丹参丙酮提取物对小菜蛾幼虫的致死和拒食作用

张惠丽，杨雨娟，李晓军

（山西农业大学生命科学学院，山西太谷030801）

丹参丙酮提取物对小菜蛾幼虫的致死和拒食作用

张惠丽，杨雨娟，李晓军

（山西农业大学生命科学学院，山西太谷030801）

采用丙酮作为溶剂，对丹参粉末进行索氏提取和浓缩，再用丹参丙酮提取物作为药剂对小菜蛾进行致死性和拒食性试验。结果表明，丹参丙酮提取物对小菜蛾有明显的致死作用和拒食作用，其浓度与致死效果及拒食效果呈负相关，相关系数分别为-0.973和-0.976。该结果可为丹参作为生物农药有效成分提供依据。

小菜蛾；丹参丙酮提取物；致死作用；拒食作用；植物源

丹参（Salvia mitiorrhizae）是一种经典的活血化瘀中药[13]，具有保护心脏、抗血栓、抗炎作用[14]。近年来有研究表明，丹参具有抗肿瘤[15]、促进骨生成、抗骨质疏松[13]、改善肾功能和记忆的功能[16]。其对生长要求不高，来源广，主要化学成分包括脂溶性和水溶性成分，脂溶性的主要成分是丹参酮类物质、二萜类、三萜类、甾醇等，有研究表明，这些脂溶性成分是能够引起害虫拒食、趋避、触杀、抑制生长发育等作用的杀虫活性物质[17]。丹参提取物的有效成分对小菜蛾有一定的拒食作用，能够抑制其味觉感受器，影响其对食物的识别和偏好，使小菜蛾产生厌食效应饥饿而死。

本试验主要以丹参的丙酮提取物为有效成分研究对小菜蛾的生态学防治效果，包括驱避作用和拒食作用，将中药材重要的药用活性用于害虫治理，开发新的、稳定的植物源杀虫剂，从而实现对小菜蛾的可持续治理，同时为今后应用药用植物研发广谱、高效、稳定、无污染甚至有益于人体健康、亲环境的植物源杀虫剂奠定基础，为农业害虫的科学防治增添新的内容。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试昆虫 试验所用小菜蛾是山西农业大学生命科学学院生物化学实验室内无药剂饲养的继代小菜蛾，参照WANG等[18]的方法进行改进。

1.1.2 供试材料 供试丹参由安国市祁州中药饮片有限公司生产。

1.1.3 供试植物 供试小白菜品种为富士春，由北京天诺泰隆科技发展有限公司提供。

1.2 试剂及器材

1.2.1 主要试剂 丙酮（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；蒸馏水。

1.2.2 主要器材 研磨机、冰箱（BCD-207美菱）、电子天平（BSA2235型，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）、干燥箱、BSXT-02型索氏提取器（上海鑫翁科学仪器有限公司）、RE-52AA型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）、SPX-300B-G型微电脑光照培养箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）、GZX-9246型数显鼓风干燥箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）、药材粉碎机。

1.3 试验方法

1.3.1 丹参提取物的制备

1.3.1.1 丹参药材的粉碎 取定量干燥的丹参切段放入研磨机，研磨30～60 s后关掉开关，反复3～4次，使丹参充分研磨，为避免机体发热，每次研磨后休息60 s使机体降温后方可研磨；最后一次研磨结束后，要等到机体冷却，粉末尽量不漂浮方可打开盖子，将丹参粉末收集到干燥烧杯中，用滤纸封口，备用。

1.3.1.2 丹参的提取 称取5 g丹参粉末，用滤纸包成圆柱状，放入索氏提取器的回流瓶中，取300 mL丙酮作为虹吸试剂装入圆底烧瓶中，设置沸点为50℃，进行提取，待虹吸试剂颜色变为浅黄或无色时，关闭提取装置；待水浴锅中的温度降至室温时方可关闭冷凝装置，将圆底烧瓶小心取下，提到的溶液倒入旋转蒸发仪的旋转瓶中进行浓缩。

