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薇甘菊的分布危害、生物防治及资源化利用研究现状与展望



全 文 :薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)属于菊科假
泽兰属(Mikania)植物。 该属植物约有 430种, 主
产于美洲热带地区, 我国原产种只有假泽兰[Mika-
nia cordata(Burm.f.)B.L.Robinson)一种[1]。 薇甘菊
薇甘菊的分布危害、 生物防治及
资源化利用研究现状与展望①
徐小伟 1)② 泽桑梓 2,3)③杨 斌 1) 季 梅 3)
(1 西南林业大学 云南昆明 650224;
2 云南林业职业技术学院 云南昆明 650224;
3 云南省林业科学院 云南昆明 650201)
摘 要 薇甘菊作为唯一一种全国林业检疫有害植物, 由于其较强的攀援、 繁殖扩散能力, 以及极强的化感作
用, 对入侵地区的林农业发展产生了极大的危害; 作为一种菊科植物薇甘菊有极强的资源化利用价值, 在生物
农药, 药物等方面都有着广泛的利用前景。 此文对薇甘菊的生物学特性、 分布、 适生区及危害进行介绍, 对国
内外薇甘菊生物防治及资源化利用的研究现状进行综述。
关键字 薇甘菊 ; 生物学特性 ; 分布、 适生区及危害 ; 生物防治 ; 资源化利用
分类号 S765.1; S476
Research Status of Mikania micrantha Biological Control and
Resource Utilization
XU Xiaowei1) ZE Sangzi2,3) YANG Bin1) JI Mei3)
(1 Southwest Forestry University, Kunming, Yunnan 650224;
2 Yunnan Forestry Technological College, Kunming, Yunnan 650224;
3 Yunnan Academy of Forestry, Kunming, Yunnan 650201)
Abstract Mikania micrantha H.B.K. is the only one of national forestry quarantine harmful plant. Due to
its strong climbing, breeding dispersal ability, and highly allelopathic effects, it generates great harm to
agricultural and forestry development in the invaded region. As an Asteraceae M.micrantha have a strong
resource utilization value, and it has a wide range of utilization prospects in terms of bio-pesticides, drugs,
etc. In this paper, the biological characteristics, distribution, suitable areas and hazards were introduced
and the current research status at home and abroad for biological control and resource utilization of M.
micrantha were summarized.
Keywords Mikania micrantha ; biological characteristics ; distribution ; suitable areas and hazards ;
biocontrol ; resource utilization
① 基金项目: 国家自然科学基金 “薇甘菊颈盲蝽化学通讯及其嗅觉相关基因克隆、 功能分析” (No.31360154); 云南省社
会发展计划 “林业重大检验性有害植物——薇甘菊区域减灾与持续治理技术试验示范” (No.2012CH001); 云南省政府专
项 “薇甘菊防治与预警监测(林业部分)” (No.云财农[2008]240号); 云南林业职业技术学院学院科研项目 “薇甘菊颈
