六种植物提取物对朱砂叶螨生物活性的影响
2014-09-16程作慧刘耀华曹挥李锐宋兵泽李生才
程作慧,刘耀华,曹挥,李锐, 宋兵泽,李生才
(1.山西农业大学 文理学院,山西 太谷 030801;2.山西农业大学 农学院,山西 太谷 030801)
六种植物提取物对朱砂叶螨生物活性的影响
程作慧1,刘耀华2,曹挥2,李锐2, 宋兵泽1,李生才2
(1.山西农业大学 文理学院,山西 太谷 030801;2.山西农业大学 农学院,山西 太谷 030801)
为了寻找理想的植物源杀螨活性物质,采用玻片浸渍法测定了鱼腥草(HouttuyniacordataThunb)、使君子(QuisqualisindicaL.) 、辣蓼(PolygonumhydropiperL.)、喜树叶(CamptothecaacuminataDecne)、地榆(SanguisorbaofficinalisRoot)、陈皮(CitrusreticulataBlanco)的乙醇提取物对朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus(Boisduval))的生物触杀活性。结果表明:6种植物的乙醇提取物在浓度为2 mg·mL-1时24 h后对朱砂叶螨的触杀死亡率依次达到52.33%、50.67%、42.00%、35.67%、23.00%和16.33%。进一步测定了鱼腥草的石油醚、氯仿、乙醇提取物对朱砂叶螨的生物触杀活性,结果表明:在浓度为2 mg·mL-1时24 h后触杀死亡率分别为:67.10%、56.83%和52.33%。研究为开发植物源杀螨剂提供了科学依据。
朱砂叶螨;植物提取物;杀螨活性
朱砂叶螨(TetranychuscinnabarinusBois.)属于节肢动物门(Arthropoda) 螯肢亚门 ( Chelicerata)蛛形纲(Arachnida)蜱螨亚纲(Acari)叶螨科(Tetranychidae),是一种广泛分布于世界温带的农林业大害虫,在我国各地均有发生[1~3]。朱砂叶螨具有个体小、繁殖快、种群密度高、为害重等特点,为害的植物有32科113种[4~6]。长期以来主要对其进行化学防治,严重污染环境,威胁人类健康[7,8]。由于药用植物富含生物活性化学物质,因此具有潜在的替代目前化学合成农药控制害虫的地位[9,10]。目前,从药用植物体内提取有效的杀虫抑菌活性物质来防治植物病虫害是国内外农药研究领域的重要研究方向之一[11,12]。
本研究采用6种植物提取物对朱砂叶螨的触杀作用进行测定,旨在为研究和开发植物源杀螨剂提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试植物:鱼腥草(HouttuyniacordataThunb)、使君子(QuisqualisindicaL.) 、 辣蓼(PolygonumhydropiperL.)、喜树叶(CamptothecaacuminataDecne)、地榆(GardenBurnetRoot)、陈皮(CitrusreticulataBlanco)均于2012年10月从药材公司采购,磨碎后备用。
供试虫:朱砂叶螨采自山西省太谷县田间的豇豆苗上,在人工气候室内(26±1)℃、RH 60%~80%条件下用盆栽豇豆苗饲养获得敏感品系。
1.2 方法
1.2.1 植物提取物的制备
分别将鱼腥草、使君子、辣蓼、喜树叶、地榆、陈皮研磨至干粉状,等量称取,装入广口瓶内,加入干粉5倍量的有机溶剂,室温下(25±2)℃分别浸提3次,每次3~5 d,分别合并3次提取液并转移至旋转蒸发仪上浓缩至干,获得提取物[13]。然后加入水定容至1 g·mL-1(1 mL提取物含有1 g植物干物质),作为原药液,低温(4℃)保存在棕色瓶中,待用。
1.2.2 触杀活性测定采用玻片浸渍法
