外来植物薇甘菊的开发利用前景

王志远， 莫 南， 田先娇

(德宏师范高等专科学校，云南芒市 678400)

外来植物薇甘菊的开发利用前景

王志远， 莫 南， 田先娇

(德宏师范高等专科学校，云南芒市 678400)

薇甘菊是一种危害极大的外来入侵植物，近年来薇甘菊防控技术与途径的研究成为薇甘菊研究的热点，但薇甘菊作为一种生物资源也一直受到关注。从薇甘菊在害虫防治、病原微生物防治、生态环境影响以及其他应用等方面进行了详细介绍，并对薇甘菊的开发利用前景进行探讨与展望，以开拓薇甘菊防治的新思路。

外来植物；薇甘菊；开发利用；病虫害防治

薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.)别称小花蔓泽兰、小花假泽兰，属菊科(Asteraceae)假泽兰属(Mikania)多年生草质或木质藤本植物，原产于中美洲，现成为热带及亚热带地区的一种恶性杂草，已被列为世界最有害的100种外来入侵物种之一[1]。目前薇甘菊已在我国香港、台湾、广东、海南、云南、广西等地区广泛扩散，并有进一步蔓延的趋势[2-3]。由于具有入侵的危害性，薇甘菊在2003年被国家环保总局列入首批16种外来入侵生物之一，也被国家林业局列为21种林业检疫性有害生物之一。

随着人们生态环境保护意识的不断提高，作为外来入侵植物的薇甘菊对环境造成的影响已引起专家学者的广泛关注，随之关于薇甘菊防治和开发利用方面出现了很多报道，都是关于防止薇甘菊对生态环境的破坏。在目前尚不能彻底有效防除的前提下，薇甘菊能作为资源的开发利用也是对生态环境另一种保护。

许多研究已经证实，薇甘菊作为资源具有显著的开发利用价值。本文对薇甘菊害虫防治、病原微生物防治、生态环境影响以及其他应用等方面进行综述，使大家对薇甘菊可作为资源进行开发利用的前景有深入了解，并探讨薇甘菊的开发利用前景。

1 对害虫的防治方面

近年来，几乎没有关于薇甘菊上出现真正危害的昆虫的报道。一些植食性昆虫如芫葺、蝗虫、夜蛾类在薇甘菊周围的植物上取食，而不取食薇甘菊，可能薇甘菊具有一种物质可以驱避昆虫或使昆虫拒食[4]。

为了证实薇甘菊在害虫防治方面的潜力，并对低毒、低残留的环保型驱避产品进行探索，岑伊静等利用薇甘菊地上部分植株的甲醇、乙酸乙酯、乙醚提取物来测试其对柑橘主要害虫橘全爪螨产卵的驱避作用，结果发现这3种提取物处理后1d都有显著的产卵驱避效果，其中极性最强的甲醇提取物效果最好，驱避率达到74.22%[5]；欧剑峰等利用薇甘菊的甲醇提取物对橘小实蝇成虫进行驱避试验，结果表明薇甘菊提取物对橘小实蝇具有明显的驱避作用，特别是在5—7月橘小实蝇的高峰危害期[6]；钟平生等利用干扰作用控制指数IIPC，评价了薇甘菊乙醇提取物对褐飞虱的产卵驱避效果，结果表明处理后48 h，薇甘菊乙醇提取物(浓度为10.0 g/L)对褐飞虱有较强的产卵驱避作用，且随着提取物使用剂量的提高，产卵驱避作用增强[7]，这为褐飞虱的生态控制提供了一条有效途径。