1.3.1.3 丹参提取物的浓缩 设置水浴温度为50℃；使旋转瓶中的溶液没过水浴锅中的水进行减压蒸馏；待旋转瓶中的溶液只剩下5 mL时，关闭热机和电机开关，将旋转瓶稍微调高，待温度降至室温时，缓慢打开阀门，并关闭真空泵和冷凝装置；将旋转剩余的溶液小心倒入50 mL离心管中，用移液管吸取少量丙酮刷洗旋转瓶，将残留在瓶壁上的物质充分洗掉并溶解；将回收的丙酮回收到另一个瓶子当中；浓缩后的丹参提取物放入冰箱中进行冷藏保存。

1.3.2 叶碟法测试丹参提取物对小菜蛾的作用本试验将丹参提取物稀释后对试虫进行处理，共设置6个浓度梯度，每个处理10头试虫，每组重复3次，叶碟法喂养幼虫，观察试虫的存活情况。

将丹参提取物按表1分别稀释5倍、10倍、15倍和20倍。选取生长良好、无黄斑、无害虫的小白菜叶片，洗净晾干，避开主脉，用手术剪剪成3 cm2的叶碟，每个培养皿放1片，共18片，尽量选取平整的叶片，便于受试幼虫的取食和观察。选取生长良好、大小一致的3龄幼虫，饥饿处理2 h。

将叶碟在蒸馏水稀释的不同浓度的丹参提取物溶液中浸渍10 s，对照组的叶碟在蒸馏水中浸渍10 s，再接入经饥饿处理的小菜蛾，加盖后放在微电脑光照培养箱中，观察幼虫36 h的死亡个数，并记录数据，计算幼虫的死亡率。

表1 丹参提取物稀释倍数

1.3.3 盆栽模拟田间试验

1.3.3.1 小白菜的种植 将白菜种子放入蒸馏水中浸泡2 h以解除休眠，将普通土壤和营养土按体积比1∶1混合烘干消毒，分装到直径15 cm的花盆中，淋水至饱和后，播种白菜种子，只用水浇灌，不喷洒任何药剂。

1.3.3.2 模拟田间试验 将生长至5片真叶的小白菜菜苗移栽成一盆一株，每株的真叶上用软毛笔蘸取相应稀释倍数的丹参提取物进行涂抹，将叶片的正反面都涂抹均匀，待叶片上的溶剂挥发完全，每株菜苗上接入20头大小一致的3龄小菜蛾，各处理重复3次，72 h后观察并用方格坐标纸记录小菜蛾的取食面积，计算拒食率。

拒食率＝（对照组取食面积－处理组取食面积）/对照组取食面积×100%。

2 结果与分析

2.1 叶碟法处理小菜蛾

表2 幼虫平均死亡率 %

由表2可知，丹参的丙酮提取物对小菜蛾幼虫有一定的致死作用，且随着稀释倍数的增大致死作用减少。0倍、5倍、10倍、15倍、20倍和空白对照对小菜蛾幼虫的致死率分别是73.33%，63.33%，30.00%，20.03%，10.00%和0。

经过Excel线性回归分析可知，丹参提取物浓度与小菜蛾幼虫平均死亡率之间呈线性回归关系，回归方程为 y＝-3.066 5x＋71.108（图 1）。

经过相关系数分析可知，不同稀释倍数的丹参提取物对小菜蛾幼虫的致死作用呈负相关关系，相关系数为-0.973。经过单因素方差分析，F检验，得到F＝49.000＞F0.05（5，10）＝3.326，所以，丹参提取物的浓度与小菜蛾幼虫平均死亡率之间的相关关系在0.05水平上差异显著。

2.2 模拟田间试验处理小菜蛾

由表3可知，丹参的丙酮提取物对小菜蛾幼虫有一定的拒食作用，且随着稀释倍数的增大拒食作用减弱。拒食率越小，说明虫害越严重。0倍、5倍、10倍、15倍、20倍对小菜蛾幼虫的拒食率分别是54.77%，36.09%，23.98%，18.90%和9.19%。

