4种中草药对绿豆象的生物活性

卢佳佳， 孙艺钦， 龙顺悦， 王文静， 骆争荣， 陈 睿， 郭志平， 陈旭波

(丽水学院 生态学院， 浙江 丽水 323000)

4种中草药对绿豆象的生物活性

卢佳佳， 孙艺钦， 龙顺悦， 王文静， 骆争荣， 陈 睿， 郭志平， 陈旭波*

(丽水学院 生态学院， 浙江 丽水 323000)

为探明中草药提取物对仓储害虫绿豆象的生物活性，为其植物源农药的开发利用提供依据，通过点滴、熏蒸等方法测定络石、苣荬菜、土牛膝和马松子等4种中草药正己烷提取物对绿豆象的触杀、熏蒸和趋避等活性。结果表明：马松子的触杀活性最高，达83%；其次是土牛膝和苣荬菜，分别为63%和57%。4种中草药均没有明显的熏蒸活性，苣荬菜和土牛膝的趋避活性分别为III级和II级。中草药不同部位提取物的杀虫效果存在差异，络石的触杀效果叶优于藤(56.7%>13.3%)，苣荬菜的触杀活性茎优于叶(60%>53.3%)，但是，其趋避活性叶优于茎(56.7%>16.7%)。

正己烷提取物； 触杀活性； 熏蒸活性； 趋避活性； 绿豆象； 植物源农药

化学农药应用给人类生活带来了巨大变化，但也给农业生产以及环境带来严重的负面影响。如，有害生物抗药性的形成、农药残留及农药污染等问题越来越严重。因此，寻找高效、低毒、安全的新型农药——生物农药成为人类的迫切需要。

植物能产生具有杀虫活性的次级代谢物质，其生物活性好，对天敌影响小，在环境中容易降解，即使长期使用也不易产生抗药性[1]。2000多年前，据周礼记载“剪氏掌除蠹物，以攻萦攻之，以莾草熏之”就是利用莾草来防治仓储害虫；《本草纲目》记载具杀虫活性的植物有百部、狼毒、楝树、芜花及鱼藤根等。《中国土农药志》记录403种杀虫植物，《中国有毒植物》记录的1 300种有毒植物中大多数具有杀虫活性[2]。据《中国植物志》记载，络石〔Trachelospermumjasminoides(Lindl.) Lem.〕、土牛膝(AchyranthesasperaL.)、马松子(MelochiacorchorifoliaL.)和苣荬菜(SonchusarvensisL.)等均为民间中草药，分布广泛，资源非常丰富，且后3种为畲族常用的畲药[3]，土牛膝、苣荬菜也曾被作为入侵物种报道[4]。Yang等[5]统计发现，中国文献中报道的杀虫植物共计267种，其中100种为传统中药材。张兴等[6]对西北地区杀虫植物资源进行系统调查发现，有研究和开发利用价值的杀虫植物达47种。Liu等[7]研究发现，Artemisiaargyi,Dictamnusdasycarpus,Evodiarutaecarpa,Litseacubeba,Narcissustazettavar.chinensis,Polygonumaviculare,Rhododendronmolle,Sophoraflavescens,Stemonasessilifolia,Tripterygiumwilfordii，Torreyagrandis等常见中药材对仓储害虫玉米象(SitophiluszeamaisMotschulsky)和赤拟谷盗(TriboliumcastaneumHerbst)具有较强的杀虫活性。王文和等[8]研究发现，北京地区可用于研究和开发的杀虫植物资源约有48科98属112种。此外，Park等[9]对77种韩国药用植物的甲醇提取物杀虫活性进行筛选；Sener等[10]对土耳其药用植物的杀虫活性进行了研究；Mackeen等[11]研究了马来西亚40种药用植物的杀虫活性。黄芳等[12]对天南星和半夏的药理作用及抗虫活性进行总结。可见，药用植物的杀虫活性越来越受重视。目前已报道的具有控制有害生物活性的植物达2 400余种，其中，具杀虫活性的有1 000多种，具杀螨活性的有39种；对昆虫有拒食活性的有384种，忌避活性的有279种，引诱活性的有28种，可引起害虫不育的有4种，调节虫体生长发育的有31种。有关除虫菊酯、印楝籽油和印楝素、鱼藤酮、苦参碱及植物精油等开发利用的报道足以证明植物源杀虫剂的优势[13-15]。

