甘肃天然草地30种有毒植物提取物对菜粉碟幼虫的拒食和触杀作用研究

胡冠芳，刘敏艳，李玉奇，牛树君，赵峰，沈慧敏＊

（1.甘肃农业大学草业学院农药学系，甘肃 兰州730070；2.甘肃省农业科学院植物保护研究所，甘肃 兰州730070）

甘肃省位于我国内陆，境内地貌类型复杂，气候差异较大，大部分地区干燥少雨。甘肃省有160万hm2天然草地，近20年来草地退化现象比较严重，初步估计退化草地面积已占总草地面积的60%以上。毒草的迅速蔓延是造成草地生态失衡的重要原因之一，是草地退化的一个重要指标［1］。甘肃天然草地有毒植物约有78科187属312种，其中重要有毒植物有18科26属46种，对家畜危害性大、分布较广的毒草主要有甘肃棘豆（Oxytropis kansuensis）、黄花棘豆（O.ochrocephala）、小花棘豆（O.glabra）、镰形棘豆（O.falcata）、蓝花棘豆（O.coerulea）、变异黄芪（Astragalusvariabilis）、狼毒（Stellerachamaejasme）、醉马草（Achnatheruminebrians）、黄帚橐吾（Ligulariavirgaurea）、箭叶橐吾（L.sagitta）以及壳斗科的栎属植物等［1－7］。关于天然草地有毒植物的杀虫活性，伏毛铁棒锤（Aconitumflavum）、泽漆（Euphorbiahelioscopia）、狼毒大戟（E.fischeriana）、北乌头（A.kusnezoffii）、露蕊乌头（A.gymnandrum）、铁棒锤（A.pendulum）、甘肃棘豆、醉马草、黄帚橐吾、箭叶橐吾、甘肃马先蒿（Pediculariskansuensis）、贝加尔唐松草（Thalictrumbaicalense）、狼毒和骆驼蓬（Peganumharmala）等对粘虫（Mythimnaseparate）、桃蚜（Myzuspersicae）、桃粉蚜（Hyalopterusarundinis）、麦二叉蚜（Schizaphis graminum）、萝卜蚜（Lipaphiserysimi）、斜纹夜蛾（Prodenialitura）、亚洲玉米螟（Ostriniafurnacalis）、棉铃虫（Helicoverpaarmigera）、家蝇（Muscadomestica）、舞毒蛾（Lymantriadispar）、沙漠蝗虫（Schistocercagregaria）、朱砂叶螨（Tetranychuscinnabarinus）和山楂叶螨（T.viennensis）等多种害虫（螨）的生物活性国内外已有报道［8－32］。在有毒植物对菜粉蝶幼虫（菜青虫，Pierisrapae）的杀虫活性方面，狼毒根乙醇提取物具有很强的拒食、胃毒、生长发育抑制作用，但触杀作用较差［19，20，33，34］；毛茛（Ranunculusjaponicus）甲醇提取物具有一定的拒食作用［23］；白屈菜（Chelidoniummajus）、泽漆、宽叶荨麻（Urticalaetevirens）、裂叶荨麻（U.fissa）、麻叶荨麻（U.cannabina）和毛茛丙酮提取物具有较强或一定的拒食作用［35］。本研究对象涉及甘肃天然草地的30种有毒植物，其中多数种类对菜粉蝶幼虫的杀虫活性国内外迄今未见报道。为了充分利用甘肃省天然草地丰富的有毒植物资源，寻找具有杀虫活性的植物，为开发新型植物源杀虫剂提供线索和理论依据，研究了甘肃天然草地30种有毒植物提取物对菜粉蝶幼虫的拒食和触杀作用。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试的30种有毒植物于2008－2009年6－9月采自甘肃省肃南、天祝、岷县、临潭、玛曲和碌曲天然草地，隶属10个科，种类及供试部位列于表1。

表1 供试有毒植物种类Table 1 Poisonous plants species in experiment

1.2 植物样品前处理

新鲜植物材料洗净后切片或切段阴干，粉碎过40目（0.63mm）筛，在室温下保存备用。

1.3 供试溶剂

甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和氯仿均为化学纯。

1.4 植物样品的提取

采用冷浸渍法提取［36，37］。称取植物样品50g，置于棕色广口瓶中，分别加入500mL甲醇浸泡72h，过滤后收集滤液；滤渣继续用500mL溶剂浸泡48h，过滤后收集滤液；滤渣再用500mL溶剂浸泡24h，过滤后收集滤液，弃除残渣，合并3次滤液。滤液经RE－52AA型旋转蒸发仪减压浓缩至干燥为提取物，称其重量。铁棒锤另用乙醇，露蕊乌头另用乙醇和丙酮，狼毒大戟另用乙醇和丙酮，冷蒿另用乙酸乙酯，狼毒另用85%乙醇和氯仿提取，提取过程相同。

