22种植物提取物对黄瓜根结线虫的毒杀活性
2021-08-06姬妍茹张正海
姬妍茹,董 艳,张正海,石 杰
(黑龙江省科学院大庆分院,黑龙江 大庆 163319)
0 引 言
根结线虫是植物侵染性病害的重要病原物之一,寄主范围广,发生面积大,危害严重。可协同促进真菌和细菌侵染植物,从而诱发其他植物病害,造成农作物减产,难以根治[1]。目前,根结线虫的防治主要是微生物结合化学防治为主,1.8%阿维菌素乳油和10%噻唑磷颗粒剂常用于防治黄瓜根结线虫[2]。随着绿色环保理念的发展,线虫防治已由化学杀灭为主发展为综合治理,原则上以减少经济损失为前提,强调生物防御,重视生物防治与生态防控手段的结合使用,弱化化学农药的使用,在宏观上保持寄生线虫与植物之间的动态平衡[3],保护环境,促进生态环境的可持续发展。
生物农药是生物防治的主要手段,是利用生物活体或其代谢产物加工而成的可杀灭有害生物的制剂。植物源杀线虫剂是其中一员,其源于天然植物,容易降解,对环境友好,无污染,符合现代农药的研究理念和发展目标[4],因而成为目前生物农药领域的研究热点之一。自然界植物种类丰富,已知有50万种之多,主要化学成分被检测分析的仅有10%[5],其中约有2 400种植物对有害生物具有抑杀活性[6]。植物是天然产物的宝库,生长进化过程中难免受到有害昆虫的侵害,长期的被动防御刺激,促使植物体内产生丰富的次生代谢产物,已知的有生物碱、类黄酮等40万种[7]。植物的种类不同,生长环境不同,体内的次生代谢产物种类自然有所不同。研究不同种属植物的药理特性,从中筛选具有杀线虫功效的植物,明确其有效活性物质,一方面可以将其直接开发为植物源杀线虫剂,另一方面可以作为先导化合物采用人工仿生合成的方式研发新型生物农药。为了挖掘对线虫具有毒杀活性的植物资源,以22种具有清热、解毒功能的植物为原料,以乙醇为溶剂进行提取,浓缩获得粗提物,以采集于大庆大棚的黄瓜根结线虫为受体,筛选具有毒杀活性的植物,为研发新型植物源杀线虫剂提供理论支撑。
亚当·斯密认为,人类的“爱”是“有层次的”,而自由市场通过平等自愿的交换,让人们能够“以自私为目的,达成利他的结果,最终使每个人都互惠互利”。从制度经济学的角度看,破除以地方政府为代表的政府机会主义,重塑政治生态,有耐于持之以恒、与时俱进地优化“规则”。正如布坎南所指出的那样:“要改变一种游戏或竞赛的结果,改变参加竞赛的人并不重要,而改变竞赛规则最为重要。”
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试线虫,采自大庆市让湖路区宏伟二队蔬菜大棚。
供试植物。供试植物一共22种,种类见表1。甘草、白鲜、黄芩、龙胆和苍术购自大庆市东风新村福瑞邦药店,其他17种植物为大庆周边野生植物。采集的样品经60℃烘干,然后粉碎过20目筛,4℃冷藏保存。
表5显示了不同育肥条件下母羊小肠及胰腺的胰蛋白酶活性。表5结果可见,TMR组母羊十二指肠和胰腺胰蛋白酶活性显著高于NG组母羊(P=0.003、P=0.02);回肠胰蛋白酶活性有高于NG组母羊的趋势(P=0.08);空肠胰蛋白酶活性略高于NG组母羊,但差异不显著(P=0.46)。
从表1提取率来看,以乙醇为溶剂进行超声提取,不同植物的提取率有所不同。龙胆的提取率最高,为25.31%,汉麻的提取率最低,为4.60%,这可能与提取的植物部位有关。除小藜和反枝苋外,20种植物乙醇提取物对黄瓜根结线虫的2龄幼虫均有一定的毒杀活性,显著高于空白对照10%丙酮水溶液(P<0.05),且呈现随着时间延长抑杀活性增强的趋势(48 h校正死亡率均高于24 h)。有18种植物提取物对黄瓜根结线虫的抑杀活性显著高于无菌蒸馏水(P<0.05),白鲜、扁蓄、万寿菊和酸模叶蓼对黄瓜根结线虫具有极强的抑杀作用(48 h校正死亡率>80%),杀线虫效果明显。龙葵、甘草、车前草、小蓟、汉麻等13种植物提取物对根结线虫也有较强抑杀活性(50%>校正死亡率>80%),龙胆、苘麻、小藜和反枝苋对黄瓜根结线虫抑杀活性较弱。
1.2 试验方法
每个处理均进行3次平行试验,数据以平均值±标准误(means±sem)格式表示,采用DPSV 7.05软件处理数据,组间比较以单因素方差分析(One-way ANOVA)进行,并做 Turkey 检验,当P<0.05 时,表示具有显著性差异。
试剂与仪器。化学试剂均为国产分析纯,DHG-9070A型鼓风干燥箱(上海飞跃实验仪器有限公司生产),FW型高速粉碎机(济南海博实验仪器有限公司生产),ME204E型分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产),HH-1型恒温水浴锅(金坛市盛蓝仪器制造有限公司生产)。
