白前生物堿對蠶豆修尾蚜的控制作用研究

王旭東

摘 要：植物源天然產物是可以替代化學合成農藥最具潛力的藥劑來源。以藥源植物華北白前為試驗材料，使用溶劑提取法從華北白前地下部分提取分離生物堿成分，并制成乳油和水劑2種制劑，分別配制15mg/L、37.5mg/L、75mg/L、150mg/L、300mg/L等5種濃度，通過葉片浸漬法測定了白前生物堿對蠶豆修尾蚜的毒效。結果表明，白前生物堿乳油和水劑對蚜蟲均具有明顯的觸殺效果，其LC50分別為45.568mg/L、115.586mg/L，制劑濃度在300mg/L時能快速降低蚜蟲種群數量，死亡率分別為78.33%、71.67%。

關鍵詞：植物源藥劑;生物堿;蚜蟲;生物防治;持續控制

中圖分類號 Q969.93文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）22-0124-03

Study on Effect of the Alkaloids from Cynanchum mogolicum （Asclepiadaceae）on Megoura japonica （Aphidoidea）

WANG Xudong et al.

（Agricultural Technology and Extension Station， Fuyu Town， Susong 246500， China）

Abstract： Natural products are the most potential source for replacing chemical synthetic pesticides.In this study， the alkaloids were extracted and separated from the underground part of Cynanchum mogolicum with solvent， and made into 15 mg/L， 37.5 mg/L， 75 mg/L， 150 mg/L and 300 mg/L of emulsifiable concentrates （EC） and aqueous solution （AS） respectively.The toxicity of alkaloids to aphids Megoura japonica （Matsumura） was determined by leaf immersion.The results showed that EC and AS had obvious lethal effect on aphids， and their LC50 were 45.568 mg/L and 115.586 mg/L respectively.The EC and AS at 300 mg/L could cause a large mortality of aphids， and the mortality rates were 78.33% and 71.67% respectively.

Key words： Plant insecticide; alkaloid; Aphid; Biocontrol; Sustainable control

具有殺蟲抗菌作用的藥源植物主要包括毛茛科、杜鵑花科、茄科、百合科、豆科等有毒植物類群[1]。據統計，具殺蟲作用的藥源植物大約有30多個科1000多種類，具有開發利用價值的主要包括菊科、唇形科、豆科、蕓香科、番荔枝科、大戟科、天南星科等種類的植物。當前，主要商品化的植物源殺蟲劑包括魚藤酮、除蟲菊、苦參堿、印楝素和煙堿等。由植物產生的次生代謝產物超過40多萬種成分，主要組分包括萜烯類、生物堿類、類黃酮、酚類、獨特氨基酸和多糖等，其均具有一定殺蟲或抗菌活性[2]。藥源植物對有害生物具有胃毒、驅避、拒食、生長抑制以及繁殖不育等作用[3]。

目前，我國獲準注冊登記的植物源農藥主要有皂素煙堿可溶性乳劑、魚藤酮乳油、茴蒿素水劑、油酸煙堿、楝素殺蟲乳油、谷蟲凈微粒劑和苦參堿殺蟲劑等。而以植物中的活性成分作為先導化合物，開展結構優化開發新型農藥價值遠大于植物的直接利用[4]，如除蟲菊素是有效的天然殺蟲劑，但其強光下不穩定，美國Laforge等用丙烯基代替其環戊烯醇側鏈的戊二烯基，改造開發了環境較穩定的可應用于防治害蟲的擬除蟲菊酯類殺蟲劑[5]。植物源農藥具有不污染環境、病蟲害不易產生抗性等優點，其在病蟲害綜合治理中，特別是無公害和綠色有機食品生產方面前景廣闊。

蠶豆修尾蚜[Megoura japonica （Matsumura）]，為半翅目，主要分布于遼寧、北京、吉林、內蒙古、寧夏、臺灣等地區，對豌豆、蠶豆、大豆的威脅很大，其通過刺吸式口器危害農作物，是農業生產中的重要有害生物，常用防治蚜蟲的化學防治藥劑有機磷類、氨基甲酸酯類和新煙堿類等，蚜蟲對其產生的抗性嚴重[6]。從藥源植物中尋找有效防治蚜蟲的活性成分，進而開發出高效安全的殺蚜藥，是當前新農藥開發的有效途徑。