此外，冯惠玲等研究了薇甘菊的乙醇、丙酮提取物对菜青虫和小菜蛾幼虫的生物活性，结果表明：质量浓度为125 mg/L的乙醇、丙酮提取物对2种幼虫均具有拒食作用，乙醇提取物拒食率分别为97.4%和70.4%，丙酮提取物拒食率分别为96.5%和98.3%[8]。采用浸渍法和室内饲喂法研究薇甘菊甲醇提取物对二疣犀甲的影响，拒食活性试验表明，提取物在不同供试浓度下对二疣犀甲3龄幼虫均表现拒食活性，在供试浓度10mg/g处理下，拒食率达74.39%；同时发现提取物对二疣犀甲卵孵化具有抑制作用，10 mg/mL浓度处理后卵孵化率仅达66.66%，对于从源头控制二疣犀甲具有重要意义[9]。吕朝军等测定了薇甘菊提取物对椰心叶甲室内生物活性和田间防治效果，证实了薇甘菊的甲醇、乙醇提取物均能造成椰心叶甲蛹的羽化延迟、成虫畸形、卵孵化时间延迟等[10]。同时，螺旋粉虱与薇甘菊一样是我国入侵物种，钱军等采用药膜法和田间喷雾法研究薇甘菊乙醇提取物对螺旋粉虱成虫的防治效果，结果表明：薇甘菊的提取物对螺旋粉虱具有较强的室内毒力和良好的田间防治效果，拓展了薇甘菊的有害生物防治谱[11]。

不仅如此，薇甘菊挥发油具有生物活性也已被证实。杨耀峰等测定了薇甘菊挥发油对枣尺蠖的生物活性，结果表明：不同浓度处理对枣尺蠖幼虫死亡率的影响达极显著水平[12]，可以看出薇甘菊挥发油对枣尺蠖具有一定的生物活性和防控潜力。张茂新等通过GC/MS分析了薇甘菊挥发油的化学成分，共鉴定了22个化合物，单萜和倍半萜及其醇和酮的衍生物是其主要成分，它们对小菜蛾、黄曲条跳甲和猿叶虫有显著的产卵驱避作用，同时也具有一定的触杀毒力[13]。薇甘菊挥发油对试验昆虫的非毒杀产卵驱避效应正符合有害生物综合治理策略，值得深入研究。

2 对病原微生物防治方面

随着研究的不断深入，薇甘菊对病原微生物的广泛抑制作用也被证实。有研究发现薇甘菊(干样/培养基) 0.02 g/mL的甲醇、丙酮提取物对辣椒疫霉、玉米大斑病菌菌丝的抑制率均为100%[8]。

祝木金等采用了不同方法对薇甘菊乙醇提取物的抑菌活性进行了测试，发现在干样0.1 g/mL浓度下提取物对苹果炭疽病菌、番茄灰霉病菌等8种植物病原菌的离体抑制效果均达100%，对番茄早疫病菌、杨树溃疡病菌等2种病原菌的离体抑制效果在70%以上；0.05 g/mL 浓度下对小麦白粉病的保护效果为83.3%[14]。对薇甘菊叶乙醇提取物各极性段进行的研究表明，在干样0.09 g/mL时石油醚萃取物对小麦纹枯病菌抑制率达100%，三氯甲烷萃取物对小麦纹枯病菌、辣椒疫霉病菌、苹果轮纹病菌和玉米大斑病菌4种病原菌的抑制率均达100%；0.18 g/mL浓度下石油醚萃取物对黄瓜霜霉病的治疗作用和保护效果分别为56. 3%和45.1%，对小麦白粉病分别为50. 2%和56. 8%，三氯甲烷萃取物对小麦白粉病的治疗防效达46. 9%[15]。

庄世宏等采用活性跟踪法对薇甘菊全株乙醇提取物进行分离，首次测定了其中2种化合物(去氧薇甘菊内酯和二氢薇甘菊内酯)对8种重要病原菌的抑制作用，结果表明这2种化合物对小麦纹枯病菌、辣椒疫霉病菌和棉花立枯病菌的菌丝生长抑制作用较强，在100.00 mg/L剂量下抑制率均在90%以上[16]。同时，张茂新等发现薇甘菊挥发油对真菌和细菌均具有生物活性，其中对植物和水稻稻瘟病的抑制活性尤其显著，抑菌率为53.38%；对香蕉枯萎病菌的抑制作用次之，抑菌率为28.66%；对长春花疫病菌的抑菌率为18.68%[17]。