盲蝽形态及其基础生物学特性研究” (No.KY201408)。
收稿日期: 2014-09-30; 责任编辑/凌青根; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 徐小伟(1991~), 男, 硕士, 研究方向为植物病理学。
③ 通讯作者: 泽桑梓(1978~), 男, 硕士, 助理研究员, 主要研究方向为生物多样性保护与有害生物控制;
E-mail: zesangzi@163.com。
Vol.34, No.12
2014年12月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第34卷第12期
Dec. 2014
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2014年12月 第34卷第12期热带农业科学
原产于中南美洲地区, 香港在 1884就有栽培引种
记录, 作为外来入侵物种 1919年在香港采集到标
本并确定已驯化并开始扩散, 广东地区 1984年在
深圳地区首次采到其标本[2], 而在 1983年昆明植
物所在云南滇西南地区就已采集到其标本, 更有报
道称20世纪60年代早期当地就有薇甘菊的存在和
危害[3]。
1 生物学特性
薇甘菊为多年生草质或微木质藤本植物, 茎细
长, 匍匐或者攀援, 具多分支, 被短软毛近无毛,
幼时绿色近圆柱形, 老茎淡褐色近方形具肋纹; 茎
中部叶呈三角状卵形近卵形, 基部心形, 少数近戟
形, 先端渐尖, 叶缘具数个粗齿或浅波状圆锯齿,
两面无毛[4]。
2 分布、 适生区及危害
薇甘菊主要分布于印度、 孟加拉国、 斯里兰
卡、 泰国等东南亚地区, 以及菲律宾、 马来西亚、
印度尼西亚、 巴布亚新几内亚和太平洋诸岛屿、 毛
里求斯、 澳大利亚、 中南美洲、 美国南部等地[2]。
薇甘菊在20世纪80年代在深圳发现后, 现已扩散
至珠江三角洲大部分地区, 至 2000年在广东地区
就有 30多个县市分布, 海南地区至 2010年已有
10个县(市)约 40个乡镇发现薇甘菊, 2012年 10
月在赣南会昌县也发现了长势良好的薇甘菊[4-6]。
据报道台湾地区也有着广泛的分布[2]。 在云南滇西
南地区20世纪 60年代就有薇甘菊的存在和危害。
据 2009年云南农业厅统计, 已扩散至包括德宏、
怒江、 保山、 临沧、 普洱、 西双版纳 6个州市的
15个县市区, 并有研究报道显示其发生区域主要
集中于与缅甸接壤的区域[7]。 薇甘菊在中国有着广
泛的适生区域, 长江以南大部分地区都具有适宜其
生长定殖的条件, 上海、 福建、 海南、 四川等地区
薇甘菊入侵定殖的风险极大[8], 同时云南大部分地
区为其适生区。
一旦薇甘菊在适生区域内扩散将带来极大的危
害。 薇甘菊具有极强的繁殖能力, 在不同环境和条
件下可产生种子进行有性繁殖或以营养体进行无性
克隆[9]。 作为菊科植物, 薇甘菊种子数目相当巨
大, 有研究显示, 其每平方米可产生 12万粒[10],
甚至 21万粒种子[11], 在适宜条件下, 种子的萌发
率可高达83.3%~95.3%[12-13]。 同时由于薇甘菊种子
细小, 其可通过风, 水进行广泛的传播[12]。 相较于
种子传播定植, 薇甘菊有着极强的营养繁殖能力,
薇甘菊植物可通过在地上匍匐生长茎的茎节上长出
根系形成新的植株, 并且长出的新植株具有比实生
苗更强的生命力[14]。 薇甘菊作为入侵物种进入新的
生态环境, 与当地本土树种相比有着更强的形态可
塑性和适应力, 与伴生树种相比有较强的 CO2固定
能力, 较高的净光合速率, 因而表现出极强的竞争
能力[15-16], 使其最终在与本土树种的竞争中占据优
势。 同时薇甘菊具有极强的攀援能力可对当地树种
通过覆盖影响其光合作用、 与其竞争营养物质对危
害地树种进行绞杀[17-19]。 与本土物种相比, 薇甘菊
对恶劣环境有着更强的适应性, 通过耐盐能力实验
发现, 薇甘菊对盐生生镜有着一定的适应能力, 可
能通过种子萌发、 无性繁殖在滨海高盐立地生境进
行定植、 扩散[20]。 薇甘菊较强的化感作用亦成为其
在入侵地成为极大危害的重要原因, 其化感物质可
对当地伴生树种的种子萌发和幼苗的生长进行强烈
抑制[21]。 据报道, 在马来西亚薇甘菊的覆盖危害可
使橡胶树的种子萌发率降低 27%, 橡胶产量在早期
32个月内减产 27%~29%; 在东南亚地区, 薇甘菊
