白前生物碱对蚕豆修尾蚜的控制作用研究

王旭东

摘 要：植物源天然产物是可以替代化学合成农药最具潜力的药剂来源。以药源植物华北白前为试验材料，使用溶剂提取法从华北白前地下部分提取分离生物碱成分，并制成乳油和水剂2种制剂，分别配制15mg/L、37.5mg/L、75mg/L、150mg/L、300mg/L等5种浓度，通过叶片浸渍法测定了白前生物碱对蚕豆修尾蚜的毒效。结果表明，白前生物碱乳油和水剂对蚜虫均具有明显的触杀效果，其LC50分别为45.568mg/L、115.586mg/L，制剂浓度在300mg/L时能快速降低蚜虫种群数量，死亡率分别为78.33%、71.67%。

关键词：植物源药剂;生物碱;蚜虫;生物防治;持续控制

中图分类号 Q969.93文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）22-0124-03

Study on Effect of the Alkaloids from Cynanchum mogolicum （Asclepiadaceae）on Megoura japonica （Aphidoidea）

WANG Xudong et al.

（Agricultural Technology and Extension Station， Fuyu Town， Susong 246500， China）

Abstract： Natural products are the most potential source for replacing chemical synthetic pesticides.In this study， the alkaloids were extracted and separated from the underground part of Cynanchum mogolicum with solvent， and made into 15 mg/L， 37.5 mg/L， 75 mg/L， 150 mg/L and 300 mg/L of emulsifiable concentrates （EC） and aqueous solution （AS） respectively.The toxicity of alkaloids to aphids Megoura japonica （Matsumura） was determined by leaf immersion.The results showed that EC and AS had obvious lethal effect on aphids， and their LC50 were 45.568 mg/L and 115.586 mg/L respectively.The EC and AS at 300 mg/L could cause a large mortality of aphids， and the mortality rates were 78.33% and 71.67% respectively.

Key words： Plant insecticide; alkaloid; Aphid; Biocontrol; Sustainable control

具有殺虫抗菌作用的药源植物主要包括毛茛科、杜鹃花科、茄科、百合科、豆科等有毒植物类群[1]。据统计，具杀虫作用的药源植物大约有30多个科1000多种类，具有开发利用价值的主要包括菊科、唇形科、豆科、芸香科、番荔枝科、大戟科、天南星科等种类的植物。当前，主要商品化的植物源杀虫剂包括鱼藤酮、除虫菊、苦参碱、印楝素和烟碱等。由植物产生的次生代谢产物超过40多万种成分，主要组分包括萜烯类、生物碱类、类黄酮、酚类、独特氨基酸和多糖等，其均具有一定杀虫或抗菌活性[2]。药源植物对有害生物具有胃毒、驱避、拒食、生长抑制以及繁殖不育等作用[3]。

目前，我国获准注册登记的植物源农药主要有皂素烟碱可溶性乳剂、鱼藤酮乳油、茴蒿素水剂、油酸烟碱、楝素杀虫乳油、谷虫净微粒剂和苦参碱杀虫剂等。而以植物中的活性成分作为先导化合物，开展结构优化开发新型农药价值远大于植物的直接利用[4]，如除虫菊素是有效的天然杀虫剂，但其强光下不稳定，美国Laforge等用丙烯基代替其环戊烯醇侧链的戊二烯基，改造开发了环境较稳定的可应用于防治害虫的拟除虫菊酯类杀虫剂[5]。植物源农药具有不污染环境、病虫害不易产生抗性等优点，其在病虫害综合治理中，特别是无公害和绿色有机食品生产方面前景广阔。

蚕豆修尾蚜[Megoura japonica （Matsumura）]，为半翅目，主要分布于辽宁、北京、吉林、内蒙古、宁夏、台湾等地区，对豌豆、蚕豆、大豆的威胁很大，其通过刺吸式口器危害农作物，是农业生产中的重要有害生物，常用防治蚜虫的化学防治药剂有机磷类、氨基甲酸酯类和新烟碱类等，蚜虫对其产生的抗性严重[6]。从药源植物中寻找有效防治蚜虫的活性成分，进而开发出高效安全的杀蚜药，是当前新农药开发的有效途径。