表3 小菜蛾的平均拒食率分析 %

经过Excel线性回归分析可知，丹参提取物浓度与小菜蛾幼虫平均拒食率之间呈线性回归关系，回归方程为 y＝-2.167x＋50.256（图 2）。

经过相关系数分析可知，不同稀释倍数的丹参提取物对小菜蛾幼虫的致死作用呈负相关关系，相关系数为-0.976。经过单因素方差分析，F检验，得到F＝81.947＞F0.05（5，10）＝3.326，所以，丹参提取物的浓度与小菜蛾幼虫拒食率之间的相关关系在0.05水平上差异显著。

3 结论与讨论

本研究结果表明，丹参提取物的稀释倍数越大，对小菜蛾的影响越小，在10倍以后的稀释倍数幼虫几乎不死亡。可认为，丹参提取物对小菜蛾具有致死或趋避作用以及拒食作用，丹参丙酮提取物能够通过对小菜蛾种群的拒食作用影响小菜蛾的生长发育，说明丹参提取物可能影响小菜蛾的世代周期，减慢其繁殖速度，从而降低对蔬菜的危害。本试验结果可以为中药丹参提取物作为植物源杀虫剂应用到实践中提供一定的依据。

害虫防治，除了选择合适的农药之外，适期用药、选择合适的喷药点或部位、合理科学混配药剂、保持安全的用药间隔等也是十分必要的。随着人们环保意识的提高、法制法规的完善和现代高科技在农业上的发展利用和渗透，生物农药尤其是植物源农药的开发将得到高速发展。

［1］宋仲容，高志强，何家洪，等.农药研究现状及应用评述[J].农机化研究，2007（7）：10-11.

［2］罗敏，林永贤，杨玉旺，等.生物农药——21世纪农药的生力军[J].河北工业科技，2003，20（5）：54-56.

［3］邢万静，阚云超，乔惠丽，等.农业害虫生物防治的现状及发展趋势综述[J].安徽农业科学，2014，42（18）：5803-5806.

［4］孟琳琳，王进忠，孙淑玲，等.苦参碱对小菜蛾幼虫毒力测定及其对害虫体内2种酶活性的影响[J].北京农学院学报，2010，25（2）：30.

［5］邱强.原色保护地蔬菜病虫与生理障害图谱[M].北京：中国科学技术出版社，1995：164.

［6］沈福英.小菜蛾抗药性治理及研究进展 [J].河北农业科学，2010，14（8）：58-60.

［7］陈之浩，程罗根，张晓飞，等.小菜蛾抗药性分子遗传机理的探讨与分析[J].植物保护学报，2005，32（1）：67-70.

［8］罗雁婕，吴文伟，杨祚斌，等.小菜蛾抗药性及治理的研究进展[J].云南大学学报（自然科学版），2008，30（Z）：178-182.

［9］顾中言，许小龙，韩丽娟.江苏部分地区小菜蛾对常规农药的抗药性[J].江苏农业学报，2001，17（1）：34-38.

［10］高爱华.农业害虫生物防治模式及效果评价研究：以果树生物杀虫剂为例[D].南京：南京农业大学，2013.

［11］张静静，雷忻，田鹏飞，等.有机杀虫剂对动物体毒性及其作用机制的研究进展 [J].延安大学学报（自然科学版），2015，34（4）：88-91.

［12］郭荣.我国农药的推广应用现状及发展策略[J].中国生物防治学报，2011，27（1）：124-127.

［13］张晓，张国庆，顾伯林，等.丹参及其有效成分对骨代谢影响的实验研究进展[J].中国骨质疏松杂志，2015，21（1）：112-116.

［14］杨志霞，林谦，马利.丹参对心血管疾病药理作用的文献研究[J].世界中西医结合杂志，2012，7（2）：93-96.

［15］郝文慧，赵文文，陈修平，等.丹参酮类抗肿瘤作用与机制研究进展[J].河北工业科技，2014，30（8）：1041-1044.

［16］刘艾林，李铭源，王一涛，等.丹参药理学活性物质基础研究现状[J].中国药学杂志，2007，42（9）：641-646.

［17］蔡璞瑛，毛绍名，张怀云，等.植物源杀虫剂国内外研究进展[J].农药，2014，53（8）：547-551.