严重威胁木本植物生存生长, 油棕、 椰子、 可可、
茶叶、 橡胶、 柚木等都受危害。 仅在云南发生地区
薇甘菊就可危害 30多种植物[22], 对发生地区当地
的经济和生物多样性造成严重的破坏[23-24]。
3 生物防治研究国内外现状
3.1天敌昆虫
Waterhouse[25]根据 Teoh[26]对薇甘菊在马来西
亚的天敌进行的调查, 报道了1种直翅目、 4种同
翅目、 5种半翅目、 1种鳞翅目昆虫可对薇甘菊进
行取食。 在南美洲, Cock在对薇甘菊天敌进行调
查时, 发现并描述了 29种天敌, 其中缨翅目假泽
兰滑蓟马(Liothrips mikaniae)作为薇甘菊天敌被引
入马来西亚, 然而并未取得成效[27-28]。 在我国也有
研究发现蚜虫、 介壳虫、 少数鳞翅目昆虫以及一些
螨虫对薇甘菊都能进行取食, 但是这些天敌昆虫对
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徐小伟 等 薇甘菊的分布危害、 生物防治及资源化利用研究现状与展望
薇甘菊的寄生专一性不强或者对其取食控制能力不
强[29-31]。
1974年Mcfadyen R.E.首先对原产于中南美洲
薇甘菊原产地可作为薇甘菊潜在生防因子的艳婀珍
蝶(Actinote thalia pyrrha)、 安婀珍蝶(A.anteas)进
行报道[32]。 1996年, 为了防治薇甘菊以及紫茎泽
兰印度尼西亚分别从哥斯达黎加和巴西引进了安婀
珍蝶和艳婀珍蝶, 并对安婀珍蝶进行引入可行性实
验, 结果表明安婀珍蝶不会取食薇甘菊和紫茎泽兰
以外其他种类的植物, 并可在野外进行交配繁殖,
对薇甘菊有极佳的控制作用[33]。 在2001年和2002
年我国广东昆虫研究所3次从印度尼西亚引进安婀
珍蝶以进行薇甘菊防治的可行性研究。 李志刚等在
实验室内对安婀珍蝶生物学和寄生专一性进行研
究, 发现安婀珍蝶对薇甘菊的寄生专一性明显高于
其他86种专一性测定植物, 只能在薇甘菊以及紫
茎泽兰上完成世代, 实验中安婀珍蝶会对一些十字
花科植物进行取食, 在菜心有个别化蛹、 羽化现
象, 但未见产卵[34]。 张玲玲等在研究后亦发现, 白
菜和菜心的提取物对安婀珍蝶4龄幼虫有一定的拒
食能力[35]。 刘雪凌等先后在室内和自然条件下对安
婀珍蝶繁殖能力进行研究[36-37], 结果表明在23℃室
温下安婀珍蝶繁殖能力最高, 但是由于在自然条件
下受到天敌的捕食以及气候环境的影响安婀珍蝶在
野外的增殖能力较弱。 在随后的研究中发现婀珍蝶
4龄幼虫野外饥饿存活率最高, 4龄后幼虫取适量明
显增加, 其较强的取食能力对薇甘菊有明显的控制
作用, 同时可在室内通过盆栽薇甘菊大量繁殖[38-41]。
紫红短须螨(Brevipalpus phoenici)是一种只在
海拔 250 m对植物造成危害的, 主要分布在海拔
635m以下的热带、 亚热带的螨虫[42]。 陈瑞屏在广
东地区进行薇甘菊防治调查中发现, 其可作为薇甘
菊重要的生物防治因子, 在其后对紫红短须螨进行
的研究中发现, 接种50~200头紫红短须螨的薇甘
菊在 15~89d后, 出现茎叶黄化或死亡现象; 在
野外大田中, 接种后的薇甘菊在159d后, 可形成
明显的中心枯死区, 并有逐渐扩大的趋势[43]。 研究
还发现, 在排除天敌捕食的情况下, 紫红须螨可在
60d致死薇甘菊[44]。 然而作为薇甘菊天敌昆虫, 紫
红短须螨对于西番莲、 柑橘、 咖啡、 番木瓜也有一
定的危害[45-46], 所以广泛的应用于实践还需谨慎。
2008~2009年泽桑梓等在云南地区进行薇甘
菊天敌资源调查过程中, 首次发现并确定薇甘菊颈
盲蝽(Pachypeltis sp.)为专性取食薇甘菊的重要天敌
昆虫, 并对其取食薇甘菊的控制作用进行研究, 结
果表明薇甘菊颈盲蝽能大量、 较大强度和高频率的
取食薇甘菊, 对薇甘菊茎的生长影响显著, 抑制了
薇甘菊通过茎进行的无性繁殖; 同时颈盲蝽通过对
薇甘菊的频繁取食, 也可对其花序的分化产生显著
的影响, 降低了薇甘菊的开花和结实数量, 很大程
度上控制薇甘菊进行有性繁殖、 传播和扩散[47-48]。
3.2菟丝子寄生
菟丝子属(Cuscuta Linn)为旋花科寄生植物 ,
全球约有170个种, 主产于美洲, 在全世界热带、
亚热带及温带地区广泛分布[49], 中国有 11个种,
在云南地区分布的有菟丝子(C. chinensis Lam.)、
大花菟丝子(C. reflexa Roxb.)、 日本菟丝子(C.