参照1980年FAO[14]推荐的测定螨类抗药性的标准方法,在此基础上加以改进。具体方法:先将双面胶带粘贴于载玻片的一端,用零号毛笔挑取大小一致且颜色鲜艳的活泼雌成螨,轻轻地将螨体背部粘在双面胶带上,切记不可粘住螨足、口器及须肢,保证螨足自由活动,每片可粘30头成螨,将粘好成螨的载玻片在(26±1)℃、RH 60%~80%条件下放置4 h后,用双目解剖镜检查,剔除不活动、受伤和粘的不合格的成螨,将供试螨浸入事先已配好的2 mg·mL-1待测药液中,轻轻摇动约5 s后取出,迅速用吸水纸条小心吸去供试螨周围的多余药液,置于同等饲养条件下,以蒸馏水加1%吐温-80为对照[15]。于24 h后在双目解剖镜下用毛笔轻触供试螨体,检查供试螨的肢体不动者为死亡。
为了进一步了解其生物活性,将提取物稀释成5个不同浓度(8,4,2,1,0.5 mg·mL-1),对供试螨进行生测,分别求出毒力回归方程及致死中浓度(LC50)。
数据分析及显著性检验利用DPS 6.55版软件进行,采用Duncan新复极差多重比较法。
2 结果与分析
2.1 6种植物的乙醇提取物对朱砂叶螨触杀作用的比较
从表1可见,6种供试植物的乙醇提取率由高到低依次为:地榆、陈皮、使君子、喜树叶、鱼腥草、辣蓼。所测试的6种植物乙醇提取物对朱砂叶螨雌成螨有不同程度的触杀作用。通过DPS6.55显著性差异分析,所试6种植物对朱砂叶螨的触杀效果差异显著,且鱼腥草与使君子的杀螨效果显著高于其余4种植物。当浓度为2 mg·mL-1的乙醇提取物处理朱砂叶螨24 h后,鱼腥草与使君子杀螨效果最好,死亡率分别为52.33%和50.67%,LC50分别为1.97 mg·mL-1和2.13 mg·mL-1;辣蓼与喜树叶的乙醇提取物杀螨效果一般,死亡率为42.00%和35.67%,LC50分别为3.57 mg·mL-1和4.08 mg·mL-1;地榆与陈皮的杀螨效果最差,低于30%。
2.2 鱼腥草不同溶剂提取物对朱砂叶螨的触杀作用
从表2可见,鱼腥草不同极性溶剂的提取率由高到低依次为:氯仿、乙醇、石油醚。根据上述分析结果,进一步测定了鱼腥草的石油醚、氯仿、乙醇的粗提物对朱砂叶螨雌成螨的触杀活性(见表2)。通过DPS6.55显著性差异分析,所试鱼腥草不同极性溶剂提取物对朱砂叶螨的触杀效果有显著性差异,其中鱼腥草的石油醚提取物杀螨效果最好,且与鱼腥草的氯仿和乙醇提取物杀螨效果均有显著性差异;鱼腥草的氯仿和乙醇提取物杀螨效果无显著性差异。当浓度为2 mg·mL-1的鱼腥草的不同溶剂提取物处理朱砂叶螨24 h后,鱼腥草的石油醚提取物杀螨的死亡率最高,为67.10%,LC50为1.54 mg·mL-1;鱼腥草的氯仿与乙醇提取物杀螨的死亡率分别为56.83%和52.33%,LC50分别为1.96 mg·mL-1和1.97 mg·mL-1。
表1 6种植物乙醇提取物对朱砂叶螨的触杀作用
注:*每种试剂为5个浓度(8,4,2,1,0.5 mg·mL-1),3次重复。同一列的不同字母表示差异显著(Plt;0.05)。“-”在浓度梯度为8,4,2,1,0.5 mg·mL-1下,毒力回归直线和致死中浓度不存在。
Note:Solvents include five concentrations(8,4,2,1,0.5 mg·mL-1) respectively, which were replicated three times. Values followed by the same letter are not different significantly each other at the level of 0.05."-" means there is no toxicity regression linear and LC50 under the concentration gradient of 8,4,2,1,0.5 mg·mL-1respectively.