除了危害植物的病原微生物，薇甘菊对危害人与动物的微生物抑制作用也被发现。薇甘菊提取物的乙酸乙酯部分对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌试验结果表明，其能有效抑制细菌的生长，最低抑菌浓度分别为5%、10%[18]。薇甘菊水溶性提取物对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等3种细菌处理的试验结果证实，薇甘菊对上述3种细菌具有广泛抑菌作用；而且在250 mg/mL浓度的水提液与杀菌剂新吉尔灭的效果差别不大，因其属于植物源消毒剂，因此若进行抗菌药物的开发，将会有非常好的发展前景[19]。

3 对生态环境影响方面

目前，外来植物薇甘菊已入侵华南许多地区，并造成了严重危害，同时薇甘菊对当地植物生态环境的积极影响也开始受到关注。张宝明等就薇甘菊凋落物对大叶榕、潺槁树、樟树和台湾相思树等4种当地植物凋落物分解的影响进行了试验探讨，结果表明，当薇甘菊与当地植物凋落物混合比例为1 ∶4时，凋落物分解速率变慢，但在4 ∶1时，凋落物的分解速率变快；同时，在薇甘菊混入后，凋谢物养分中碳的释放量下降，而氮的释放量有所提高[20]。

王丙涛等通过对薇甘菊中8种金属元素进行检测，发现土壤环境污染较严重地区的薇甘菊中Pb含量比较高，很明显薇甘菊吸附了大量土壤中的重金属Pb。根据薇甘菊吸附重金属Pb的特点，有望通过进一步研究，使薇甘菊在重金属污染的植物修复、垃圾填埋场的重金属污染治理和垃圾渗滤液的重金属污染防治方面发挥作用，或者作为环境污染监测物种来监测土壤环境的变化[21]。

利用薇甘菊水提取物对土壤进行处理后，发现土壤的pH值降低了，但土壤中的C、N、NO3-、NH4+含量提高了；与对照相比，水提取物处理后的土壤净矿化速率有所降低，但硝化速率却有较大提高；试验结果表明，薇甘菊水提取物使土壤养分的可利用性得到了提高[22]。同时，薇甘菊还可以改变土壤养分和酶活性，为自身生长创造有利的土壤环境来增强其竞争能力，从而形成不可替代的优势种群[23]。

由此可以看出，薇甘菊可以通过快速分解凋谢物、富集重金属及提高土壤养分等方式来改变周围环境，如果被加以正确利用，薇甘菊势必会给受到破坏的生态环境带来福音。

4 其他方面

随着薇甘菊作为资源进行研究开发的不断深入，其在抑制有害动物、促进植物生长及免疫学活性等方面的作用不断被挖掘。

4.1 对其他有害动物的抑制

软体动物福寿螺作为外来入侵生物目前在我国已成为水稻杀手，宋春秀等采用薇甘菊的乙酸乙酯浸提液对福寿螺进行浸杀，然后在电镜下发现福寿螺主要器官出现了明显的组织损伤，为探讨薇甘菊浸提液对福寿螺的毒杀机理提供一定依据[24]。已有专利报道薇甘菊可以粉末形式直接投入含有福寿螺的水体中来杀灭福寿螺[25]。

4.2 对植物生长的促进

另外，梁斌等用薇甘菊提取物乙醇部分对水稻、萝卜、黄瓜、菜心进行处理，干物质为0.1g/mL的乙醇部分溶液对菜心的种子萌发、幼苗生长、根长生长抑制作用最为明显；干物质为0. 01 g/mL溶液对水稻的根长生长有明显的促进作用；干物质为 0. 002 g/mL 溶液对水稻、菜心的种子萌发、幼苗生长、根长生长也有一定的促进作用，总体上呈现“低促高抑”现象[26]。根据这一现象可能开发出既能防治病虫害又能促进植物生长的新的植物保护剂。

4.3 薇甘菊的免疫学活性

为了探讨薇甘菊提取物中次级代谢产物的免疫学活性，吴玉荷等以提取物喂食小鼠，证实经薇甘菊2种提取物的刺激，小鼠均能产生CD4+和CD8+细胞二者比值均比对照明显增加，同时水溶性提取物的效果更为明显[27]。薇甘菊次生代谢产物中可能含有某些刺激动物免疫活性和提高抗肿瘤能力的物质，尚需进一步深入研究。

