瑞香狼毒粗提取物杀虫活性研究
2011-01-06史传奇
史传奇,王 臣
(哈尔滨师范大学)
瑞香狼毒粗提取物杀虫活性研究
史传奇,王 臣*
(哈尔滨师范大学)
为了探讨瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)在植物源农药方面的应用,研究采用2.50 kg的瑞香狼毒根粉,95%乙醇总提取液浓缩至500 mL,定为原液,按不同浓度稀释后,室内叶碟法杀灭菜粉蝶(Pieris rapae)4龄菜青虫试验结果显示:浓度为160 mol/L时,4龄幼虫表现为高度的拒食现象.浓度为80 mol/L和40 mol/L,杀虫效果相似.72 h时,浓度为80 mol/L时最高杀虫效果达到85.36%,而浓度为2.5 mol/L时杀虫效果不高,仅为27.09%.3个处理时间下,LC50分别为39.36 mol/L、17.02 mol/L和8.81 mol/L.因此瑞香狼毒在植物源农药利用方面具有较好的应用前景.
瑞香狼毒;粗提取;菜青虫;杀虫
0 引言
瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)又名断肠草、馒头花、山萝卜、火柴头等,是瑞香科(Thymelaeaceae)狼毒属多年生草本植物[1],全株有毒,为草原伴生种,分布于全国东北、西北、西南等大部分地区.瑞香狼毒有较强的杀螨活性[2-4];提 取 物 对 几 类 蚜 虫 有 很 好 防 除 作用[5-6],采用叶碟法、夹毒法和点滴法,发现瑞香狼毒根的乙醇提取液对菜粉蝶5龄幼虫有很强生物活性,并提取出几种作用效果显著的杀虫活性成分,如伞形花内酯(7-hydrocoumarin)、瑞香亭(daphnoritin)和狼毒色原酮(chamaechromone)等[7-9];对菜青虫胃毒活性试验中,采用叶片夹毒法,72 h的 LC50为 3.82×103mg/L,浓度为5.00×104mg/L 时,校正死亡率为 91.2%;72 h校正死亡率为 96.8%[10].
随着人们越来越重视环境保护及自身健康,植物源农药的开发与应用也越来越受到农业生产的关注.人们根据天然有毒植物具有抵抗农业害虫的特点,开发了多种生物制剂的新型农药,并以投入生产应用.瑞香狼毒同其他天然有毒植物一样,具有来源广泛、高效广谱、无残留等优点,但瑞香狼毒作为植物源农药在农业生产中尚未得到广泛应用,主要原因是其杀虫活性成分的生产流程较为复杂,生产成本相对较高,本试验对瑞香狼毒根的总成分做提取,生产流程简易,在实验室内对菜青虫毒杀作用做定量分析.
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
该试验于2010年9月在哈尔滨师范大学生命科学与技术学院植物化学成分分析室内进行.室温(25±5)℃.
1.2 试验材料
1.2.1 供试药材
2010年6~8月于黑龙江省肇东市五里木草原采收瑞香狼毒(经哈尔滨师范大学王臣教授鉴定),取根去土淋洗后充分阴干室温保存待用.
1.2.2 供试害虫
2010年9月20日上午在哈尔滨师范大学试验田白菜地人工捕获菜青虫,虫龄4龄[11].
1.3 试验方法
1.3.1 主要仪器与药品
9FZ-15B型多用磨粉机(国营简阳机械厂)、CQ250超声波清洗仪(上海超声波仪器厂)、RE-52A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),95%乙醇(哈尔滨市新达化工厂).
1.3.2 药用成分提取
药材处理采用常温浸泡,超声波辅助提取法.将处理后的根剪成3 cm左右小段,120目筛磨成絮状粉末.取根粉1.5 kg,平均分成6份,每份按料液比1∶20(g∶mL)加入95%乙醇浸泡过夜.次日超声波提取30 min后过滤得滤液,重复3次,合并总滤液,旋转蒸发仪回流浓缩至300 mL,定为原液,回收乙醇.原液加水稀释至不同浓度,蒸馏水做对照.
1.3.3 室内杀虫试验
参照叶碟法[12],将未使用过任何农药的新鲜白菜叶片用圆形打孔器打成Φ=2 cm叶碟,取一定量分别浸入已配制好的各浓度药液中片刻后取出.取Φ=9 cm培养皿放入滤纸,喷少许水保湿,每皿10片叶碟.每浓度设10皿为一组,每个培养皿放入健康幼虫5条,重复3次.试验过程中为防止有寄生蝇出现,用网遮罩,并保持叶碟新鲜,及时捡出死虫,虫粪多时应及时更换新培养皿.记录24 h、48 h、72 h各组死虫数.
1.3.4 统计分析
数据采用校正死亡率±标准差表示,采用SPSS Statistics17.0进行统计学分析,求出半致死浓度(LC50)[13-14].
校正死亡率%=(处理组死亡率-对照组死亡率)/(1-对照组死亡率)(Abbott公式).
2 结果与分析
研究表明:当浓度为160 mol/L时,72 h内4龄幼虫表现出高度的拒食现象,幼虫在叶碟附近趋避绕行;其余浓度处理见表1.校正死亡率随瑞香狼毒总提取液稀释倍数增大而降低,浓度为2.5 mol/L时杀虫效果不高,72 h时仅达到27.09%.统计学分析表明,3个处理时间条件下各组数据与对照组相比均达到差异显著水平,48 h和72 h时与对照组相比达到差异极显著,而浓度为80 mol/L和40 mol/L,杀虫效果差异不显著,即毒力相近.
