土荆芥提取物对谷蠹和赤拟谷盗的触杀与熏蒸活性研究

黄九玲 程怡慧 徐艳霞 钟玉林 肖云丽

(经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室黄冈师范学院化学与生命科学学院，黄冈 438000)

土荆芥(Chenopoidium ambrosioides L.)为藜科植物带有果穗的全草，一年生或多年生草本，原产于热带美洲，现广泛分布于全世界温带至热带地区。全草带有特殊的芳香气味，具有祛风、除湿、杀虫、通经、止痛等医学功效［1－3］。近年来，已有研究表明土荆芥亦有望开发为植物源农药，土荆芥及其精油对玉米纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、小麦赤霉病菌等多种植物病原菌具有抑菌活性［4－7］，对卫生害虫家蝇、疟疾媒介害虫冈比亚按蚊、蔬菜害虫黄曲条跳甲、小菜蛾和菜青虫等均具有生物活性［8－11］;同时对储粮害虫绿豆象、四纹豆象、菜谷象、谷象、大谷蠹和玉米象等具有明显的的毒杀或熏蒸作用［12－14］。为进一步研究土荆芥在害虫防控中的作用，本研究采用100%乙醇、丙酮、乙酸乙酯和石油醚4种不同极性的有机溶剂对土荆芥的有效成分进行粗提，测试不同浓度提取物对谷蠹和赤拟谷盗的触杀与熏蒸活性，以期为综合评价土荆芥的生物活性和研究开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

谷蠹(Rhyzopertha dominica Fbricius)以半碎小麦、赤拟谷盗(Tribolium castaneum Herbst)以小麦粉在温度(27±1)℃，相对湿度(75±5)%条件下饲养。挑选大小一致的成虫作为供试昆虫。

1.2 供试植物与药品

所用植物土荆芥于2011年9月份采自黄州，为带有果穗和叶片的植株。所用溶剂无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚均为分析纯试剂。

1.3 植物粗提物的制备

以无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚4种有机溶剂用超声波辅助冷浸提取法对土荆芥活性成分进行粗提。

将洗净的土荆芥放于60℃烘箱中烘干后，用植物粉碎机粉碎，过40目筛，得土荆芥粉末。称取土荆芥粉末100 g置于1 000 mL标本瓶内，加入500 mL有机溶剂后于黑暗处(20～25℃)浸提72 h(浸提过程中不时地用玻璃棒搅拌使萃取更充分)，滤出上清液后在标本瓶中加入250 mL溶剂浸提48 h，滤出上清液后加入150 mL溶剂浸提24 h后，置于超声波清洗仪中继续超声提取30 min，滤出上清液。将3次所得滤液用旋转蒸发仪在50℃下进行真空浓缩，浓缩至无溶剂滴出后放入通风橱中通风至恒重，用丙酮将浓缩物溶解至0.2 g/mL，装入棕色试剂瓶中，置于4℃冰箱中备用。

1.4 触杀试验方法

在直径大小d=7 cm;总面积为s=38.465 cm2的培养皿底盘上滴加400μL丙酮和土荆芥提取物稀释液(0.2 g/mL)，同面积的另一培养皿中滴入等量纯丙酮作为空白对照，将其摇匀，待丙酮挥发后，在培养皿内放置内壁涂有滑石粉的玻璃筒，接入20头试虫，在玻璃筒上盖上扎有小孔的塑料培养皿盖，上方加压铁环。每处理设3个重复，在温度(27±1)℃、相对湿度(75±5)%的全黑暗培养箱内进行触杀测试，分别于1、2、3 d后，检查触杀结果，计算校正死亡率。

死亡标准:以拨针触及成虫触角、足及尾部，不动者为死亡。

校正死亡率=(处理组死亡率－对照组死亡率)/(1－对照组死亡率)×100%。

1.5 熏蒸试验方法

在溶剂为250 mL的锥形瓶内装入适量小麦，接入谷蠹和赤拟谷盗成虫各20头。在滤纸条上滴加土荆芥提取物稀释液 450、500、550、600、650 μL，使药液均匀地展布在滤纸上，同面积滤纸滴加650μL纯丙酮作为空白对照，待溶剂挥发后，将滤纸悬粘贴在保鲜膜上，并用保鲜膜包好瓶口。每处理设3个重复，在温度(27±1)℃、相对湿度(75±5)%的全黑暗培养箱内进行熏蒸测试，96 h后散气检查熏蒸情况，记录死亡虫数，计算校正死亡率。

死亡标准:以拨针触及成虫触角、足及尾部，不动者为死亡。

校正死亡率=(处理组死亡率－对照组死亡率)/(1－对照组死亡率)×100%。

2 结果与分析

2.1 土荆芥提取物对2种储粮害虫的触杀作用

2.1.1 土荆芥提取物对谷蠹成虫的触杀作用

以供试植物提取液5种不同剂量30、45、60、75、90 μL(分别相当于药膜药液量为 0.156、0.234、0.312、0.390、0.468 mg/cm2)对谷蠹的触杀结果如表1。