japonica Vahl.)3个种[50]。
韩诗畴等 2000年底在广东地区进行薇甘菊地
区调查分布状况时, 首次在粤东发现有菟丝子寄生
薇甘菊, 翌年5月在深圳发现有薇甘菊被菟丝子寄
生致死的现象, 并于6月在广东省昆虫研究所薇甘
菊实验园内将菟丝子(C. chinensia lam.)和薇甘菊在
同一区域种植进行试验, 经过两个月的培育以及薇
甘菊与菟丝子两轮的竞争, 最终菟丝子成功致死薇
甘菊[51]。 廖文波等在华南地区进行野外调查中也发
现田野菟丝子(C. campestria Yuncker.)、 菟丝子(C.
chinesis Lam.)和南方菟丝子(C. australis R.Br.)可寄
生薇甘菊, 并发现3种菟丝子中田野菟丝子对薇甘
菊的寄生能力最强, 致死率最高[52]。 对菟丝子属植
物的生物学特性及其对薇甘菊的防除的研究中王伯
荪等发现, 可用寄生在大豆的田野菟丝子作为寄生
薇甘菊的侵染源来提高田野菟丝子寄生薇甘菊的成
功率[53]。 昝启杰等通过对田野菟丝子控制薇甘菊的
安全性和可行性进行研究发现, 田野菟丝子可有效
地防控薇甘菊, 使薇甘菊在危害样地中的盖度下降
至 18%~25%, 并可显著提高受害群落的物种多样
性而不致死其他植物, 同时研究中发现薇甘菊扩散
速度显著大于菟丝子的扩散速度, 因而可通过人为
干扰提高菟丝子繁殖和扩散速率以达到控制薇甘菊
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2014年12月 第34卷第12期热带农业科学
危害的目的[54]。 随后在对菟丝子致死薇甘菊的机制
机理研究中, 邓雄等发现田野菟丝子寄生在薇甘菊
上与其竞争养分导致其叶片变黄、 脱落, 薇甘菊地
上茎生长减缓甚至死亡, 生物量减少, 光合作用强
度也逐渐下降, 由于养分的失去以及菟丝子对其遮
蔽作用薇甘菊最终死亡[55]。 之后研究表明菟丝子对
薇甘菊的化感作用以及通过恢复土壤微生物结构与
功能, 使之有利于本土植物生长亦是菟丝子抑制薇
甘菊生长的重要机制[56-57]。 在云南地区, 泽桑梓等
利用本地分布的日本菟丝子、 菟丝子和大花菟丝子
对薇甘菊寄生和扩散能力进行研究, 在以菟丝子繁
殖组块作为侵染源寄生薇甘菊的试验中, 大花菟丝
子的寄生率及扩散速率都显著高于其他两种菟丝子
属植物[58]。
3.3致病微生物
Barreto等在对薇甘菊真菌病害进行调查时发
现并列举了可侵染薇甘菊的 43种真菌, 并将原产
于美国南部至阿根廷北部区域, 可侵染假泽兰属的
锈菌目(Urednales)柄锈菌属(Puccinia)薇甘菊柄锈
菌(Puccinia spegazzini de Toni)作为最具潜力成为
薇甘菊的生防因子的一种真菌[59]。 1996年英国利用
其进行薇甘菊的防治研究, 印度也先后分别从巴
西、 墨西哥及英国引入柄锈菌进行研究, 结果发现
其可成功感染薇甘菊, 严重时薇甘菊全株死亡[60-61]。
为了控制入侵植物薇甘菊, 我国 2003年引入薇甘
菊柄锈菌, 并开展了一系列研究以分析确定其释放
的可行性及安全性。 有研究表明, 薇甘菊柄锈菌具
有极强的侵染能力, 实验室内在悬挂只有一个孢子
堆叶片条件下就可对薇甘菊完成侵染, 成功率在
40%左右, 10个孢子堆作为侵染源的条件下成功率
更是高达91.7%, 完成侵染后, 适宜条件下锈菌在
19~22d内就可对薇甘菊进行二次侵染, 其极强的
致病力在两个月左右可完全致死薇甘菊植株[62]。 在
自然条件下, 柄锈菌同样具有较强的适应性、 高度
的致病力和侵染能力, 同时其具有较强的专一性,
虽可使多种菊科植物产生褪绿斑, 但并不会发生真
正的侵染[63]。
在我国同样发现了可致病甚至致死薇甘菊的微
生物 。 陈沧海在田间调查中发现炭疽病菌(Col-
