡率及校正死亡率。

1.2.4 豌豆蚜生物活性測定

采用帶蟲浸葉法對豌豆蚜進行活性測定,將帶有不少于30頭豌豆蚜的葉片分別浸入各處理藥液中,5 s后取出迅速用濾紙吸掉多余的液體,放入有保濕濾紙的培養皿中。重復 3 次,以甲醇和清水為對照,分別在12 h、24 h 后記錄死亡數,用1.2.5列出的公式計算死亡率及校正死亡率。

1.2.5 數據計算

校正死亡率(%)=

采用改良寇氏法,計算瑞香狼毒提取物及不同萃取部位對葉螨及豌豆蚜的致死中量:

式中，Xm為最高致死量對數值;i為相鄰劑量對數差;∑p為各劑量組致死率之和。

1.3 數據處理

采用Excel 2007進行數據整理,SPSS 19.0軟件對試驗數據進行方差比較和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 瑞香狼毒根乙醇提取物對兩種葉螨及豌豆蚜的生物活性

瑞香狼毒根乙醇提取物對兩種葉螨及豌豆蚜的生物活性測定結果(表1)表明,經200 mg/mL的乙醇提取物處理12 h后,截形葉螨、二斑葉螨及豌豆蚜校正死亡率分別為60.28%、59.24%和54.32%,處理24 h后,校正死亡率分別為66.75%、61.45%和 65.53%。與甲醇和清水對照差異顯著。

表1 瑞香狼毒根的乙醇提取物對兩種葉螨及豌豆蚜的觸殺活性測定結果1)

1) 表中數據為3次重復的平均值±標準誤; 同列數據后不同小寫字母代表0.05水平上的差異顯著性,下同。

The data were mean ±SE for 3 replicates, Different small letters in the same column represent significant difference at 0.05 level. The same below.

2.2 瑞香狼毒根石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜的生測結果

瑞香狼毒石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜12 h的生測結果見表2。其中石油醚萃取物對3種供試生物觸殺活性最高,處理后12 h,截形葉螨、二斑葉螨和豌豆蚜的校正死亡率分別為89.39%、91.49%和84.19%,其次是氯仿萃取物，對3種供試生物的校正死亡率分別為32.11%、 27.35%和 35.95%,乙酸乙酯及水相萃取物的觸殺活性較低。瑞香狼毒4種溶劑萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜24 h的觸殺活性見表3。可知,石油醚萃取物處理后,截形葉螨、二斑葉螨和豌豆蚜的校正死亡率分別為93.33%、 93.22%和100%;氯仿萃取物對3種供試生物的校正死亡率分別為35.66%、34.57%和 38.60%,分別高于乙酸乙酯及水萃取物。從試驗結果可以看出,石油醚萃取物的觸殺活性顯著高于其他萃取物,對3種供試昆蟲觸殺活性順序為:石油醚萃取物>氯仿萃取物>水相萃取物>乙酸乙酯萃取物。

表2 瑞香狼毒根不同溶劑萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜的觸殺活性(12 h)

表3 瑞香狼毒根不同溶劑萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜的觸殺活性測定(24 h)

2.3 瑞香狼毒根的石油醚萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜的毒力測定結果

以上結果可以看出,石油醚萃取物對3種供試昆蟲的觸殺活性最高,為了進一步明確石油醚萃取物對3種供試生物的毒力,將5個濃度的石油醚萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜進行12 h和24 h的毒力測定。石油醚萃取物對截形葉螨12 h和24 h的LC50分別為2.040 2 mg/mL和0.8 mg/mL;對二斑葉螨12 h和24 h的LC50分別為0.280 3 mg/mL和0.037 mg/mL;對豌豆蚜12 h和24 h的LC50分別為0.911 4 mg/mL和0.360 5 mg/mL,石油醚萃取物24 h的毒力均高于12 h的毒力(表4～5)。