华北白前[Cynanchum mogolicum （Maxim）]为萝藦科（Asclepiadaceae）植物，又名对叶草、牛心朴等，其广分布于我国内蒙、青海、陕西、宁夏、新疆等地区，植物资源十分丰富。华北白前全草均可药用，具有止血、镇痛、消炎之功效，我国民间用于驱杀蚊虫和抗癌等。在秋季采挖，可生用或蜜炙用，具有降气、消痰、止咳之功效，其主治肺气壅实 ，咳嗽痰多、胸闷喘息等症状。华北白前乙醇提取物中分离鉴定到多种生物碱，白前生物碱对小菜蛾幼虫等具有显著的生长发育抑制作用，但其对蚕豆修尾蚜的控制作用尚未见报道[7]。

1 材料与方法

1.1 材料 华北白前[Cynanchum mongolicum（Maxim）]全草采自内蒙古鄂尔多斯草原。将植株全草洗净、阴干，放入小型植物式样粉碎机中粉碎，置于密封瓶中保存，备用。工业酒精、氢氧化钠、盐酸、氯仿等，除工业酒精外均为分析纯（北京化学试剂公司）。旋转蒸发仪：RE52-98型（上海亚荣生化仪器厂）;循环水式多用真空泵：SHB-Ⅲ型（郑州长城仪器厂）;小型粉碎机：HY-04B型（北京鑫环亚科技有限公司）;电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9052A型（上海圣欣科学仪器有限公司）;电子天平：CP224S型（北京赛多利斯天平有限公司）;培养皿：直径9cm;锥形瓶：100mL。

1.2 方法

1.2.1 白前生物碱提取 将华北白前地下部分洗净、阴干，置于小型植物试样粉碎机中粉碎，过40目筛后，在室温下，用95%工业酒精浸提植物粉末3d，过滤浓缩得浸膏，滤渣继续浸提3次，合并各次所得浸膏。总浸膏用2%HCL溶解，滤除不溶物，盐酸液用氯仿萃取，盐酸相用10%NaOH调pH到9～10得碱水液，依次用氯仿萃取3～5次，浓缩氯仿相得白前生物总碱，用同法将生物总碱精制，得精制生物碱。

1.2.2 蚜虫饲养 营养钵里加入经消毒营养基质，每钵播种2颗提前1d泡过的蚕豆种子，浇上适当的水润湿，放温室等待发芽长大后接种蚜虫。在发芽7d约10cm高的蚕豆苗上接种蚜虫，置于养虫室（室温28±1℃，相对湿度70±10%）自然繁殖，保证蚕豆苗上蚜虫密度，避免蚜虫密度过大影响蚜虫种群

1.2.3 药剂配制 经过预备试验后，选择白前生物碱水剂和乳油2种剂型进行毒力测定。白前生物碱初始浓度均为7500mg/L，然后各稀释500倍、200倍、100倍、50倍、25倍配制为15mg/L、37.5mg/L、75mg/L、150mg/L、300mg/L 5种浓度梯度。

1.2.4 试验方法 采用浸渍法测定白前生物碱制剂对蚜虫的毒力。将大小一致，没用药的无虫蚕豆叶片在供试药剂系列浓度（5个）梯度药液中浸渍10s，取出晾干后，放入培养皿（2叶/皿）;再用小毛笔挑取大小相同无翅成蚜放入培养皿中，20头/皿，皿上铺有相同浓度药剂浸湿过滤纸以保湿，盖上皿盖。每处理重复3次，清水为对照。处理后置于（25±1）℃，相对湿度80%左右的恒温光照培养箱內，24h后检查饲虫死亡率，以毛笔尖轻触蚜虫腹部，足不动则视为死亡。24h后记录总虫数、死亡虫数，计算校正死亡率，采用几率值分析法求毒力回归方程及LC50。校正死亡率的计算：