letotrichum sp.)可致薇甘菊产生炭疽病害[64]。 王均
琍在对薇甘菊病株进行病原物分离时发现 18个菌
株, 其中FIc-2菌株及FV-1菌株可抑制薇甘菊的
种子发育和萌芽[65]。 程伟文在调查中发现, 薇甘菊
受到豆荚大茎点菌(Macrophoma mame Hara)侵染发
生严重的叶枯病危害, 并研究发现通过刺伤接种薇
甘菊的发病率高达85%[66]。 在田间调查中王瑞龙发现
一种属于豇豆花叶病毒科(Comoviridae)蚕豆病毒属
(Fabavirus)可致使薇甘菊萎蔫的新病毒, 并在2008
年将其命名为薇甘菊萎蔫病毒(Mikania micrantha
wilt virus,MMWV), 其后研究发现桃蚜(Myzus
persicae)可作为 MMWV病毒传播媒介, 病毒虽然无
法致死薇甘菊植株但是可以通过降低薇甘菊叶片抗
病性酶和光合作用酶的活性有效抑制其生长, 然而
MMWV在致病薇甘菊的同时还会侵染豇豆 、 大豆、
豌豆等经济作物[67-69], 因而其释放还需谨慎。
3.4群落改造与替代控制
群落改造控制是通过改变林相以及群落结构,
营造不利于薇甘菊生长的群落环境以达到控制薇甘
菊的目的[70]。 殷祚云等选用 9个树种、 1种灌木和
1种草本进行群落改造实验, 发现大叶相思(Acacia
auriculaeformis)、 马占相思(Acacia mangium)、 米
老 排 (Mytilaria laosensis)、 樟 树 (Cinnamomum
camphora)由于其快速增长的冠幅, 可作为防治薇
甘菊的造林树种, 蟛蜞菊(Wedelia chinensis)生长
迅速可在短期内抵御薇甘菊的侵害[71]。 三年后的调
查发现, 群落改造后的样地生物多样性得到恢复,
并且未见薇甘菊的生长[72]。
利用伴生植物进行替代控制是对薇甘菊进行防
治的重要方法之一, 伴生植物可对薇甘菊进行替代
控制主要因为这些植物对薇甘菊有较强的化感作用
和竞争效益。 有研究显示凤凰木(Delonix regia)、
空心莲子草(Altemanthera philaccroides)、 异型莎草
(Cypenrus difformis)、 水蓼(Polygonum hydropiper)、
三叶鬼针草(Bidens Pilosa)、 芒萁(Dicronopteris pe-
data)、 幌伞枫(Het eropanax fragrans)、 少花龙葵
(Solanum nigrum)、 血桐(Macarangga tanarius)、 五
爪金龙[Ipomoea cairica (L.)Sweet]对薇甘菊都有
较强的化感作用, 可通过释放化感物质对薇甘菊呼
吸作用、 光合作用等产生影响, 从而影响薇甘菊的
生长[73-77]。 由于不同植物伴生生长存在一定的种间
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徐小伟 等 薇甘菊的分布危害、 生物防治及资源化利用研究现状与展望
竞争, 替代控制可通过利用一种或多种植物对薇甘
菊的生态位竞争效应抑制其生长达到控制薇甘菊的
目的。 有研究表明, 黑麦草(Lolium perenne)、 黄
花蒿(Artemisia annua)、 高羊茅(Festuca elata keng ex
E.Alexeev)、 红薯(Ipamoea batas)、 扁豆属(Lablab)
植物对薇甘菊都有很强的竞争能力, 可作为替代竞
争植物对薇甘菊进行替代控制[78-80]。
4 资源化利用研究现状
4.1净化环境
20世纪50年代印度尼西亚引进薇甘菊作为垃
圾填埋场以及橡胶园的土壤覆盖植物, 到了 80年
代末薇甘菊已经在整个印尼群岛扩散、 定植[17,23]。