绿豆象(CallosobruchuschinensisL.)分布于世界各国和中国各省区，危害绿豆、赤豆、豇豆、菜豆、蚕豆、豌豆和莲子等，是主要的仓储害虫之一。绿豆象可降低种子重量的30.2%～55.7%，严重时，整个仓内遭受毁灭性危害[16]。李新耀[17]研究指出，明光地区绿豆象一年发生7～8代；农户储存绿豆的受害程度严重，受害率平均为44.8%。王宏豪等[18]指出，绿豆象在南阳各地广泛分布，绿豆被害粒率一般为11.3%～47.7%，个别的高达87.4%，造成严重损失，是豆类重要害虫之一。目前，绿豆象的防治方法主要是化学防治和物理防治，此外也有少量利用植物源杀虫剂进行防治的报道。邓芸等[19]指出，用花椒防治具有较好的效果。冷廷瑞等[16]指出，蒜的气味对豆象的繁殖和生长有促进作用，元葱的气味对豆象的生长繁殖略有抑制。花椒、大料的气味对豆象的羽化、交尾都有抑制作用。袁海滨等[20]指出，猪毛蒿、黄花蒿、水蒿和大籽蒿等4种植物精油对绿豆象成虫有很强的熏杀活性和一定的触杀作用。

虽然目前利用植物源杀虫剂对绿豆象进行防治的研究取得了一些成果，但是，也存在一些局限性。大蒜、花椒等植物体的防治和植物精油的杀虫活性主要取决于其气味，其防治需要一个密闭的环境，限制了其推广使用，特别在田间的应用。为此，笔者于2014年采用点滴、熏蒸等方法研究络石、苣荬菜、土牛膝和马松子等4种中草药的正己烷提取物对绿豆象的触杀、熏蒸和趋避等生物活性，以期为其开发植物源农药提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试植物：络石地上部位(藤、叶)，苣荬菜(茎、叶)，土牛膝(地上部位)，马松子(地上部位)，均采自丽水学院校园。

供试昆虫：绿豆象，来源于丽水学院生态实验中心。

主要试剂：正己烷(分析纯)，上海埃彼化学试剂有限公司生产；聚四氟乙烯，美国杜邦Teflon生产。

1.2 材料预处理

1.2.1 提取物的获取 植物材料经鉴定后自然干燥。用粉碎机碾成粉末，取50 g用正己烷浸提8 d。溶剂通过旋转蒸发器回收。

1.2.2 试虫的培养 将未受农药污染的绿豆装入玻璃瓶内，瓶口涂上聚四氟乙烯，接入绿豆象成虫，盖上棉布，用皮筋箍好，后置于温度30.5℃，相对湿度为70%～80%的培养箱中饲养。2 d后筛出成虫，将接过种的玻璃瓶置于培养箱中，挑选同一批次羽化，羽化后1 d左右的成虫作为供试虫源。

1.3 4种植物提取物的生物活性测定

参考Liu等[8]的方法进行4种植物提取物的生物活性测定。

1.3.1 触杀活性 试验设5个处理，4种提取液用正己烷分别定容到3 mL。用2 μL Gilson移液器取0.5 μL试样滴于试虫的前胸背板，等量的正己烷点滴试虫作为对照(CK)。处理后的昆虫转移到玻璃瓶(10昆虫/瓶)，放入培养箱(培养条件)中，24 h后观察昆虫的死亡率。每个处理3次重复。