由表1可知，每种溶剂提取物随着测试浓度的升高，对谷蠹的触杀作用明显增强，校正死亡率均随之升高;随着处理时间的延长，校正死亡率也明显增加。石油醚提取物对谷蠹触杀活性最强，0.312 mg/cm2剂量处理3 d后即引试虫85%的死亡，0.468 mg/cm2剂量处理下致试虫全部死亡;其他3种提取物对谷蠹的触杀活性也较强，在0.468 mg/cm2剂量处理3 d后均致试虫校正死亡率达80%以上。

表1 土荆芥4种溶剂提取物对谷蠹成虫的触杀作用

2.1.2 土荆芥提取物对赤拟谷盗成虫的触杀作用

以供试植物提取液5种不同剂量120、150、180、220、250 μL(分别相当于药膜药液量为 0.624、0.78、0.936、1.144、1.299 mg/cm2)对赤拟谷盗的触杀结果如表2。

由表2可知，乙醇提取物以1.144 mg/cm2和1.299 mg/cm2剂量处理1 d后即引起试虫80%以上的死亡，2 d后达94%以上，3 d后达98% ～100%。丙酮提取物在1.299 mg/cm2剂量处理1 d和2～3 d后分别引起试虫高达80.00%和98%的死亡，在1.144 mg/cm2剂量处理3 d后引起试虫高达96%的死亡。石油醚提取物以1.144 mg/cm2和1.299 mg/cm2剂量处理3 d后引起试虫88.33% ～91.67%的死亡;这有异于李取华等［15］仅引起试虫35%死亡的研究结果，可能与土荆芥采集地及活性物质提取方式不同有关，在李取华等［15］的研究中，土荆芥购自由郑州市医药商店，石油醚提取物为索式提取物。乙酸乙酯提取物对赤拟谷盗的触杀活性较弱，在试验最高剂量处理3 d后也仅引起试虫61.02%的死亡。

表2 土荆芥4种溶剂提取物对赤拟谷盗成虫的触杀作用

另外，乙醇提取物和石油醚提取物最高剂量1.299 mg/cm2致试虫赤拟谷盗的死亡率反而比1.144 mg/cm2低，这可能与试虫大小、雌雄性别比未严格控制有关，也可能是试虫对土荆芥活性成分剂量存在最大阈值。

2.2 土荆芥4种溶剂提取物对2种储粮害虫的熏蒸作用

2.2.1 土荆芥提取物对谷蠹成虫的熏蒸作用

以供试植物提取液5种不同剂量450、500、550、600、650 μL(分别相当于药液量为 0.36、0.40、0.44、0.48、0.52 g/mL)对谷蠹持续熏蒸 72 h 后，结果如表3。

表3 土荆芥4种溶剂提取物谷蠹成虫的熏蒸作用

由表3可看出，丙酮提取物和100%乙醇提取物对谷蠹试虫具有明显的熏蒸活性，丙酮提取物在最低剂量0.36 g/mL处理下致试虫全部死亡，乙醇提取物在较高剂量0.48 g/mL和0.52 g/mL处理下致试虫校正死亡率高达92%以上。石油醚提取物次之，致试虫校正死亡率达58.33% ～76.67%。乙酸乙酯提取物最弱，最高仅引起试虫约40%的死亡。

2.2.2 土荆芥提取物对赤拟谷盗成虫的熏蒸作用

以供试植物提取液5种不同剂量450、500、550、600、650 μL(分别相当于药液量为 0.36、0.40、0.44、0.48、0.52 g/mL)对赤拟谷盗持续熏蒸72 h 后，结果如表4。

表4 土荆芥4种溶剂提取物对赤拟谷盗成虫的熏蒸作用

由表4可知，在本试验剂量处理下土荆芥提取物对赤拟谷盗没有明显的熏蒸活性，4种溶剂致赤拟谷盗的最高校正死亡率仅达43.86%。

3 结论

对试虫谷蠹而言，石油醚提取物具有明显的触杀活性，在0.468 mg/cm2剂量处理致试虫全部死亡，其他3种溶剂提取物也具有较强的触杀活性。丙酮提取物具有非常显著的熏蒸活性，所有试验剂量均引起试虫全部死亡;乙醇提取物也具有明显的熏蒸活性，在0.48 g/mL和0.52 g/mL处理下致试虫校正死亡率高达92%和94%以上。对试虫赤拟谷盗而言，土荆芥提取物没有明显的熏蒸活性，4种溶剂提取物的触杀活性总体表现为乙醇提取物＞丙酮提取物＞石油醚提取物＞乙酸乙酯提取物，乙醇、丙酮和石油醚提取物在1.144 mg/cm2和1.299 mg/cm2剂量处理下，具有明显的触杀活性，致试虫高达88% ～100%的死亡。

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