校正死亡率（%）=（处理死亡率-对照死亡率）/（1-对照死亡率）×100

1.3 统计分析 各处理和CK死亡率均以平均值表示，各药剂处理后死亡率的统计分析比较采用邓肯新复极差法（DMRT法）。所有计算直接采用Microsoft Excel 2010进行，统计采用SPSS17.0进行[8]。

2 结果与分析

2.1 白前生物碱乳油对蚜虫的毒力 经24h处理后各浓度梯度蚜虫死亡率均显著高于对照。75mg/L和37.5mg/L生物碱乳油差异不显著，其他处理间差异均达显著水平。300mg/L生物碱乳油对蚜虫死亡率78.33%，校正死亡率为75.98%;75mg/L时蚜虫死亡率为51.67%;15mg/L蚜虫死亡率为36.67%（图1）。蚜虫死亡率随着白前生物碱乳油浓度的降低而降低，乳油浓度在150mg/L以上，可以保证较好的防治效果。

利用SPSS软件采用几率值分析法求出其毒力回归方程为Y=-1.35913+0.81941x（表1）其LC50为45.568mg/L。毒力回归曲线如图2所示。

2.2 白前生物碱水剂对蚜虫的毒力 经24h处理后各浓度梯度下蚜虫死亡率和校正死亡率均显著高于对照，37.5mg/L和15mg/L的白前生物碱水剂的毒力差异不显著，其他处理间差异均显著。浓度为300mg/L的水剂对蚜虫致死率为71.67%;150mg/L时蚜虫死亡率为51.67%;15mg/L蚜虫死亡率为21.67%，校正死亡率为12.78%（图3）。蚜虫死亡率随着白前生物碱水剂浓度的降低而降低，水剂浓度在300mg/L以上，可保证较好的防治效果。

利用SPSS软件采用几率值分析法求出其毒力回归方程为Y=-2.13703+1.03593x（见表2），其LC50为115.586mg/L。毒力回归曲线如图4所示。

3 讨论

华北白前生物碱乳油和水剂对蚕豆修尾蚜具有明显的防治效果，制剂浓度与死亡率具有显著的正相关关系。前期报道表明，白前生物碱对斜纹夜蛾幼虫的控制作用明显，主要表现在拒食作用和生长发育抑制作用，而本研究证明，白前生物碱乳油和水剂对蚕豆修尾蚜的触杀作用明显。有报道指出，苦参碱、除虫菊素、印楝素和茶皂素等对几种害虫有一定的控制效果，且对蚜虫的毒杀作用，但其对粘虫、小菜蛾和棉铃虫等鳞翅目害虫则没有明显的控制效果[9][10]。

华北白前是一种分布广泛的药源植物，资源丰富，含较高的杀虫生物碱，具有较好的开发利用价值[11]。人们在生物碱的实际应用中，能够根据不同的害虫种类选择合适的使用方式以发挥对害虫的最大控制作用。在白前生物碱的开发过程中，也可以根据不同的害虫种类开发出不同的药剂类型，以利于发挥其对害虫控制作用，节约成本，提高药效[12，13]。需要进一步研究白前生物碱对其他种类的害虫的控制作用，阐明其作用机理，找到最有效的作用方式，为白前生物碱的开发利用提供理论和实际依据。

参考文献

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[11]Yang Ge，Pingping Liu，Rui Yang，et al.Insecticidal Constituents and Activity of Alkaloids from Cynanchum mongolicum[J].Molecules，2015，20（9）：17483-17492.

[12]娄红祥，李珗，初晓君.华北白前根中生物碱的分离与衍生物的制备[J].山东医科大学学报，1995，33（2）：158-160.

[13]周贤春，李春霞.生物碱的研究进展[J].生物技术通讯，2006，17（3）：476-479.

（责编：张宏民）