长春花粗提取物在害虫预防中的应用研究

史谊君 任立云 明如倩

（广西大学农学院，广西 南宁 530000）

长春花（Catharanthus roseusL.）是夹竹桃科长春花属多年生草本植物，主要分布于我国华东、西南、中南等地。在药用价值方面，其具有抗癌、镇静安神、平肝、治高血压等功效［1］。从长春花中分离出的吲哚类生物碱有70余种，其中长春新碱（VCR）和长春碱（VLB）应用价值较高，长春花生物碱可广泛应用在医药、卫生等方面。近年来，长春花已经成为人们研究的热点。目前，有研究发现，长春花粗提物对螺旋粉虱、蚜虫、朱砂叶螨具有较好的触杀活性，但对其在农业生产中对其他害虫的杀虫活性未有报道［2］。因此，笔者利用长春花的花、叶萃取物对甘薯小象甲雌、雄虫开展防治试验，发现长春花叶的萃取物对甘薯小象甲雄虫具有拒食作用。

1 植物源农药研究现状

在国外，YANG 等通过 HeLacelils 研究 CR-AuNPs 的抗癌潜力，通过MTT法测定HeLa细胞的IC50为5 μg/mL，提出CR-AuNPs纳米复合物开发的药物传递载体可能在人类癌症诊断和治疗中具有广泛的用途［3］。SOLTANI等［4］为提高长春碱和长春新碱两种重要抗癌药物的产量，通过 SA 两种不同浓度处理，Tdc、G10h、Sls、Str、D4handDat 基因的转录水平显著提高，这表明上调Tdc、G1on、Sis、Str、D4h 和 Dat、enes 可以提高长春碱和长春新碱的产率。

在我国，崔铭珊等测定了长春花叶、花、根、茎不同部位粗提物对不同害虫的杀虫活性，结果表明长春花叶的提取物对幼虫具有触杀作用，其次是茎部［2］。崔奕明等测定了长春花碱类物质长春碱、长春质碱和文多灵对德国小蠊的触杀和胃毒活性，结果显示长春碱、长春质碱对德国小蠊的幼虫具有触杀作用，对其成虫具有胃毒作用，表明其具有较高的应用价值［5］。目前，我国已登记的植物源农药如表1所示。

表1 目前我国已登记植物源农药种类

2 在农业中使用植物源农药的重要性

2.1 顺应绿色农业发展的需要，有利于促进农产品出口

2021 年中央一号文件中提到，到2025 年，促进农业绿色转型，减少化学农药使用，使农业朝着绿色、健康的方向发展［6］。近年来，随着人们生活水平的提高，人们越来越倾向于选择绿色、无污染食物。这使得科学研究者将研究重点转向绿色无污染的植物源农药。与过去传统化学农药相比，植物源农药具有对害虫的抗药性小、对非靶标生物损害性小、易降解、对环境污染性小等特点，符合绿色农业生产要求［7］。

过去我国以使用化学农药为主的生产方式，使得我国粮食因农药残留超标而无法出口，严重影响了我国经济增长、农民收入增加。而使用植物源农药有利于提高农产品质量，解除西方国家的绿色壁垒，对促进我国农产品出口、增加农民收入具有重要意义［8］。因此，加强植物源农药研究对于我国农产品在国际市场上占据一席之地发挥着重要作用。

2.2 便于开发与应用

我国植物资源丰富，可被利用的植物超过40 万种，常见的植物源农药有楝素、苦参碱、生物碱、鱼藤酮和除虫菊素。一方面，植物源农药对环境友好，使害虫不易产生抗药性，有利于保护生物多样性，符合人们对绿色农产品的需求［9］；另一方面，我国植物源资源丰富，开发植物源条件优越，农药开发成本低，且植物源农药不会使农产品的农药残留超标。

3 长春花粗提取物在害虫预防中的应用

调查发现，目前长春花粗提取物多应用在医疗方面，在农业方面应用少之又少。现阶段多数研究还停留在对长春花根、茎、叶、花粗提取物的研究上，以不同的稀释倍数对农作物害虫进行防治试验，结果发现，长春花叶对害虫防治效果最好［2］。下面选用不同浓度的长春花叶粗提取物，设立对照，探究其对甘薯小象甲雌、雄虫的拒食影响。

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料。①长春花叶从广西大学农场采摘，通过烘干箱烘干、搅碎机搅碎、95%乙醇浸泡，通过旋转蒸发仪浓缩得到1 mg/mL长春花叶粗提取物。②甘薯小象甲从广西大学昆虫所室内饲养得到，用健康成虫进行试验。③试验所需仪器有烘箱、旋转蒸发仪、电子天平、量筒、小烧杯、纱网和罐头瓶。④巴马小蜜薯从淘宝购买。