1.3.2 熏蒸活性 试验设5个处理，用10 μL Gilson移液器滴将10 μL正己烷配制的提取物滴到放在瓶盖里的滤纸上，另取未处理的滤纸滴加正己烷作对照(CK)，挥发15 s后，盖到放有10头供试昆虫的瓶上，形成密闭空间，每个处理3次重复。瓶口涂有聚四氟乙烯，防止供试昆虫接触到含药剂的滤纸。处理组与对照组置于温度30.5℃，相对湿度为70%～80%的培养箱中饲养24 h，观察死亡虫口数。

1.3.3 趋避活性 将直径为9 cm的滤纸从中间裁为两半，一半用1 000 μL Gilson移液器滴加500 μL正己烷提取物，另一半滴加正己烷做对照(CK)。待溶剂挥发后将两半滤纸用胶纸粘成整张，放到培养皿中。然后在该培养皿中放入20头供试昆虫。观察记录4 h后滤纸两边昆虫的数量，按照公式计算驱避率，3次重复。按照驱避率进行趋避活性分级：0级，0.01%～0.1%；I级，0.1%～20%；II级，20.1%～40%；III级，40.1%～60%；IV级，60.1%～80%；V级，80.1%～100%。

2 结果与分析

2.1 触杀活性和熏蒸活性

从图示可见，4种中草药提取物对绿豆象成虫的触杀死亡率存在极显著差异(F4,16=8.36,P<0.001)。其中，马松子提取物处理绿豆象的死亡率最高，为83%，明显高于络石(35%)和空白组(7%)；土牛膝(63%)和苣荬菜(57%)组明显高于空白组，而络石组与空白组无显著差异，马松子、土牛膝和苣荬菜组均无显著差异。络石、苣荬菜、土牛膝、马松子提取物对绿豆象成虫的熏蒸死亡率分别为6.67%、5%、10%和0%。4种提取物对绿豆象成虫的熏蒸死亡率均无显著差异。

注：图中不同小写字母表示组间差异极显著(P<0.01)。

Note:Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level (P<0.01).

图示 4种中草药提取物处理绿豆象成虫的死亡率

Fig. Mortality rate ofC.chinensistreated with extracts from four Chinese medical herbs

从表1可见，络石和苣荬菜的不同部位提取物对绿豆象成虫死亡率的影响存在显著差异。采用触杀法处理，络石叶对绿豆象死亡率明显高于络石茎，而苣荬菜的各部位对绿豆象死亡率无显著影响；采用熏蒸法处理，不论是络石还是苣荬菜各部分对绿豆象死亡率均无显著影响。

2.2 趋避活性

从表2可见，4种中草药提取物之间及同种中草药不同部位提取物之间的趋避活性均表现出差异性。其中，苣荬菜茎、叶以及土牛膝均表现出趋避活性，且苣荬菜叶>苣荬菜茎>土牛膝；而络石藤、叶以及马松子均未表现出趋避活性，反而表现吸引绿豆象的活性。

表1 络石和苣荬菜不同部位提取物处理绿豆象的死亡率

Table 1 Mortality rate of C. chinensis treated with extracts from leaves and stems of T.jasminoides and S.arvensis%

表2 4种中草药不同部位提取物对绿豆象成虫的趋避活性

3 结论与讨论

1) 马松子、苣荬菜和土牛膝的正己烷提取物具备一定的触杀活性，苣荬菜和土牛膝还具备一定的趋避活性，3者均具备开发植物源农药的潜力，但是还需要进一步深入研究。

2) 该研究结果只证实上述物种的正己烷提取物对绿豆象的生物活性，对其他经济害虫是否有效还需要进一步研究。另外，正己烷提取的主要是非极性成分，植物体的极性成分和杀虫成分的分离纯化等都需要深入研究。

