42种植物甲醇提取物对白纹伊蚊的杀虫活性
2010-11-10王学贵吴翰翔沈丽淘田永青徐汉虹
王学贵,吴翰翔,沈丽淘,田永青,徐汉虹
(1 农药与化学生物学教育部重点试验室,华南农业大学资源环境学院,广东广州 510642;2 四川农业大学农学院,四川雅安 625014)
化学农药具有高效、快速及使用方便等特点,在农业生产中被广泛应用.但长期不合理使用造成了一系列连锁反应,首当其冲的就是“3R”问题(Residue,Resistance、Resurgence)[1].人们提倡开发“无公害农药”(Bio-rational pesticide)、“环境和谐农药”(Environment acceptable/friendly pesticide)等,提高农药施用技术,使农药在施用过程中达到农药无公害化(Pesticide bio-rationalization)[2].植物源农药由于原材料易得、不易产生抗药性、对天敌昆虫危害较小及环境相容性好而备受关注.我国是研究应用杀虫植物最早的国家,从200多年前到目前有大量的相关报道,如曾东强等[3]报道了山石榴Catunaregam spinosa果实甲醇提取物对小菜蛾的拒食作用,24 h非选择性拒食率达82%.国外对杀虫植物也有较多报道,如Georges等[4]以三齿骚扰蚊Ochlerotatus triseriatus、烟粉虱Bemisia tabacci成虫为研究对象,测定了采自布基纳法索的Pseudocedrela kotschyi、Cassia nigricans和麻风树Jatropha curcas等8种植物的杀虫活性,并通过活性跟踪从C.nigricans叶片提取物中分离出大黄素、citreorosein、emodic acid和毛地黄黄酮,其中大黄素杀虫活性最明显.本文以42种药用植物甲醇提取物对白纹伊蚊进行试验,测定其杀虫活性及毒力,从中筛选出高活性杀虫植物,为进一步分离鉴定杀虫活性成分奠定基础.
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试昆虫:白纹伊蚊Aedes albopictus,室内连续饲养多代,以4龄幼虫为试虫.
供试植物材料:总计42种植物,分属35科.除峨眉菝葜Smilax emeiensis采自峨眉山之外,其余41种植物均采自重庆金佛山国家自然保护区.
1.2 试验方法
1.2.1 植物杀虫活性成分的提取 各植物样品约500 g自然风干后,用真空干燥箱在55℃完全干燥,再用粉碎机粉碎得到60目筛的植物样品粉末,采用冷浸法进行提取[5].
1.2.2 植物甲醇提取物的杀虫活性及毒力测定称取0.1 g植物甲醇提取物溶解于1 mL丙酮中,再以蒸馏水配成质量浓度为1 mg/mL的供试液;同时以1 mL丙酮+49 mL水为空白对照.将发育一致的4龄白纹伊蚊幼虫放入配制好的药液中,每处理3次重复,每重复40头幼虫,于处理24和48 h后检查试虫死亡情况,计算死亡率和校正死亡率:死亡率=死亡虫数/供试总虫数×100%,校正死亡率=(处理死亡率-空白对照死亡率)/(1-空白对照死亡率)×100%.
挑选杀虫效果较好的植物甲醇提取物,设置5个浓度梯度,处理方法同上.将浓度转化为浓度常用对数,死亡率转化为几率值,建立毒力回归方程(y=a+bx),求出植物甲醇提取物对白纹伊蚊的毒力(LC50)[6].
2 结果与分析
2.1 42种植物甲醇提取物对白纹伊蚊4龄幼虫的杀虫活性
结果(表1)表明,各植物甲醇提取物(1 mg/mL)处理白纹伊蚊4龄幼虫24 h后,蛇足石杉Huperzia serrata处理表现出很强的毒杀作用,其校正死亡率为100%,而檫木Sassafras tzumu、大果领春木Euptelea pleiospermum和厚果崖豆藤Millettia pachycarpa也表现出较强的毒杀作用,其校正死亡率均达到85%以上;处理48 h后,蛇足石杉、厚果崖豆藤、檫木、大果邻春木甲醇提取物对白纹伊蚊校正死亡率几乎都达到100%,表现出很强的杀虫活性.
表1 42种植物甲醇提取物对白纹伊蚊4龄幼虫的杀虫活性Tab.1 The insecticidal activity of 42 species plant methanol extracts against the 4th-instars larva of Aedes albopictus
2.2 4种植物甲醇提取物对白纹伊蚊的毒力
毒力测定结果(表2)表明,蛇足石杉对白纹伊蚊4龄幼虫毒力最强,其LC50为48.89 μg/mL,而檫木、厚果崖豆藤及大果邻春木对白纹伊蚊4龄幼虫也表现出较强的毒力,其LC50分别为107.59、111.58及 118.63 μg/mL.
表2 4种植物甲醇提取物对白纹伊蚊的24 h毒力Tab.2 The toxicity of 4 species of plant methanol extracts against Aedes albopictus after 24 h treatment
3 讨论与结论
42种植物甲醇提取物(1 mg/mL)处理白纹伊蚊4龄幼虫24和48 h后,蛇足石杉处理表现出很强的毒杀活性,24 h后校正死亡率为100%,且与其他处理差异显著.毒力结果表明,蛇足石杉对试虫表现出较强的毒力,其杀虫活性成分值得进一步深入研究.
在本试验42种植物甲醇提取物中,蛇足石杉对白纹伊蚊的毒杀活性较好.蛇足石杉为石杉科石杉属植物,石杉科植物中普遍含有生物碱,在众多的生物碱成分中,石杉碱甲huperzine A活性最好,它是一种低毒、高效、可逆和高选择性的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂[7].有报道蛇足石杉总生物碱在家兔垂头试验、麻醉兔-胫神经肌标本和大鼠离体膈肌标本上均表现出明显的肌肉松弛作用[8].蛇足石杉中还含有三萜类和黄酮类成分,该类成分均表现出杀虫活性[9].研究表明,苦参的丙酮提取物对锥虫有致死性杀虫作用,分析其活性成分,主要是黄酮类成分[10].罗晓东等[11]从印楝种仁的提取物中分离得到10个四环三萜化合物,结果显示含印楝素为0.5%的印楝提取物在稀释150~800倍时对小菜蛾和菜青虫有较强的毒杀活性.因此,蛇足石杉中的杀虫活性物质可能有生物碱类、黄酮类和三萜类,究竟为何种活性物质还需采用活性跟踪分离技术,如柱层析、薄层层析及高效液相制备等手段进行分离纯化,并采用核磁共振(NMR)及质谱(MS)等手段进行结构鉴定才能确定.
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