表4 瑞香狼毒根石油醚萃取物12 h對兩種葉螨及豌豆蚜的毒力測定

3 討論

植物源農藥來源于植物的活性代謝物,結構多樣,不易使目標生物產生抗藥性,已成為現代農業病蟲害防治的熱點研究領域之一。瑞香狼毒在我國東北、華北、西北、西南草地廣泛分布,在西部干旱地區有很強的生存能力,其根系可達地下1 m左右,生命力頑強,環境條件適宜時繁殖迅速,對其周圍生物有強烈的化感作用,對一些昆蟲有觸殺作用,有很大的農藥開發價值[22]。

本文用瑞香狼毒提取物及其萃取物對兩種葉螨及豌豆蚜進行了室內觸殺活性及毒力測定,比較了石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水萃取物的觸殺活性。結果可知,瑞香狼毒乙醇提取物對3種供試昆蟲均表現出良好的觸殺活性;石油醚萃取物對3種供試生物的校正死亡率也均在84%以上;氯仿萃取物對供試生物的校正死亡率較低,瑞香狼毒萃取物觸殺活性順序為:石油醚萃取物>氯仿萃取物>水相萃取物>乙酸乙酯萃取物,隨著濃度增大,對3種供試生物的觸殺活性明顯增強,表現出良好的量效關系。對活性最好的石油醚萃取物進行了毒力測定,石油醚萃取物對截形葉螨、二斑葉螨和豌豆蚜24 h的LC50分別為0.8、0.037和0.360 5 mg/mL,均高于12 h毒力。

表5 瑞香狼毒根石油醚萃取物24 h對兩種葉螨及豌豆蚜的毒力測定

本文可看出,石油醚萃取物的活性顯著高于乙醇提取物及其他溶劑萃取物,表明對3種供試生物的活性成分都集中在石油醚萃取物中,因此后期研究將對石油醚萃取物的活性物質進行分離鑒定,獲得活性較高的先導化合物及結構式,并對其作用機理、作用方式和仿生合成進行研究,為瑞香狼毒的開發利用奠定理論依據。

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(責任編輯:楊明麗)

Comparative analysis of the contact activity of different fractions fromStellerachamaejasmeroot extracts against twoTetranychusandAcyrthosiphonpisum

Zhang Denghong1, Chen E1, Zhang Xiaoyun1, Zhang Xinhu1, Shen Huimin1, Lü Heping2

(1. College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;2. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China)

Contact activities of the ethanol extract and its different solvent extracted fractions from roots ofStellerachamaejasmeagainstTetranychustruncatesEhara,T.urticaeKoch andAcyrthosiphonpisumwere tested by dip method. The results showed that, after treatment with ethanol extract ofS.chamaejasme, the corrected mortalities of twoTetranychusspecies andA.pisumat 12 h were 60.28%, 59.24% and 54.32%, while at 24 h were 66.75%, 61.45% and 65.53%, respectively. The corrected mortalities of three tested pests treated with petroleum ether extracts at 12 h were 89.39%, 93.70% and 91.49%, while at 24 h were 93.33%, 84.19% and 100% respectively. The corrected mortalities were 32.11%, 35.66% and 27.35% at 12 h, and 34.47%, 35.95% and 38.60% at 24 h, respectively, after treatment with chloroform extracts. The order of contact activities of different solvents extracts againstTetranychusandA.pisumwere: petroleum ether extract > ethanol extract > chloroform extract > water phase extract > ethyl acetate extract. Among them, the petroleum ether extract showed the strongest contact activity against three kinds of pests, with LC50values of 2.040 2 mg/mL, 0.280 3 mg/mL and 0.911 4 mg/mL at 12 h, 0.8 mg/mL, 0.037 mg/mL and 0.360 5 mg/mL at 24 h, respectively.

Stellerachamaejasme; extracts;Tetranychustruncates;Tetranychusurticae;Acyrthosiphonpisum; contact activity

2015-11-24

2015-12-04

甘肅省農業生物技術研究與應用開發項目(GNSW-2012-20)

S 482

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.042

* 通信作者 E-mail:ndzxh@gsau.edu.cn;lheping@public.lz.gs.cn