顾雅静 ,高宝岩 ,周广录 ,许厚博 ,云泽顺
(1.宝坻区王卜庄镇政府,天津 宝坻 301805;2.天津市农业环境与资源研究所,天津 300192;3.宝坻区农业局,天津 宝坻301800)
近30年来,由于大量重复使用非专一性化学杀螨剂,加之螨类世代周期短,年发生代数多,许多螨类已迅速产生抗药性,对作物造成的损失有增无减。因此,使用选择性新型杀螨剂成为防治植食性螨类的主要措施。而植物源杀虫剂具有对害虫作用谱广,对天敌干扰少,无明显脊椎动物毒性和环境中降解迅速、资源丰富、可再生等优点。在对川楝素等多种植物源杀虫物质的研究中发现,它们对害虫的作用不同于常规化学农药,其作用靶标和作用机理较为特殊,全方位进行作用,既抑制神经电位的正常传达,又干扰体内激素平衡,抑制解毒酶系,特别是对消化系统作用明显,对肌肉系统也有毒害作用。植物源杀虫剂以其独特的作用方式使害虫不易产生抗药性。并且杀螨活性物质广泛存在于自然界的多种植物中,完全可以利用植物次生物质所表现出来的综合优势,来弥补目前现有杀螨剂存在的众多缺陷。因此,从植物源天然产物出发来寻找结构物质,成为新型杀螨剂研发的热点之一。使用植物提取物的粗制品直接防治螨类,或者明确其活性物质结构,化学模拟合成,对于杀螨剂的研究开发和植物的综合利用具有重要的意义。
大戟狼毒Euphorbia fisherianasteud var.komarovina(prokh)Chu 是大戟科(Ruphorbiaceae)大戟属的一种有毒植物。其杀虫活性成分对植物害虫有拒食、抑制作用,制成的杀虫剂对人毒性低,易于自然分解,施用后无残留,是一种理想的植物杀虫剂,此种资源丰富且采集时不会破坏环境。为此,用大戟狼毒石油醚提取物和萃取物对朱砂叶螨卵和成螨的生物活性进行了测定。
供试植物大戟狼毒,将其洗净后在室内阴干(约 25℃),放入恒温箱内(40~45℃)鼓风机吹干至材料发脆。然后磨碎过60目筛,以供备用。
供 试 朱 砂 叶 螨 (Tetranychus cinnabarinusBoisduval)为室内饲养的敏感品系:养虫室的温度(25±1)℃,相对湿度(50±10)%,光照(L∶D 为18∶6 h)。
化学药品:吐温80(聚山梨酯),广东汕头市西陇工厂生产;石油醚、三氯甲烷和甲醇等均为分析纯,北京北化精细化学品有限公司生产。
试验仪器:微型植物试样粉碎机,黄骅市中兴仪器有限公司制造;RE52-98旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂制造;SHB-ⅢA循环式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;OLYMPUS S251双目立体显微镜。
1.2.1 冷浸提取法
准确称取3份植物干粉,每份50 g,分别装入500 ml三角瓶内,加入干粉5倍量的有机溶剂石油醚,室温下(30±2)℃分别浸提3次,每次3~5 d,过滤,合并3次的提取物,称重。
1.2.2 萃取分离
称取大戟狼毒石油醚提取物5 g,用10倍量的石油醚溶解,装入分液漏斗中,采用液—液分配法萃取。依次用氯仿、甲醇两种溶剂以1∶1为配比各萃取3次,分别合并萃取液,将这些萃取液减压浓缩至稠膏状,称重。
1.2.3 成螨触杀测定