華北白前[Cynanchum mogolicum （Maxim）]為蘿藦科（Asclepiadaceae）植物，又名對葉草、牛心樸等，其廣分布于我國內蒙、青海、陜西、寧夏、新疆等地區，植物資源十分豐富。華北白前全草均可藥用，具有止血、鎮痛、消炎之功效，我國民間用于驅殺蚊蟲和抗癌等。在秋季采挖，可生用或蜜炙用，具有降氣、消痰、止咳之功效，其主治肺氣壅實 ，咳嗽痰多、胸悶喘息等癥狀。華北白前乙醇提取物中分離鑒定到多種生物堿，白前生物堿對小菜蛾幼蟲等具有顯著的生長發育抑制作用，但其對蠶豆修尾蚜的控制作用尚未見報道[7]。

1 材料與方法

1.1 材料 華北白前[Cynanchum mongolicum（Maxim）]全草采自內蒙古鄂爾多斯草原。將植株全草洗凈、陰干，放入小型植物式樣粉碎機中粉碎，置于密封瓶中保存，備用。工業酒精、氫氧化鈉、鹽酸、氯仿等，除工業酒精外均為分析純（北京化學試劑公司）。旋轉蒸發儀：RE52-98型（上海亞榮生化儀器廠）;循環水式多用真空泵：SHB-Ⅲ型（鄭州長城儀器廠）;小型粉碎機：HY-04B型（北京鑫環亞科技有限公司）;電熱恒溫鼓風干燥箱：DHG-9052A型（上海圣欣科學儀器有限公司）;電子天平：CP224S型（北京賽多利斯天平有限公司）;培養皿：直徑9cm;錐形瓶：100mL。

1.2 方法

1.2.1 白前生物堿提取 將華北白前地下部分洗凈、陰干，置于小型植物試樣粉碎機中粉碎，過40目篩后，在室溫下，用95%工業酒精浸提植物粉末3d，過濾濃縮得浸膏，濾渣繼續浸提3次，合并各次所得浸膏?？偨嘤?%HCL溶解，濾除不溶物，鹽酸液用氯仿萃取，鹽酸相用10%NaOH調pH到9～10得堿水液，依次用氯仿萃取3～5次，濃縮氯仿相得白前生物總堿，用同法將生物總堿精制，得精制生物堿。

1.2.2 蚜蟲飼養 營養缽里加入經消毒營養基質，每缽播種2顆提前1d泡過的蠶豆種子，澆上適當的水潤濕，放溫室等待發芽長大后接種蚜蟲。在發芽7d約10cm高的蠶豆苗上接種蚜蟲，置于養蟲室（室溫28±1℃，相對濕度70±10%）自然繁殖，保證蠶豆苗上蚜蟲密度，避免蚜蟲密度過大影響蚜蟲種群

1.2.3 藥劑配制 經過預備試驗后，選擇白前生物堿水劑和乳油2種劑型進行毒力測定。白前生物堿初始濃度均為7500mg/L，然后各稀釋500倍、200倍、100倍、50倍、25倍配制為15mg/L、37.5mg/L、75mg/L、150mg/L、300mg/L 5種濃度梯度。

1.2.4 試驗方法 采用浸漬法測定白前生物堿制劑對蚜蟲的毒力。將大小一致，沒用藥的無蟲蠶豆葉片在供試藥劑系列濃度（5個）梯度藥液中浸漬10s，取出晾干后，放入培養皿（2葉/皿）;再用小毛筆挑取大小相同無翅成蚜放入培養皿中，20頭/皿，皿上鋪有相同濃度藥劑浸濕過濾紙以保濕，蓋上皿蓋。每處理重復3次，清水為對照。處理后置于（25±1）℃，相對濕度80%左右的恒溫光照培養箱內，24h后檢查飼蟲死亡率，以毛筆尖輕觸蚜蟲腹部，足不動則視為死亡。24h后記錄總蟲數、死亡蟲數，計算校正死亡率，采用幾率值分析法求毒力回歸方程及LC50。校正死亡率的計算：

校正死亡率（%）=（處理死亡率-對照死亡率）/（1-對照死亡率）×100

1.3 統計分析 各處理和CK死亡率均以平均值表示，各藥劑處理后死亡率的統計分析比較采用鄧肯新復極差法（DMRT法）。所有計算直接采用Microsoft Excel 2010進行，統計采用SPSS17.0進行[8]。

2 結果與分析

2.1 白前生物堿乳油對蚜蟲的毒力 經24h處理后各濃度梯度蚜蟲死亡率均顯著高于對照。75mg/L和37.5mg/L生物堿乳油差異不顯著，其他處理間差異均達顯著水平。300mg/L生物堿乳油對蚜蟲死亡率78.33%，校正死亡率為75.98%;75mg/L時蚜蟲死亡率為51.67%;15mg/L蚜蟲死亡率為36.67%（圖1）。蚜蟲死亡率隨著白前生物堿乳油濃度的降低而降低，乳油濃度在150mg/L以上，可以保證較好的防治效果。