杀线虫活性测定。粗提物水溶液配制:参试植物提取物以丙酮助溶,加无菌水配制成1%(W/V)的溶液,其中丙酮含量为10%(V/V)。以3 cm直径的培养皿为容器,加入3 mL参试提取物溶液,再加入60条左右的2龄线虫,25℃恒温箱培养,24 h和48 h分别用清水复苏2 h,观察记录线虫死亡情况。死亡率的计算参考文艳华[8]等方法,每个处理设3次平行,以10%丙酮无菌水溶液作为空白对照。
低年级写话教学是学生学习写作的基础,也是低年级学生学习语文的重点之一。在日常写话教学中,经常发现低年级学生写话往往语句不完整、用词不当,总是干巴巴的,缺少画面感。怎样让学生写话的内容变得具体生动?我觉得借助文本指导学生写话是比较有效的。
1.3 数据处理
样品提取。称取50 g植物样品粉末,置于500 mL三角瓶中。按照料液比1∶5加入80%乙醇,超声辅助提取,超声功率200 W,提取时间20 min。过滤,滤液在40℃条件下旋转蒸发浓缩,计算提取率,4℃冷藏备用。
2 结果与分析
2.1 22种植物提取物对黄瓜根结线虫2龄幼虫的抑杀效果
了解到问题的根源,我决定来一招釜底抽薪——我把孩子在校的情况如实向家长汇报,并建议家长不要再给孩子零花钱,这样可以从源头上对孩子进行控制。我们还商定对小胡进行“无缝”监管,每天由家长亲自送孩子进校门,放学及时到校门来接孩子,不给他的任性留时间。随后的一个星期,除了正常上课,小胡必须时时跟在我身边。历时一个多星期的持久“捆绑”战,终于祛除了他身上的戾气,他看我的目光也开始带着敬畏。
根结线虫卵囊孵化抑制试验。卵囊的挑取、预处理及抑制孵化率计算参照邱雪柏[9]的方法,设22个处理,每个处理3次重复,分别设清水和10%丙酮溶液作为对照。25℃恒温培养,96 h后检查孵化出的幼虫数,计算抑制孵化率。
续表1
2.2 22种植物提取物对黄瓜根结线虫卵囊孵化的抑制效果
从图1可以看出,除小藜和反枝苋外,其余20种植物提取物对黄瓜根结线虫卵囊孵化的抑制率均显著高于空白对照10%丙酮水溶液(P<0.05),有13种植物提取物对黄瓜根结线虫卵囊的孵化抑制率显著高于无菌蒸馏水(P<0.05),白鲜、扁蓄、万寿菊、酸模叶蓼等14种植物提取物对黄瓜根结线虫卵囊孵化具有较强的抑制作用,96 h时孵化抑制率均大于50%。其中,孵化抑制率高于70%的植物排序为白鲜>扁蓄>万寿菊>酸模叶蓼。抑制效果显著性比较来看,白鲜与扁蓄无显著差异(P>0.05),扁蓄与万寿菊之间无显著差异(P>0.05),万寿菊与酸模叶蓼之间差异不显著(P>0.05)。
图1 植物提取物对黄瓜根结线虫卵囊孵化抑制效果Fig.1 Inhibitory effect of plant extractives on oocyst hatching of cucumber root knot nematode
3 结论与讨论
通过18S rDNA特征性序列分析比对,确定采自大庆大棚的黄瓜根结线虫属于象耳豆根结线虫(Meloidogyneenterolobii)。分别以此线虫的2龄幼虫和卵囊为受体,测定了22种植物提取物的毒杀活性。结果表明,参试植物提取物对黄瓜根结线虫2龄幼虫和卵囊均具有一定的毒杀活性,白鲜和扁蓄的毒杀活性最强,48 h 校正死亡率和 96 h 的卵囊孵化抑制率均高于80%。
白鲜的药用部位为芸香科植物白鲜的干燥根皮,是中国药典收录的多年生草本中药材[10-11]。白鲜皮味道微苦,有特殊浓烈的羊膻味儿,具有清热解毒、祛风除湿[12-13]的功效。白鲜皮主要的化学组成成分是生物碱和内酯化合物[14-16],白鲜碱是其重要的活性成分[17-18]。王雨萌[19]以乙醇为溶剂对白鲜皮进行提取,并且鉴定出提取液中含有柠檬苦素、白鲜碱、梣酮和黄柏酮,通过试验证明白鲜皮醇提物对多种害虫具有毒杀活性,对粘虫、双斑萤叶甲、绿豆象和菜青虫有触杀作用,对榆紫叶甲有胃毒作用,其有效成分为白鲜碱和梣酮。扁蓄(PolygonumaviculareL.)为蓼科蓼属植物,全草可入药,主要活性成分为黄酮类化合物扁蓄甙和槲皮素甙,具有利尿、降压、抗菌等作用[20-22]。有文献表明,扁蓄乙醇提取物对小菜蛾幼虫和枸杞蚜虫具有较高的触杀活性[23-24]。关于白鲜和扁蓄的乙醇提取物对根结线虫的毒杀活性未见报道。
白鲜和扁蓄提取物对黄瓜根结线虫幼虫的毒杀和卵囊孵化抑杀率的测定都是在室内离体培养条件下完成的,是否能够作为杀线虫剂还需要经过盆栽培试验和田间试验的验证,因为杀虫剂实际应用情况比较复杂,作物本身的生长情况、土壤条件、温湿度的不规律变化等因素都会影响药效的发挥。下一步还将对白鲜和扁蓄的化学成分进行分析鉴定,明确具有杀线活性的化学成分种类,以期发现有价值的新型先导化合物,为人工仿生合成生物杀虫剂提供理论依据。