3.1.2 试验方法。将1 mg/mL长春花叶提取物稀释为25倍、50倍、100倍，将新鲜无虫害的甘薯切成长4 cm、宽3 cm、高2 cm的长方体，放入药剂浸泡10 s取出，自然晾干后，将处理组、对照组甘薯块分别放入不同的烧瓶中。在每个罐头放入10 头饥饿4 h 的甘薯小象甲雌虫，每个对照重复3 次，每个处理重复3 次，分别于24、48 h进行观察。甘薯小象甲雄虫试验方法同上，利用观察结果计算拒食率。

非选择性拒食率＝（对照取食量-处理取食量）/对照取食量×100%

3.1.3 统计分析。试验数据通过Excel进行统计分析。

3.2 结果与分析

从表2可以得出，3个不同稀释倍数的长春花叶提取物中，25 倍提取物对甘薯小象甲雄虫的拒食作用比50倍、100 倍效果好，48 h 后达到了 19.53%。50 倍与100 倍长春花叶的提取物对甘薯小象甲雄虫的拒食作用明显不如 25 倍，50 倍叶的提取物比 100 倍效果好，长春花 25 倍叶的提取物在48 h 后拒食效果最佳。从表3 可以看出，长春花不同倍数叶的提取物对甘薯小象甲雌虫的拒食影响不大。根据表2、表3 综合得出，长春花叶的提取物对甘薯小象甲雄虫具有拒食作用，对其雌虫影响不大。

表2 甘薯小象甲雄虫非选择性拒食率

表3 甘薯小象甲雌虫非选择性拒食率

4 长春花粗提取物在发展过程中存在问题

4.1 长春花粗提取物提取成本高

长春花粗提取物提取过程复杂，所花费的成本是化学农药成本的3～5倍［10］。另外，我国对长春花粗提取物的提取尚未形成一套完整的产业链，配套设施不完善，监督管理系统不够完善。农产品的市场价格普遍较低，使农民对于植物源农药这种高成本新型农药的接受度普遍不高，这些原因使得长春花粗提取物发展并不顺利［11］。

4.2 长春花粗提取物在使用过程中有效活性成分不明，易挥发

目前，在农药方面，大多数研究者对长春花的研究还停留在长春花粗提取物阶段，且就目前研究初步确定长春花叶部、根部提取物对害虫作用明显，如对小菜蛾、朱砂叶螨、黏虫具有较好的触杀作用［12］。长春花粗提取物在高温下使用时易挥发，药效不稳定。另外，对长春花粗提取物具体哪一种成分起作用未做进一步研究，目前还无法知道哪一种活性成分对防治害虫具有明显作用。

4.3 政府资金投入力度不够

近年来，国家在植物源农药研制、开发上投入的资金不断增加。但投入力度对于实际发展需求仍有很大差距，这使得植物源农药在研究进度上发展缓慢，长春花粗提取物类植物源农药方面的研究人员有限，研发设备落后，员工工作积极性不高［13］。另外，国家对植物源农药企业财政补贴力度不够，这使得研发人员的研究积极性不高。这些客观因素阻碍着长春花粗提取物作为植物源农药的研究。

5 长春花粗提取物在研究过程中存在问题的解决措施

5.1 加大长春花粗提取物宣传力度，逐渐转变农民的思想观念

目前，我国大多数农药成效的衡量标准仍是以害虫致死率为标准［1］，不考虑农药残留对环境的破坏程度。植物源农药的提取成本高，使农民更依赖于使用价格低廉的化学农药，对低残留、无污染的新型植物源农药的了解甚少。因此，应加强对新型植物源农药长春花粗提取物的研究，加大投入，降低成本，向农民普及使用植物源农药对农业可持续发展的意义。使用无污染的植物源农药更符合人们日益增长的生活需求，是农产品在主流市场可持续发展的基石。

5.2 进一步加强对长春花粗提取物活性成分研究，运用合理方法解决易挥发问题

在长春花叶粗提取物的基础上，用不同的试剂对长春花粗提取物进行分离，通过试验找出长春花粗提取物中起主要作用的有效成分。对于长春花粗提取物在使用过程中易挥发的问题，应加强对农民的使用培训，避开高温，选择一天中光照不强、温度不高的时段，合理选用施药时间，均匀喷洒药液［13］。另外，大多数植物源农药相比化学农药药效较低，因此，应在害虫幼虫阶段对其进行施药，以达到较好的杀虫效果。

5.3 加大政府资金投入

在植物源农药研究上，应加大国家财政资金投入，在税收上应加大减免力度。在长春花粗提取物研究上，应积极引进国外先进设备，定期对科研人员进行培训，完善生产设备，形成完整的研究链条，设立奖励制度，给予取得一定研究成果的科研人员一定的奖励，提高科研人员的研究积极性。

6 结语

近年来，国家倡导发展绿色农业，减少对化学农药的使用，而植物源农药凭借自身绿色、无污染优点将成为未来农药发展的风向标［14］。植物源农药在发展过程也存在一定的困难，如成本高、产业链不完善、政府资金投入不足等。但随着科学技术的不断进步、政府资金的不断投入，加之对植物源农药宣传力度的不断加大，这些问题的解决指日可待。相信在不久的将来，随着我国科技水平的不断提高，长春花生物碱在绿色农药方面的发展会越来越好。