表1 提取物对菜青虫活性测定结果
表2 提取物对菜青虫的毒力测定结果
表2所示:3个处理时间,校正死亡率与浓度之间有很好的相关关系,P<0.05,回归显著,经计算 LC50分别为 39.36 mol/L、17.02 mol/L 和8.81 mol/L.可能是由于随时间延长毒物在受试虫体内逐渐累积所致.
3 讨论
前人试验过程中将提取液浓缩至稠膏状,该试验发现稠膏状物很难从圆底瓶中取出,而且不易吸水,稀释浓度不确定.为解决以上问题,本实验取2.50 kg根粉按料液比 1∶20(g∶mL)加入95%乙醇,浓缩至500 mL,定为原液,而原液中含有的乙醇,可以作为媒溶剂,再进一步加水稀释,便于总提取物直接应用.
该试验中菜青虫直接从试验田白菜地获得,龄期为4龄,不同龄期取食量及抗药能力有所不同,1~3龄幼虫的取食量小,而5龄幼虫易进入蛹期[11],影响试验.本试验中选用4龄菜青虫,此时期较3龄及3龄前的取食量大,且在72 h的试验期间不化蛹.
在农业生产中,毒杀不如拒食作用的效果好[17],毒杀作用会造成叶片损伤,对产量会造成一定的影响,而拒食作用使害虫趋避,可以更好的保护作物叶片.且拒食作用不破坏食物链.本试验浓度为160 mol/L时对4龄菜青虫有较好的拒食作用,但对药材原料需求量大,有关拒食作用,仍有待于进一步研究.
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1999.
[2]杨英,温立彬.瑞香狼毒泼浇剂驱杀小白鼠体内寄生虫试验[J].中国兽医科技,2000,30(9):24 -26.
[3]曹挥,刘素琪,赵莉蔺,等.瑞香狼毒提取物对山楂叶螨生物活性及酶活性影响[J].林业科学,2003,39(1):98-102.
[4]韩建勇,曾鑫年,杜丽香,等.几种植物的杀螨活性研究初报[J].广东农业科学,2003(2):43-47.
[5]侯太平,崔球,陈淑华,等.瑞香狼毒中灭蚜活性物质结构鉴定[J].有机化学,2002,22(1):67 -70.
[6]高平,刘世贵,侯太平,等.瑞香素对蚜虫生物活性的研究[J].植物保护学报,2001,28(3):165 -168.
[7]张国洲,王亚维,徐汉虹,等.瑞香狼毒杀虫活性成分的提取与分离(Ⅰ)[J].安徽农业大学学报,2000,27(4):340-344.
[8]张国洲,王亚维,徐汉虹,等.瑞香狼毒杀虫活性成分的提取与分离(Ⅱ)[J].安徽农业大学学报,2000,27(4):345-347.
[9]王亚维,张国洲,徐汉虹,等.瑞香狼毒对菜粉蝶生物活性的研究[J].安徽农业科学,2004,32(2):264 -265,268.
[10]张可君,何义国,周俗,等.瑞香狼毒对菜粉蝶幼虫的杀虫活性[J].植物保护学报,2005,32(3):305 -308.
[11]蒙黔英,简富明,吴浪平,等.菜青虫取食量的室内测定[J].贵州农学院学报,1985,2:43 -49.
[12]吴文君.化学保护实验技术导论[M].西安:陕西科技出版社,1988.
[13]季江海,彭渤,刘维.杀虫剂毒力测定中半数效应的计算方法[J].中国媒介生物学及控制杂志,2006,17(6):513-514.
[14]余金咏,吉志新,温晓蕾.13种农药对美国白蛾三龄幼虫触杀作用研究[J].中国农学通报,2010,26(9):289-293.
[15]张天柱,魏春雁,刘玉峰.瑞香狼毒生物活性成分的提取与分离、纯化方法[J].特产研究,2006(1):57 -60.
[16]张国洲,徐汉虹,赵善欢,等.瑞香狼毒中杀虫活性成分的提取与初步分离[J].青海大学学报:自然科学版,2000,18(2):3-6.
[17]张国洲,徐汉虹,吴振廷.瑞香狼毒根提取物对菜粉蝶幼虫的拒食作用[J].安徽农业科学,2000,28(4):464 -465.
Study on the Insecticidal Activity of Stellera Chamaejasme
Shi Chuanqi,Wang Chen
(Harbin Normal University)
The applications of Stellera chamaejasme in botanical pesticide are studied in this paper,which is concentrated 2.50 kg root powder and 95%ethanol mixture to 500 ml as the crude solution,dilutes to different concentrations and adopted the disc-leaf-method to kill the 4th larva of Pieris rapae.The results show that a high antifeedant effect when the concentration is 160 mol/L.The effects of concentration 80 mol/L and 40 mol/L are similar.The highest insecticidal effect is 85.36%when the concentration is 80 mol/L at 72 h,but only 27.09%when the concentration is 2.5 mol/L.Under the 3 processing time,LC50(Lethal Concentration 50)are 39.36 mol/L,17.02 mol/L and 8.81 mol/L.Therefore,Stellera chamaejasme in the use of botanical pesticide has good prospects.
Stellera chamaejasme;Crude extraction;Larvae of Pieris rapae;Insecticide
2010-10-11
*通讯作者
(责任编辑:李佳云)