瑞香狼毒根乙醇提取物及4种溶剂萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的触杀活性比较

张等宏, 陈 娥, 张小云, 张新虎*, 沈慧敏, 吕和平

(1.甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070; 2.甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070)



瑞香狼毒根乙醇提取物及4种溶剂萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的触杀活性比较

张等宏1, 陈 娥1, 张小云1, 张新虎1*, 沈慧敏1, 吕和平2*

(1.甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070; 2.甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070)

本文分别采用玻片浸渍法和带虫浸叶法测定比较了瑞香狼毒根乙醇提取物及4种不同溶剂萃取物对截形叶螨、二斑叶螨及豌豆蚜的触杀活性。结果表明,瑞香狼毒根的乙醇提取物对截形叶螨、二斑叶螨、豌豆蚜处理12 h的校正死亡率分别为60.28%、59.24%、54.32%,24 h的校正死亡率分别为66.75%、61.45%、65.53%;石油醚萃取物对3种供试生物处理12 h和24 h校正死亡率分别为89.39%、93.70%、91.49% 和 93.33%、84.19%、100%;氯仿萃取物处理12 h和24 h后校正死亡率分别为32.11%、35.66%、27.35%和34.47%、35.95%、 38.60%,瑞香狼毒4种溶剂萃取物触杀活性顺序为:石油醚>氯仿>水>乙酸乙酯,随着浓度增大,萃取物对3种供试生物的触杀活性明显增强,表现出良好的量效关系。石油醚萃取物对截形叶螨12 h和24 h的LC50分别为2.040 2 mg/mL和0.8 mg/mL;对二斑叶螨12 h和24 h的LC50分别为0.280 3 mg/mL和0.037 mg/mL;对豌豆蚜12 h和24 h的LC50分别为0.911 4 mg/mL和0.360 5 mg/mL,24 h毒力均高于12 h毒力。

瑞香狼毒; 萃取物; 截形叶螨; 二斑叶螨; 豌豆蚜; 触杀活性

瑞香狼毒(StellerachamaejasmeL.)属瑞香科狼毒属多年生草本植物,俗称断肠草、馒头花、打碗花、山丹花等,高20～50 cm,返青期6月,花期7-8月,成熟期9-10月[1-3]。该植物全株有毒,以根的毒性最大,早春放牧因草料不足,常使家畜误食中毒而死亡[4-5]。瑞香狼毒广泛分布于我国东北、华北、西南及西北等地区的草地及高山向阳处,资源十分丰富[6-7]。据记载,瑞香狼毒作为中药狼毒的源植物之一,其毒性很早已被加以研究或开发利用,可作为植物源农药用于害虫防治[8]。

截形叶螨(TetranychustruncatesEhara)是我国棉花和玉米等大田作物上的优势害螨,对多种作物和蔬菜以及花卉具有较强的嗜食性[9-10]。二斑叶螨(TetranychusurticaeKoch)又名二点叶螨,是一种分布于世界各温带、亚热带地区的害螨,主要为害蔬菜、花卉、果树、粮食作物等[11-13]。两种叶螨体型小,繁殖速度快,对环境适应能力强,是典型的r 型害虫,对单一使用的化学药剂易产生抗药性[14-16]。由于有机合成化学杀虫、 杀螨剂的长时间大量使用,螨类抗药性问题日益引起国内外专家、相关研究部门的重视。据报道,二斑叶螨对拟除虫菊酯类杀虫、杀螨剂及新型杀螨剂均产生了不同程度的抗药性[17-18]。豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)在甘肃设施作物上分布广泛[19],是豆科作物及设施蔬菜的重点防治对象。由于化学农药的多频次使用,加剧了蚜虫抗药性的形成[20]。

植物源农药来源于植物活性代谢产物,是植物抵御外界生物侵袭的防御性化合物,是植物在自然界长期竞争进化中形成的,能防御多种有害生物且不易使其产生抗药性,具有良好的环境相容性[21]。因此,从植物资源中寻找杀螨活性物质已经成为农业病虫害防治的一条重要途径。本文以截形叶螨、二斑叶螨及豌豆蚜为供试生物,研究了瑞香狼毒乙醇提取物及4种溶剂萃取物的杀螨、杀虫活性部位,为瑞香狼毒植物源杀螨、杀虫剂的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

瑞香狼毒:瑞香狼毒根部试验样品采自四川阿坝,阴干,切段,粉碎,备用。

叶螨及豌豆蚜:试虫于甘肃农业大学草业学院养虫室以菜豆幼苗饲养,培养条件为温度(25±1)℃,相对湿度60%±10%,L∥D=18 h∥6 h,从其多代繁殖培养的敏感品系中挑选生命力强、个体活性一致的雌成虫进行生物测定[14]。