玻片浸渍法:用双面胶带将健康活泼、大小一致的雌成螨背部向下粘于载玻片的一端,在温度为 (25±1)℃,RH85%左右的生化培养箱中放置4 h后,镜检剔除死亡或受伤个体,保证每玻片叶螨数为30头,在药液中浸5 s取出,用吸水纸吸掉多余的药液,处理后置于生化培养箱中,于24 h后观察其死亡情况,接触动者为活,不动者为死,按abbott公式计算校正死亡率。
1.2.4 卵毒力测定
参考FAO推荐的叶片残毒法 (Leaf-residue method)并加以改进,采集新鲜的苹果叶片,叶柄截去0.5 cm,并在叶柄上包上湿棉球,放在水培养台上,每片叶片接雌成螨20头,置于(25±1)℃下任其产卵24 h,去除雌成螨,检查记录卵粒数后,置于25℃恒温培养箱中,当卵龄达到36~48 h进行测定,将带卵的叶片浸入各处理药液5 s,然后放在吸水纸上阴干,放回水培养台上,待对照组卵孵化并发育至若螨阶段,检查统计各处理死亡率。
将所得数据用Finney机率分析法求出毒力回归式,并对该方程式进行卡方适合性检验。当回归式符合实际情况后,求出LC50,以及LC50的95%置信限。
由表1结果显示,大戟狼毒石油醚提取物对朱砂叶螨成螨的活性最高,24 h后死亡率和校正死亡率分别为56.78%和53.73%。氯仿和甲醇提取物对朱砂叶螨成螨的生物活性相对较低,死亡率仅达到15.61%和14.64%。
将大戟狼毒石油醚提取物和萃取物分别稀释成5个不同的浓度 (1,0.5,0.25,0.125,0.062 5 mg/ml),对朱砂叶螨进行生测,分别求出毒力回归方程及致死中量(LC50)。从表2结果我们可以看出,大戟狼毒石油醚提取物对卵的生物活性较好,LC50达到0.170 9 mg/ml,而成螨对大戟狼毒石油醚萃取物较敏感,LC50为0.673 6 mg/ml。
表1 大戟狼毒提取物对朱砂叶螨成螨的生物活性
表2 大戟狼毒石油醚提取物对朱砂叶螨的生物活性
目前,大戟狼毒在医药方面研究比较多。狼毒大戟为大戟科狼毒大戟的干燥根,为中药狼毒的来源之一,临床用于治疗肿瘤、结核病和皮肤病等。并且大戟狼毒在《神农本草经》中记载有杀虫功能。因此,本文对它的杀螨活性进行了研究。结果发现,用大戟狼毒石油醚提取物和萃取物对成螨处理后,整个身体肿胀,体表光滑;卵壳被破坏,呈胶状。而且不同虫态对药剂的敏感程度不同,这可能与螨不同虫态身体内分泌或诱导不同的物质有关,需进一步研究螨不同虫态的生物学特性以及药剂对它的作用方式和生化机理。
狼毒大戟内含乙酰基苯丙氨醇、皂甙、强心甙等生物碱、酚类、甾醇、树脂硬性橡胶等物质,具有很强的杀虫灭鼠功效。其中狼毒大戟内的狼毒素、狼毒碱等具有杀虫活性。徐德昌等人用大戟狼毒根乙醇提取物,制成0.3%大戟狼毒水剂。用0.3%大戟狼毒水剂原液和100倍液对甘蓝夜盗(BarathrabrassicaeL.)进行室内杀虫试验,杀虫率分别为100%、80%。用0.3%大戟狼毒水剂500~650倍液防治蔬菜桃蚜 (MyruspersicaeS.),效果为90%~97%。利用大戟狼毒浸提残渣对蛴螬[东北大黑鳃金龟幼虫(HolotrichiadiomphaliaBates)]进行室内喂养杀虫试验,杀虫率为100%。到目前为止,大戟狼毒的化学成分分离还处于研究阶段,药剂对朱砂叶螨活性物质是否与以上昆虫的相同,还需进一步的分离纯化和结构鉴定。
大戟狼毒是多年生草本植物,生长在向阳山坡,主产地为东北、华北。此植物有广大的生长面积,资源充足,而且开发不会破坏环境。因此,在植物性杀螨剂的研究开发方面有巨大的潜力。
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