利用SPSS軟件采用幾率值分析法求出其毒力回歸方程為Y=-1.35913+0.81941x（表1）其LC50為45.568mg/L。毒力回歸曲線如圖2所示。

2.2 白前生物堿水劑對蚜蟲的毒力 經24h處理后各濃度梯度下蚜蟲死亡率和校正死亡率均顯著高于對照，37.5mg/L和15mg/L的白前生物堿水劑的毒力差異不顯著，其他處理間差異均顯著。濃度為300mg/L的水劑對蚜蟲致死率為71.67%;150mg/L時蚜蟲死亡率為51.67%;15mg/L蚜蟲死亡率為21.67%，校正死亡率為12.78%（圖3）。蚜蟲死亡率隨著白前生物堿水劑濃度的降低而降低，水劑濃度在300mg/L以上，可保證較好的防治效果。

利用SPSS軟件采用幾率值分析法求出其毒力回歸方程為Y=-2.13703+1.03593x（見表2），其LC50為115.586mg/L。毒力回歸曲線如圖4所示。

3 討論

華北白前生物堿乳油和水劑對蠶豆修尾蚜具有明顯的防治效果，制劑濃度與死亡率具有顯著的正相關關系。前期報道表明，白前生物堿對斜紋夜蛾幼蟲的控制作用明顯，主要表現在拒食作用和生長發育抑制作用，而本研究證明，白前生物堿乳油和水劑對蠶豆修尾蚜的觸殺作用明顯。有報道指出，苦參堿、除蟲菊素、印楝素和茶皂素等對幾種害蟲有一定的控制效果，且對蚜蟲的毒殺作用，但其對粘蟲、小菜蛾和棉鈴蟲等鱗翅目害蟲則沒有明顯的控制效果[9][10]。

華北白前是一種分布廣泛的藥源植物，資源豐富，含較高的殺蟲生物堿，具有較好的開發利用價值[11]。人們在生物堿的實際應用中，能夠根據不同的害蟲種類選擇合適的使用方式以發揮對害蟲的最大控制作用。在白前生物堿的開發過程中，也可以根據不同的害蟲種類開發出不同的藥劑類型，以利于發揮其對害蟲控制作用，節約成本，提高藥效[12，13]。需要進一步研究白前生物堿對其他種類的害蟲的控制作用，闡明其作用機理，找到最有效的作用方式，為白前生物堿的開發利用提供理論和實際依據。

參考文獻

[1]郝乃斌，戈巧英.中國植物源殺蟲劑的研制與應用[J].植物學通報，1999，16（5）：495-497.

[2]史衛國，徐之明，黃清臻，等.植物源農藥的進展[J].農藥科學與管理，1997，03：33-35.

[3]羅萬春，慕立義，李云壽.植物源生物堿的殺蟲作用[J].農藥，1977，36（7）：11-15.

[4]孫小潔，李慶.植物源殺蟲劑開發利用現狀及前景展望[J].經濟林研究，2004，22（2）：73-77.

[5]欽俊德.昆蟲與植物的關系：論昆蟲與植物相互作用及演化[M].北京：科學出版社，1987.

[6]Grainge M，Ahmed S.Handbook of plants with pest control properties[J].Honolulu，Hawaii，USA：East-West Center，1988

[7]Hongli Sun，Simon Blanford，Yanyan Guo，et al.Toxicity and influences of the alkaloids from Cynanchum komarovii AL.Iljinski （Asclepiadaceae） on growth and cuticle components of Spodoptera litura Fabricius （Noctuidae） larvae[J].Natural Product Research，2012，26（10）：903–912.

[8]賈春生.利用SPSS軟件計算殺蟲劑的LC50[J].昆蟲知識，2006，43（3）：414-417.

[9]袁靜，呂良忠，叢斌，等.苦參生物堿殺蟲生物活性測定[J].農藥，2004，43（6）：284-287.

[10]肖文斐，來文國，柴偉國，等.四種植物源農藥對甜瓜蚜蟲的防治效果研究[J].杭州農業與科技，2018，01：42-44.

[11]Yang Ge，Pingping Liu，Rui Yang，et al.Insecticidal Constituents and Activity of Alkaloids from Cynanchum mongolicum[J].Molecules，2015，20（9）：17483-17492.

[12]婁紅祥，李珗，初曉君.華北白前根中生物堿的分離與衍生物的制備[J].山東醫科大學學報，1995，33（2）：158-160.

[13]周賢春，李春霞.生物堿的研究進展[J].生物技術通訊，2006，17（3）：476-479.

（責編：張宏民）