1.2 方法

1.2.1 瑞香狼毒根乙醇提取物的制备

瑞香狼毒根细粉500 g以95%乙醇室温下提取3次,每次提取24 h,滤液在45℃下减压浓缩,室温下阴干挥干残存溶剂,取少量干燥样品配剂成200 mg/mL,其余备用。

1.2.2 乙醇提取物不同溶剂萃取物的制备

瑞香狼毒乙醇提取浓缩液以0.15 L蒸馏水悬浮,依次以等量石油醚、氯仿、乙酸乙酯连续萃取3次,各溶剂萃取液以及残存水相在45℃以下减压浓缩,室温下阴干挥干残存溶剂备用,各取少量干燥样品配制成200 mg/mL备用。

瑞香狼毒乙醇提取物的石油醚萃取物用甲醇配制成200 mg/mL的母液,再用等倍法以清水分别稀释成5个浓度200、 20、2、0.2、0.02 mg/mL备用。

1.2.3 截形叶螨和二斑叶螨的生物活性测定

采用玻片浸渍法(slide-dip method)对两种螨进行活性测定。将1 cm宽的双面胶粘在玻片的一端,用零号毛笔将两种叶螨的雌成螨背部粘于双面胶上。不可粘住虫足、口器及须肢,能保证虫的足部自由活动。4 h后在体视镜下(浙江舜宇光电有限公司SZM-45B3)剔除死亡或足部不动的螨,保证每玻片成活的虫体数为30头。用移液枪分别吸取1 mL处理药液均匀滴到粘有虫体的玻片上,5 s后迅速用滤纸吸掉多余的液体。每个处理设3个重复,以甲醇和清水为对照。分别在12、24 h后观察叶螨死亡情况:以零号毛笔轻触螨足,足部不动者视为死亡, 记录死亡数,用1.2.5列出的公式计算死亡率及校正死亡率。

1.2.4 豌豆蚜生物活性测定

采用带虫浸叶法对豌豆蚜进行活性测定,将带有不少于30头豌豆蚜的叶片分别浸入各处理药液中,5 s后取出迅速用滤纸吸掉多余的液体,放入有保湿滤纸的培养皿中。重复 3 次,以甲醇和清水为对照,分别在12 h、24 h 后记录死亡数,用1.2.5列出的公式计算死亡率及校正死亡率。

1.2.5 数据计算

校正死亡率(%)=

采用改良寇氏法,计算瑞香狼毒提取物及不同萃取部位对叶螨及豌豆蚜的致死中量:

式中，Xm为最高致死量对数值;i为相邻剂量对数差;∑p为各剂量组致死率之和。

1.3 数据处理

采用Excel 2007进行数据整理,SPSS 19.0软件对试验数据进行方差比较和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 瑞香狼毒根乙醇提取物对两种叶螨及豌豆蚜的生物活性

瑞香狼毒根乙醇提取物对两种叶螨及豌豆蚜的生物活性测定结果(表1)表明,经200 mg/mL的乙醇提取物处理12 h后,截形叶螨、二斑叶螨及豌豆蚜校正死亡率分别为60.28%、59.24%和54.32%,处理24 h后,校正死亡率分别为66.75%、61.45%和 65.53%。与甲醇和清水对照差异显著。

表1 瑞香狼毒根的乙醇提取物对两种叶螨及豌豆蚜的触杀活性测定结果1)

1) 表中数据为3次重复的平均值±标准误; 同列数据后不同小写字母代表0.05水平上的差异显著性,下同。

The data were mean ±SE for 3 replicates, Different small letters in the same column represent significant difference at 0.05 level. The same below.

2.2 瑞香狼毒根石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的生测结果

瑞香狼毒石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水萃取物对两种叶螨及豌豆蚜12 h的生测结果见表2。其中石油醚萃取物对3种供试生物触杀活性最高,处理后12 h,截形叶螨、二斑叶螨和豌豆蚜的校正死亡率分别为89.39%、91.49%和84.19%,其次是氯仿萃取物，对3种供试生物的校正死亡率分别为32.11%、 27.35%和 35.95%,乙酸乙酯及水相萃取物的触杀活性较低。瑞香狼毒4种溶剂萃取物对两种叶螨及豌豆蚜24 h的触杀活性见表3。可知,石油醚萃取物处理后,截形叶螨、二斑叶螨和豌豆蚜的校正死亡率分别为93.33%、 93.22%和100%;氯仿萃取物对3种供试生物的校正死亡率分别为35.66%、34.57%和 38.60%,分别高于乙酸乙酯及水萃取物。从试验结果可以看出,石油醚萃取物的触杀活性显著高于其他萃取物,对3种供试昆虫触杀活性顺序为:石油醚萃取物>氯仿萃取物>水相萃取物>乙酸乙酯萃取物。

表2 瑞香狼毒根不同溶剂萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的触杀活性(12 h)

表3 瑞香狼毒根不同溶剂萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的触杀活性测定(24 h)