1.5 供试样品的配制

冷浸渍法所得提取物浸膏用甲醇溶解并定容至50mL，相当于植株干样品1 000g／L的质量浓度，在冰箱中2℃条件下保存备用。生物测定前加入1%的表面活性剂JFC（C7～C9烷醇聚氧乙烯醚）。

1.6 供试昆虫

菜粉蝶（Pierisrapae）4龄幼虫（菜青虫）采自不施药的甘蓝（Brassicaoleracea）菜地。

1.7 生物测定方法

1.7.1 30种有毒植物提取物对菜粉蝶4龄幼虫拒食作用的测定 采用叶碟浸渍法［38，39］。从田间采集甘蓝叶片，用圆形打孔器（直径2cm）打成叶碟。将叶碟在提取物原液中浸渍3～4s，取出晾干后放入直径9cm铺有滤纸保湿的培养皿中，每皿放入2张叶碟。挑选菜粉碟4龄幼虫，饥饿4h后放入加有叶碟的培养皿中，每皿放入1头，每组8头，重复3次，累计处理24头试虫，以甲醇＋JFC浸渍叶碟处理作为对照。在温度（25±1）℃、湿度60%～80%、光照L∶D＝14∶10条件下饲养，视取食情况及时添加叶碟。48h后用LI－3000型叶面积测定仪测定剩余叶面积，统计取食量，计算拒食率。计算公式如下：

1.7.2 30种有毒植物提取物对菜粉蝶4龄幼虫触杀作用的测定 采用虫体浸渍法［40］。提取物用水稀释成10倍液，相当于植株干样品100g／L的质量浓度。挑选大小一致的菜粉蝶4龄幼虫，在药液中浸渍3～4s，取出后用滤纸吸去多余药液，然后放入直径12cm铺有滤纸保湿的培养皿中，饲喂新鲜甘蓝叶片。每皿放入5头，每组10头，重复3次，累计处理至少30头试虫，以甲醇＋JFC用水稀释成10倍液浸渍处理作为对照。饲养条件同1.7.1。24和48h后调查死亡数，计算死亡率和校正死亡率。

2 结果与分析

2.1 30种有毒植物提取物对菜粉蝶4龄幼虫拒食作用的测定结果

在供试的30种有毒植物提取物中，铁棒锤甲醇和乙醇提取物、贝加尔唐松草甲醇提取物、灰绿黄堇甲醇提取物对菜粉蝶4龄幼虫的拒食作用最强，48h的拒食率均高达100.00%；其次为骆驼蓬甲醇提取物、青藏大戟甲醇提取物、露蕊乌头甲醇提取物、泽漆甲醇提取物、狼毒甲醇提取物、露蕊乌头乙醇提取物、狼毒大戟甲醇提取物、狼毒大戟乙醇提取物、冷蒿（小白蒿）甲醇提取物、露蕊乌头丙酮提取物和狼毒大戟丙酮提取物，48h的拒食率分别为97.68%，97.62%，97.13%，96.41%，96.28%，95.47%，95.14%，94.09%，93.50%，93.15%和91.20%，这11种提取物具有很强的拒食作用；黄帚橐吾、毛茛、披针叶黄华、节裂角茴香和箭叶橐吾甲醇提取物具有较强的拒食作用，48h的拒食率分别为82.23%，63.80%，59.17%，57.68%和52.97%；莲叶橐吾、醉马草和穗花马先蒿甲醇提取物具有一定的拒食作用，48h的拒食率分别为46.93%，43.92%和24.41%；甘肃马先蒿、宽叶荨麻、裂叶荨麻、麻叶荨麻、白屈菜、黄花棘豆、甘肃棘豆、小花棘豆、蓝花棘豆、镰形棘豆、莲座蓟和美丽风毛菊甲醇提取物则无拒食作用（表2）。

2.2 30种有毒植物提取物对菜粉蝶4龄幼虫触杀作用的测定结果

在供试的30种有毒植物提取物中，贝加尔唐松草、灰绿黄堇和铁棒锤甲醇提取物对菜粉蝶4龄幼虫的触杀作用最强，48h的触杀死亡率分别为94.12%，94.12%和93.33%；其次为冷蒿（小白蒿）乙酸乙酯提取物、骆驼蓬甲醇提取物、狼毒氯仿提取物、黄帚橐吾甲醇提取物、冷蒿（小白蒿）甲醇提取物和狼毒甲醇提取物，48h的触杀死亡率分别为90.00%，88.24%，86.67%，83.33%，80.00%和80.00%，这6种提取物具有很强的触杀作用；狼毒85%乙醇提取物、箭叶橐吾和泽漆甲醇提取物具有较强的触杀作用，48h的触杀死亡率分别为62.50%，60.00%和52.94%；莲叶橐吾、节裂角茴香、甘肃棘豆、镰形棘豆、青藏大戟和黄花棘豆甲醇提取物具有一定的触杀作用，48h的触杀死亡率分别为46.67%，46.67%，36.67%，36.67%，30.00%和30.00%；蓝花棘豆、小花棘豆、美丽风毛菊、露蕊乌头、毛茛、狼毒大戟、醉马草、披针叶黄华、白屈菜、甘肃马先蒿、穗花马先蒿甲醇提取物的触杀作用很弱，48h的触杀死亡率在26.67%以下；宽叶荨麻、裂叶荨麻、麻叶荨麻和莲座蓟甲醇提取物则无触杀作用（表3）。