3) 马松子对绿豆象的触杀活性最高，熏蒸活性较小，但不具备趋避活性反而吸引绿豆象(与昆虫的嗅觉有关系)，说明其正己烷提取物中挥发性成分较少，今后的研究可集中于其触杀活性；土牛膝和苣荬菜的正己烷提取物均具有一定的触杀活性，其趋避活性均达II级，说明含有驱赶绿豆象的成分，但其熏蒸活性非常小；络石提取物的触杀和熏蒸活性均较弱，没有趋避活性，因此其正己烷提取物的杀虫效果不佳。

4) 中草药的药用部位非常讲究，如，络石以藤入药[21]。为此，以络石和苣荬菜不同部位的提取物进行研究，其结果显示，络石叶的正己烷提取物对绿豆象的触杀活性明显高于藤，说明叶中含有较多的杀虫活性成分；而苣荬菜叶和茎之间的触杀活性没有显著差异，都具备一定的趋避活性，说明其茎和叶的成分类似。

5) 近年来，从中药材等植物提取活性物质进行杀虫试验已经成为研究的热点，并未局限于传统认知的唇形科、伞形科和菊科植物，正逐渐在其他科属植物中展开[7，22-26]。同时，一些具有活性成分的物质被鉴定。如，Zheng等[27]从苦参(Sophoraflavescens)中分离出具有较强杀虫和熏蒸活性的黄酮类化合物(苦参素和槐属二氢黄酮G)。李有志等[28]从湘西黑藤(Derriscavaleriei)中分离出鱼藤酮、6a,12a-脱氢鱼藤素、Tephrosin、Isolonchcarpin和Pongaflavone，前3个成分对多种害虫有较高的毒杀活性，后2个成分对甘薯天蛾幼虫有拒食活性。孙墨珑等[29]研究核桃楸(Juglansmandshurica)叶乙醇提取物氯仿萃取相的主要杀虫活性成分指出，其主要成分为相对含量最高的胡桃醌，即5-羟基-1,4-萘醌。关于4种中草药提取物对绿豆象的杀虫活性和杀虫成分的研究均未见报道，有待进一步研究。

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(责任编辑： 王 海)

Bioactivity of Four Chinese Medicinal Herbs AgainstCallosobruchuschinensis

LU Jiajia， SUN Yiqin， LONG Shunyue， WANG Wenjing， LUO Zhengrong， CHEN Rui， GUO Zhiping， CHEN Xubo*

(CollegeofEcoloy,LishuiUnivestiy,Lishui,Zhejiang323000,China)

In order to study the biological activity of herbal extracts against the stored-grain insectC.chinensis, and provide the basis for development and utilization of botanical pesticide. N-hexane extractive of four species of Chinese medicinal herb were screened for contact, fumigant and repellent activities by topical application and fumigant methods, includingTrachelospermumjasminoides,Sonchusarvensis,AchyranthesasperaandMelochiacorchorifolia. Results:Three Chinese medicinal herbs exhibite contact activities against the insect.M.corchorifoliahas high contact activity (83%), and the contact activity ofA.asperaandS.arvensisis respectively 63% and 57%. Extracts of all species without fumigant activity. But the extracts ofS.arvensisandA.asperahave repellent activity, the level are III and II grade respectively. The insecticidal effects of different parts of herbal have differences. In contact activities, the leaf ofM.corchorifoliais better than rattan (56.7%>13.3%), the stem ofA.asperais better than leaf (60%>53.3%). But in repellent activities, the leaf ofA.asperais better than stem ( 56.7%>16.7%).

N-hexane extractive; contact activtiy; fumigant activity; repellent activity;Callosobruchuschinensis； botanical posticide

2015-06-08； 2015-11-12修回

浙江省自然科学基金面上资助项目“植物群落物种组成和资源条件对藿香蓟入侵的影响研究”(LY14C030003)

卢佳佳(1995-)，女，在读本科，专业方向：生物制药。E-mail：1196189920@qq.com

*通讯作者：陈旭波(1982-)，男，实验师，从事植物源杀虫剂的研究。E-mail：chenxubo@163.com

1001-3601(2016)03-0133-0141-04

S482.3+9

A