虽然薇甘菊作为外来入侵物种对当地生态系统生物
多样性产生重大的影响, 但是其作为改变土壤养
分, 吸附重金属以恢复立地条件的一种植物是值得
开发的。 改变土壤养分是薇甘菊入侵的重要手段,
刘小文等[81]研究表明, 薇甘菊入侵的样地有机质、
全氮、 硝态氮、 铵态氮、 全钾、 速效钾、 有机磷、
磷酶酸以及脲酶的含量相对于没有危害的样地都显
著提高。 同时陈宝明等[82-83]研究表明, 当薇甘菊入
侵达到一定程度后, 其凋落物将加快入侵样地中其
他植物凋落物的分解, 提高土壤中N的含量。 同时
薇甘菊对重金属也有较强的吸附能力, 王春铭等[84]
研究发现薇甘菊能吸附土壤中大量的 Cu、 Zn、 Cd、
Cr、 Ni等重金属, 重金属污染土壤生长的薇甘菊
植株中重金属含量为: Zn>Cu>Cr>Ni>Cd。
4.2染料
植物染料作为对人体、 皮肤伤害较小的一种染
料为人们所关注 。 万寿菊(Tagetes erecta)、 槐花
(Sophora japonica)、 藏红花(Crocus sativus)等已被
广泛用于植物染料生产[85]。 郭珍曾尝试将薇甘菊提
取物水溶液用于纺织品染色, 取得理想结果。 其后
在对薇甘菊染料化学成分研究中发现, 薇甘菊含有
多种可用于染料制造的化学成分, 其作为具有防
虫、 杀菌以及自然芳香的天然植物染料有着广泛的
开发前景[86]。
4.3生物农药
薇甘菊作为病虫害较少的外来入侵植物, 因为
其所具有的驱虫、 抑菌以及化感作用, 薇甘菊为驱
虫剂、 除草剂、 杀菌剂等生物农药的开发利用提供
了大量的原料。
4.3.1抑菌剂
薇甘菊生长迅速却极少有病害的发生, 这引起
了研究人员对薇甘菊抑菌作用的关注。 张茂新等[87]
研究发现, 薇甘菊挥发油在浓度为 400 mg/L时,
可较强地抑制水稻稻瘟病菌(Pyricularia grisea)、
香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、 长春花疫病
菌(Phytophthora nicotianae)的活性, 抑菌率分别为
53.8%、 28.66%、 18.69%。 之后冯惠玲等[88]研究表
明 , 薇甘菊甲醇 、 丙酮提取物对辣椒疫霉(Phy-
tophthora capsici)、 玉米大斑病菌(Exserohilum tur-
cicum)菌丝生长有着极强的抑制作用, 抑制率可达
100%。 庄世宏等[89]在对薇甘菊抑菌活性成分的研究
中分离出4种具有抑菌活性物质, 在对其中两种抑
菌物质去氧化薇甘菊内酯、 二氢薇甘菊内酯的抑菌
作用研究中发现, 上述两种物质在50mg/L剂量以
上对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis), 辣椒疫
霉病菌(P. capsici)和棉花立枯病茵(Rhizoctonia
solani)抑菌率可达到 90%以上。 许华等以薇甘菊水
提取液对黄瓜灰霉病茵(Botrytis cinerea)、 黄瓜枯
萎病菌(Fusarium oxysporutm)和番茄早疫病菌(Al-
ternaria solani)进行抑菌实验发现当浓度为0.10g/mL
最高抑菌率可分别达到17.75%、 22.5%以及19.06%[90]。
在对非植物病原菌的抑菌研究中发现, 薇甘菊提取
物乙酸乙酯部分可有效抑制大肠杆菌(Escherichia
coli)和金色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)的生
长[91], 薇甘菊叶黄酮提取物对金黄色葡萄球菌、 大
肠杆菌、 志贺菌(Shigella)、 沙门氏菌(salmonella)4
种常见细菌的最低抑制浓度分别为1.5625、 1.5625、