同时研究发现，薇甘菊的水提物在多数浓度下，对人慢性粒细胞白血病细胞系(K562)、人宫颈癌细胞系(Hela)、人胚肾细胞系(HEK293)均产生抑制作用；其中在浓度为200 μg/mL时，对HEK293细胞增殖的抑制作用显著(P<0.05)[28]。

5 探讨与瞻望

从利用薇甘菊对害虫防治的研究[29-30]，可以看出薇甘菊不同的提取物均表现出对害虫的生物活性与防控潜力，用于生产实践将具有防治农林害虫的广阔前景；如果进一步对薇甘菊提取物中的次生代谢物进一步分离提纯，或以其为模板形成先导化合物进行新型杀虫剂的开发，将会产生较高的社会与经济效益。

鉴于目前生产上常用的化学杀菌剂往往易造成残留污染及产生抗性的特点，若能利用植物源的薇甘菊杀菌活性物质进行新型无公害杀菌剂产品的研制，将会对社会与生态保护带来利好影响。

随着对环境污染区薇甘菊元素成分分析及富集能力和机理的进一步深入研究，可从重金属污染防治的角度发挥薇甘菊作用，从而开辟治理薇甘菊的新途径。

就目前来说，国内的研究更多地是集中于薇甘菊在农用方面的价值，在其医用活性方面的研究和报道较少。比如从薇甘菊分离出的薇甘菊内酯和二氢藤薇甘菊内酯、鸡屎藤内酯等都具有一定的药用价值，如果在医用活性方面进行研究与开发的话，可能薇甘菊会有更好的价值体现。

在通过现代分离技术手段扩大对薇甘菊特殊化学成分及生物活性物质寻找与研究的同时，还可考虑从分子水平上研究其生理特性来获得有价值的基因片段，将其转入那些生长缓慢、适应性差的药材或有益植物中，从而能促进其生长。随着对薇甘菊研究和相关技术的不断深入和发展，相信这2个方向的研究会有所突破。

[1]Lowe S，Browne M，Boudjelas S，et al. 100 of the world’s worst invasive Alien species：A selection from the Global Invasive Species Database[M]. Auckland，New Zealand：Invasive Species Specialist Group，2000：12.

[2]徐艳媚，廖周瑜. 国内外对薇甘菊的研究综述[J]. 现代农业科技，2011(6)：218.

[3]胡立明. 薇甘菊的调查与防治[J]. 科技创新导报，2012(16)：135.

[4]韩诗畴，李丽英，彭统序，等. 薇甘菊的天敌调查初报[J]. 昆虫天敌，2001，23(3)：119-126.

[5]岑伊静，庞雄飞，凌 冰，等. 薇甘菊提取物对桔全爪螨的产卵驱避作用及有效组分分析[J]. 生态学报，2004，24(11)：2542-2546.

[6]欧剑峰，黄 鸿，徐洁莲，等. 薇甘菊对桔小实蝇的驱避试验初报[J]. 昆虫天敌，2005，27(4)：183-187.

[7]钟平生，梁广文，曾 玲.非嗜食植物乙醇提取物对褐飞虱产卵的驱作用[J]. 植物保护，2010，36(4)：85-89.

[8]冯惠玲，杨长举，张 兴，等. 薇甘菊对昆虫和病原菌生物活性的初步研究[J]. 中山大学学报：自然科学版，2004，43(4)：82-85.

[9]钟宝珠，吕朝军，王东明，等. 薇甘菊甲醇提取物对二疣犀甲生长发育的影响[J]. 昆虫学报，2012，55(9)：1062-1068.

[10]吕朝军，钟宝珠，孙晓东，等. 薇甘菊粗提物在椰心叶甲上的防控潜力[J]. 昆虫学报，2010，53(3)：349-353.

[11]钱 军，钟宝珠，苟志辉，等. 薇甘菊提取物对螺旋粉虱的生物活性[J]. 生物安全学报，2013，22(1)：33-37.

[12]杨耀峰，张金凤.薇甘菊挥发油对枣尺蒦的生物活性分析[J]. 四川林业科技，2012，33(5)：92-93.