［18］ WANG J，ZHU J S.Optimization of artificial rearing methods for Plutella xylostella L.（Plutellidae）and its susceptibility to five types of insecticides [J].Agricultural Science&Technology，2012，13（8）：1713-1715.

声明

本刊已许可中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。该社著作权使用费与本刊稿酬一并支付。作者向本刊提交文章发表的行为即视为同意我部上述声明。

《山西农业科学》编辑部

Study on the Repellent and Antifeedant Effects of Salvia miltirrhiza Acetone Extract toward the Larvae of Plutella xylostella

ZHANGHuili，YANGYujuan，LI Xiaojun
（College of Life Science，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

In this paper,Salvia miltiorrhiza powder was extracted by soxhlet extractor method and concentrated with acetone as solvent,observation of lethal and antifeedant experiment on Plutella xylostella was carried out with Salvia miltiorrhiza acetone extract as agent.The results showed that the Salvia miltiorrhiza acetone had a significant lethal effect and antifeedant effect against Plutella xylostella,and its density was negatively correlated with the lethal effect and avoidant effect,the correlation coeffcient were-0.973,-0.976.The results can provide scientific basis for the use of Salvia miltiorrhiza as an effective biopesticide component.

Plutella xylostella;Salvia miltiorrhiza acetone extract;lethal effect;antifeedant effect;plant source

S436.3

A

1002-2481（2017）10-1682-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.10.26

目前，市场上的杀虫剂以稳定性强的化学杀虫剂为主，不易降解，造成水土、大气污染，害虫天敌、有益虫均被杀死，害虫抗性增强，生态制约失衡，农药残留严重，导致人畜产生各种疾病[1]。国际上许多国家提高了农药残留标准，对我国农副产品进入国际市场形成了巨大阻碍[2]。2007年1月，国家有关部门禁止了部分高毒农药的生产、销售和使用，为新型高效安全的生物农药带来了广阔市场[3]。

小菜蛾（Plutella xylostella（L.））主要危害萝卜、小白菜、芥菜等十字花科蔬菜[4]。刚孵化的小菜蛾幼虫会钻入叶片组织，在其中啃食叶肉组织，吸取汁液，最后只留有一层表皮，严重时蔬菜叶片茎叶全无，影响蔬菜的经济价值和食用价值[5]。传统防治小菜蛾主要依靠化学防治、物理防治和天敌昆虫，但是已有研究结果表明，小菜蛾已经对有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类、沙蚕毒素类、苯甲酸脲类等杀虫剂都有了不同程度的抗性[6-9]。物理防治有时对人和害虫天敌也不是很安全，而且费用比较昂贵，一般用来处理大范围的突发性虫害[10]。长期使用化学农药进行害虫防治，许多天敌会被杀死，再加上小菜蛾世代重叠严重，导致小菜蛾成为严重影响叶菜产业的害虫。近年来研究表明，有机杀虫剂可以导致人体及动物的分子、细胞、组织等发生病变，对神经细胞产生损伤，降低精子密度和精子活力等[11]。

生物农药通过直接或间接的方式防治害虫、杂草、病害等。其低毒、人畜无害，不污染环境；特异性强，不会连带杀死害虫天敌及有益生物，易于降解，保证生物循环稳定；非单因素作用，不易产生抗性。因此，生物农药成为替代传统有机农药的理想选择，但是我国生物农药仍有许多制约因素，如生物农药本身资源不足，品种局限，防治见效慢，技术要求又比较高[12]。所以，来源于自然的植物源农药被认为是化学合成杀虫剂最好的替代品[2]。而且植物源杀虫剂具有的优势有：天然环保，对环境的压力小，几乎可忽略不计；杀虫的作用方式多种多样，降低了害虫抗药的可能性，保证了杀虫质量；杀虫针对性强，不具有广谱性，可减小对害虫天敌的伤害，有利于保持生态平衡，不会造成再次污染；资源丰富，潜力巨大。从某种意义上说，生物农药，尤其是植物源农药是生态系统的调节器[3]，是实现农业可持续发展的前提条件。

2017-06-14

山西农业大学大学生科技创新创业项目（201610113034）

张惠丽（1994-），女，山西平遥人，在读本科，研究方向：生物科学。李晓军为通信作者。