表2 鱼腥草不同极性溶剂提取物对朱砂叶螨的触杀作用
3 结论与讨论
鱼腥草又名折耳根、岑草、蕺、紫蕺、野花麦等,为双子叶植物三白草科多年生草本植物蕺菜的干燥地上部分,主要产于我国长江流域以南各省,资源极其丰富。目前鱼腥草在医学上主要集中在抗菌、抗病毒、抗炎、抗肿瘤等方面的研究[16]。在农业上鱼腥草可作为防腐保鲜剂[17],具有广谱的杀菌活性[18,19]。刘荣鹏[17]探究了低温和常温下鱼腥草素作为天然防腐剂的效果,得知20℃时防腐效果显著。张鹰[18]采用单因素和正交试验指出鱼腥草水部分抑菌物优化的提取工艺条件为:料液比1∶20 (g·mL-1)、提取温度95℃、提取时间4 h,抑菌物提取率达到13.89%,对大肠杆菌和沙门氏菌有较强的抑制作用。黄亮[19]提出了鱼腥草叶乙醇提取液具有广谱抑菌特性,且对细菌的抑菌效果优于对真菌的抑菌效果。Tawatsin[20]研究发现鱼腥草精油对蚊类产卵有明显抑制作用。薛飞燕[21]研究了鱼腥草粗提物,对不同发育阶段朱砂叶螨有明显触杀作用。本文在鱼腥草对朱砂叶螨成螨的触杀活性的研究中发现,鱼腥草石油醚提取物杀螨活性最高。笔者推测,鱼腥草杀螨活性高的原因是应用FAO进行螨类抗药性测定过程中,由于其粗提物含有大量油类。因此下一阶段工作,准备采用鱼腥草精油对朱砂叶螨进行熏蒸法活性测定,来进一步确定鱼腥草对朱砂叶螨的作用机制,进而开发出具有较高杀螨活性的植物源杀螨剂,为新农药研究开发做出理论参考依据。
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StudiesonAcaricidalBioactivitiesofSixPlantsExtractsagainsttheTetranychusCinnabarinusBois. (Tetranychidae)
Cheng Zuohui1,Liu Yaohua2, Cao Hui2, Li Rui2, Song Bingze1,Li Shengcai2
(1.CollegeofArtsandSciences,ShanxiAgriculturalUniversity,TaiguShanxi030801,China; 2.CollegeofAgriculture,ShanxiAgriculturalUniversity,TaiguShanxi030801,China)
To develop the bioactive compounds againstTetranychuscinnabarinus(Boisduval) from plant, the contact activity of ethanol extracts fromHouttuyniacordataThunb,QuisqualisindicaL. ,PolygonumhydropiperL.,CamptothecaacuminataDecne,SanguisorbaofficinalisRoot andCitrireticulataeBlanco were tested againstTetranychuscinnabarinus(Boisduval) by slide-dip method. The results showed that after 24 h, the mortality of Tetranychus cinnabarinus (Boisduval) being treated with six extracts at the concentration of 2 mg·mL-1were 52.33%, 50.67%, 42.00%, 35.67%, 23.00% and 16.33%, respectively. Further, the contact activity of the petroleum ether, chloroform and ethanol parallel extracts fromHouttuyniacordataThunb were determined. When three extracts were applied toTetranychuscinnabarinus(Boisduval) at the concentration of 2 mg·mL-1, the death rates were 67.10%,56.83% and 52.33% after 24 h. So this study can provide scientific basis for the development of botanical acaricide.
Tetranychuscinnabarinus(Boisduval); Plant extracts; Acaricidal activity
2014-01-13
2014-04-18
程作慧(1976-),女(汉),山西太谷人,在读博士,研究方向:昆虫生态与天然产物。
李生才,教授,博士生导师。Tel:13935491108;E-mail:sxaulisc@126.com
山西省自然科学基金(2013011031-2);山西省留学人员重点科研资助项目(2013-重点6);山西省科技攻关(20120311013-4);中国博士后基金(112125)
S482.5+2
A
1671-8151(2014)05-0403-04
(编辑:马荣博)