[13]张茂新，凌 冰，孔垂华，等. 薇甘菊挥发油的化学成分及其对昆虫的生物活性[J]. 应用生态学报，2003，14(1)：93-96.

[14]祝木金，冯俊涛，冯惠玲，等. 小花假泽兰提取物对十余种植物病原菌的抑制活性测试[J]. 西北农业学报，2003，12(4)：53-55.

[15]余鑫平. 小花假泽兰杀菌活性成分研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2006：1-61.

[16]庄世宏，郝彩琴，冯俊涛，等. 小花假泽兰的抑菌活性成分研究[J]. 浙江大学学报：农业与生命科学版，2010，36(3)：293-298.

[17]张茂新，凌 冰，孔垂华，等. 薇甘菊挥发油的化感潜力[J]. 应用生态学报，2002，13(10)：1300-1302.

[18]梁 斌，袁亚莉，刘传香. 薇甘菊提取物抑菌作用的初步研究[J]. 南华大学学报：自然科学版，2006，20(2)：109-111.

[19]吴玉荷，杨小华，蒋灵芝. 薇甘菊水提物的抑菌试验研究[J]. 中国野生植物资源，2007，26(1)：51-54.

[20]陈宝明，彭少麟，侯玉平，等. 外来植物薇甘菊对本地植物凋落物分解的影响[J]. 中山大学学报：自然科学版，2008，47(6)：44-47.

[21]王丙涛，孟令兵，林燕奎，等. 薇甘菊中多元素分析及富集研究[J]. 中国生物防治，2008，24(增刊)：98-101.

[22]陈宝明，彭少麟. 薇甘菊化感作用对入侵系统N循环的影响作用[C]//广州：广东省植物学会第十九期学术研讨会，2010.

[23]刘小文，周益林，齐成媚，等. 入侵植物薇甘菊对土壤养分和酶活性的影响[J]. 生态环境学报，2012，21(12)：1960-1965.

[24]宋春秀，章家恩，罗明珠，等. 薇甘菊浸提液对福寿螺主要器官组织损伤的扫描电镜观察[J]. 生态环境学报，2010，19(8)：1876-1880.

[25]华南农业大学. 一种利用薇甘菊杀灭福寿螺的方法： 中国，201210128690.X[P]. 2012-04-28.

[26]梁 斌，袁亚莉，谷文祥，等. 薇甘菊化感作用的初步研究[J]. 杂草科学，2006(1)：21-23.

[27]吴玉荷，张仁利，胡章立. 薇甘菊次生代谢产物的免疫学活性研究[J]. 天然产物研究与开发，2005，17(3)：313-315.

[28]窦笑菊. 薇甘菊水提液抗肿瘤活性研究[D]. 深圳：深圳大学，2008.

[29]Bakir M，Facey P C，Hassan I，et al. Mikanolide from JamaicanMikaniamicrantha[J]. Acta Crystallographica Section C：Crystal Structure Communications，2004，60(11)： 798-800.

[30]Facey P C，Pascoe K O，Porter R B，et al. Investigation of plants used in Jamaican folk medicine for anti-bacterial activity[J]. The Journal of Pharmacy and Pharmacology，1999，51(12)： 1455-1460.

DevelopmentandUtilizationProspectsofInvasiveWeedMikaniamicrantha

WANG Zhi-yuan， MO Nan， TIAN Xian-jiao

(Dehong Teachers College，Mangshi 678400，China)

Mikaniamicranthais a noxiuos invasive weed，whose control techniques and management approaches have been the subject of extensive research in recent years. This species，however，also has attracted great attention as a biological resource. In this paper we review research concerningM.micranthacontrol，including the use pathogenic microorganisms，ecological and environmental effects，and prospects for the development and utilization ofM.micrantha.

invasive weed；Mikaniamicrantha；development and utilization；pest control

S45

A

1003-935X(2013)03-0008-04

王志远，莫 南，田先娇. 外来植物薇甘菊的开发利用前景[J]. 杂草科学，2013，31(3)：8-11.

2013-07-17

王志远(1977—)，男，河南长葛人，博士，讲师，主要研究方向为植物病理学与生物防治。E-mail：yuan33441@sina.com。