2.3 瑞香狼毒根的石油醚萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的毒力测定结果

以上结果可以看出,石油醚萃取物对3种供试昆虫的触杀活性最高,为了进一步明确石油醚萃取物对3种供试生物的毒力,将5个浓度的石油醚萃取物对两种叶螨及豌豆蚜进行12 h和24 h的毒力测定。石油醚萃取物对截形叶螨12 h和24 h的LC50分别为2.040 2 mg/mL和0.8 mg/mL;对二斑叶螨12 h和24 h的LC50分别为0.280 3 mg/mL和0.037 mg/mL;对豌豆蚜12 h和24 h的LC50分别为0.911 4 mg/mL和0.360 5 mg/mL,石油醚萃取物24 h的毒力均高于12 h的毒力(表4～5)。

表4 瑞香狼毒根石油醚萃取物12 h对两种叶螨及豌豆蚜的毒力测定

3 讨论

植物源农药来源于植物的活性代谢物,结构多样,不易使目标生物产生抗药性,已成为现代农业病虫害防治的热点研究领域之一。瑞香狼毒在我国东北、华北、西北、西南草地广泛分布,在西部干旱地区有很强的生存能力,其根系可达地下1 m左右,生命力顽强,环境条件适宜时繁殖迅速,对其周围生物有强烈的化感作用,对一些昆虫有触杀作用,有很大的农药开发价值[22]。

本文用瑞香狼毒提取物及其萃取物对两种叶螨及豌豆蚜进行了室内触杀活性及毒力测定,比较了石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水萃取物的触杀活性。结果可知,瑞香狼毒乙醇提取物对3种供试昆虫均表现出良好的触杀活性;石油醚萃取物对3种供试生物的校正死亡率也均在84%以上;氯仿萃取物对供试生物的校正死亡率较低,瑞香狼毒萃取物触杀活性顺序为:石油醚萃取物>氯仿萃取物>水相萃取物>乙酸乙酯萃取物,随着浓度增大,对3种供试生物的触杀活性明显增强,表现出良好的量效关系。对活性最好的石油醚萃取物进行了毒力测定,石油醚萃取物对截形叶螨、二斑叶螨和豌豆蚜24 h的LC50分别为0.8、0.037和0.360 5 mg/mL,均高于12 h毒力。

表5 瑞香狼毒根石油醚萃取物24 h对两种叶螨及豌豆蚜的毒力测定

本文可看出,石油醚萃取物的活性显著高于乙醇提取物及其他溶剂萃取物,表明对3种供试生物的活性成分都集中在石油醚萃取物中,因此后期研究将对石油醚萃取物的活性物质进行分离鉴定,获得活性较高的先导化合物及结构式,并对其作用机理、作用方式和仿生合成进行研究,为瑞香狼毒的开发利用奠定理论依据。

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(责任编辑:杨明丽)

Comparative analysis of the contact activity of different fractions fromStellerachamaejasmeroot extracts against twoTetranychusandAcyrthosiphonpisum

Zhang Denghong1, Chen E1, Zhang Xiaoyun1, Zhang Xinhu1, Shen Huimin1, Lü Heping2

(1. College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;2. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China)

Contact activities of the ethanol extract and its different solvent extracted fractions from roots ofStellerachamaejasmeagainstTetranychustruncatesEhara,T.urticaeKoch andAcyrthosiphonpisumwere tested by dip method. The results showed that, after treatment with ethanol extract ofS.chamaejasme, the corrected mortalities of twoTetranychusspecies andA.pisumat 12 h were 60.28%, 59.24% and 54.32%, while at 24 h were 66.75%, 61.45% and 65.53%, respectively. The corrected mortalities of three tested pests treated with petroleum ether extracts at 12 h were 89.39%, 93.70% and 91.49%, while at 24 h were 93.33%, 84.19% and 100% respectively. The corrected mortalities were 32.11%, 35.66% and 27.35% at 12 h, and 34.47%, 35.95% and 38.60% at 24 h, respectively, after treatment with chloroform extracts. The order of contact activities of different solvents extracts againstTetranychusandA.pisumwere: petroleum ether extract > ethanol extract > chloroform extract > water phase extract > ethyl acetate extract. Among them, the petroleum ether extract showed the strongest contact activity against three kinds of pests, with LC50values of 2.040 2 mg/mL, 0.280 3 mg/mL and 0.911 4 mg/mL at 12 h, 0.8 mg/mL, 0.037 mg/mL and 0.360 5 mg/mL at 24 h, respectively.

Stellerachamaejasme; extracts;Tetranychustruncates;Tetranychusurticae;Acyrthosiphonpisum; contact activity

2015-11-24

2015-12-04

甘肃省农业生物技术研究与应用开发项目(GNSW-2012-20)

S 482

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.042

* 通信作者 E-mail:ndzxh@gsau.edu.cn;lheping@public.lz.gs.cn