表2 30种有毒植物提取物原液对菜粉蝶4龄幼虫拒食作用的测定结果Table 2 Antifeeding effects on extracts from 30kinds of poisonous plants against the 4－age instar larva of P.rapae

表3 30种有毒植物提取物稀释10倍液对菜粉蝶4龄幼虫触杀作用的测定结果Table 3 Contact effects on the ten multiple dilution of extracts from 30kinds of poisonous plants against the 4－age instar larva of P.rapae

综合上述结果分析，铁棒锤、贝加尔唐松草、灰绿黄堇、黄帚橐吾、冷蒿（小白蒿）、骆驼蓬和狼毒甲醇提取物对菜粉蝶4龄幼虫具有很强的拒食和触杀作用；露蕊乌头、青藏大戟和狼毒大戟甲醇提取物具有很强的拒食作用，但触杀作用微弱；泽漆甲醇提取物具有很强的拒食作用和较强的触杀作用。

3 讨论

关于毛茛、泽漆、宽叶荨麻、裂叶荨麻、麻叶荨麻、白屈菜和狼毒对菜粉蝶幼虫的拒食作用，本研究结果与杨庆森等［35］的报道结果差异较大，作者分析原因有二：一是提取溶剂不同，作者近5年在从事植物源农药的研究过程中，发现152种植物丙酮提取物对粘虫和菜粉蝶幼虫的拒食和触杀作用均不及甲醇和乙醇提取物，故本研究选用甲醇作为提取溶剂；二是菜粉蝶幼虫龄期不同，因为菜粉蝶幼虫的最高龄期为5龄，若选用5龄幼虫进行生物测定，有可能因为幼虫准备化蛹而致取食量下降，从而影响拒食作用结果的准确性，故本研究选用4龄幼虫作为试虫，以求更客观地反映拒食作用的真实效果。有关狼毒根的拒食作用与张国洲等［19］的研究结果是一致的。

近年来应用化学农药产生的“3R”（抗药性、残留、害虫再猖獗）问题给人类健康带来了严重隐患，并且造成生态环境失衡，引发有害生物产生抗药性和害虫再猖獗，导致害虫天敌及其他有益生物数量下降、人畜中毒。为了提高人类的生存环境质量和食物质量，世界众多科学家们已把寻找高效、低毒、低残留及与环境和谐的生态合理农药作为农药的研发方向，从植物中提取分离杀虫活性成分的研究受到了广泛的关注，目的在于获取创制新型杀虫剂的天然模板，进行仿生合成，以解决当前化学防治中存在的弊端［41］。

甘肃肃南、天祝和甘南等天然草地地处青藏高原边缘，由于其独特的地理环境和自然资源，有毒植物种类十分丰富，在这些地区的天然草地，有毒植物大量繁衍，已给畜牧业发展带来危害甚至造成严重的经济损失，家畜误食有毒植物中毒甚至死亡的现象屡见不鲜［42，43］。因此在加强对有毒植物实施“生态控制”的同时，采取综合利用措施，不仅可促进草地畜牧业的可持续发展，对保障农产品质量安全也有重要意义。综合利用就是利用有毒植物的多种特性作为它用，以控制其大量繁衍。有毒植物的“毒性”系对畜牧业和食用而言，有毒植物中所含的各种化学成分是其在长期的生存竞争中形成的，如能化害为利、物尽其用，既能控制毒草，又能为人类服务。本研究结果表明，铁棒锤、贝加尔唐松草、灰绿黄堇、黄帚橐吾、冷蒿（小白蒿）、骆驼蓬、狼毒、露蕊乌头、青藏大戟、狼毒大戟和泽漆等有毒植物具有很强的杀虫活性，其中灰绿黄堇、黄帚橐吾、骆驼蓬、狼毒、狼毒大戟和泽漆等资源丰富、繁殖力强，具有作为植物源农药开发利用的前景。开发利用有毒植物，可考虑两条途径，一是制成粗制品或粗提取液直接用于防治害虫；二是对杀虫活性成分进行分离、提纯，鉴定其化学结构，进行仿生合成，进而创制高效、低毒、低残留新农药。

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