3.1250、 3.1250mg/mL[92]。
4.3.2杀虫剂
薇甘菊所具有的驱虫作用, 为科研工作者们所
关注并做了大量研究。 张茂新等[93]研究发现薇甘菊
挥 发 油 对 猿 叶 虫(Phaedon brssicae)、 小 菜 蛾
(Plutella xylostella)以及黄曲条 跳 甲(Phyllotreta
striolata)有较强的产卵驱避作用以及一定的触杀毒
力, 在施用浓度为1000mg/L时, 萝卜蚜的校正虫
口减退率可达到 62.51%。 之后赵辉等[94]对黄曲条
跳甲的研究中发现, 薇甘菊挥发油对黄曲条跳甲
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(P. striolata)取食及产卵行为有较强的影响, 15μL
薇甘菊挥发油对黄曲条跳甲(P. striolata)的拒食率
可达到 30%以上, 产卵忌避率可达到 60%。 在利用
薇甘菊的乙醇、 丙酮提取液进行薇甘菊对昆虫和病
原菌生物活性研究中发现, 薇甘菊的乙醇、 丙酮提
取液对菜青虫(Pieris rapae)和小菜蛾(P. Xylostella)
幼虫有较强的毒杀和拒食作用, 500mg/L的乙醇、
丙酮提取液对 1~2龄菜青虫的毒杀作用可达到
80%、 73.3%, 对小菜蛾幼虫的毒杀作用为 70.0%、
56.7%。 浓度为125mg/L薇甘菊乙醇、 丙酮提取液
对两种幼虫的拒食率为 97.4%和 70.4%、 96.5%和
98.3%[88]。
在对茶叶害虫假眼小绿蝉的研究中, 冯安伟等[95]
发现薇甘菊乙醇提取液对假眼小绿蝉自然种群有较
强的控制能力, 同时相对于常见化学药剂印楝素
EC、 吡·仲 EC其对假眼小绿蝉的天敌没有显著影
响。 邢树文[96]在研究中同样发现 1 g/mL的薇甘菊
水提取液对假眼小绿叶蝉有较强的驱避作用, 在施
药1h后驱避率仍可到达80%以上。
薇甘菊次生代谢物还可用于控制褐稻虱(Nila-
parvata lugens), 钟平生等[97]研究发现, 在加上使
用薇甘菊乙醇提取液10g/L1次的处理条件下, 褐
稻虱成虫、 若虫的衰退率为63.33%、 68.46%, 同时
薇甘菊提取液的释放对稻田天敌群落没有不良的影
响。 薇甘菊乙醇粗提取液对褐稻虱有一定的拒食作
用, 1DW/mL的薇甘菊乙醇粗提液对褐稻虱的拒食
率可达到 50%以上[98]。 在应用干扰控制指数(IIPC)
评价薇甘菊次生代谢物对褐稻虱的控制干扰作用研
究中, 浓度为0.01gDW/mL的薇甘菊乙醇提取液对
成虫的产卵驱避 IIPC为 0.438 3, 产卵量下降
56.17%, 对褐稻虱的种群防治效果可达到73.89%[99]。
薇甘菊次生代谢物对其他害虫也有较强的控制
作用。 薇甘菊甲醇提取物对桔小实蝇(Bactrocera
dorsalis)有明显的驱避作用, 全年驱避率为50.65%,
在薇甘菊甲醇提取物喷施的杨桃园内, 杨桃的受害
率下降30%以上[100]。 薇甘菊提取液对螺旋粉虱有较
强的生物活性, 所采取的冷浸法、 冷浸一索氏提取
法、 索氏提取法和温浸法所获得的薇甘菊提取物对
螺旋粉虱成虫的致死中浓度分别为 8.94、 9.03、
6.32和7.5lmg/mL, 100倍液处理 7d后, 螺旋粉
虱的校正防治效果在75%以上[101]。 薇甘菊乙醇提取
液对松材线虫也有较强的毒杀能力, 1.5g/L薇甘
菊乙醇提取液处理后72h, 松材线虫的校正死亡率
可达到74.6%[102]。 浸渍法获取的膏状薇甘菊茎叶提
取物的丙酮 1、 5、 10倍液对月季长管蚜 0~24 h
内平均校正死亡率可达到38%[103]。
4.3.3除草剂
薇甘菊主要的化感活性物质为阿魏酸和绿原
酸, 在施用质量浓度为1.00、 .50、 .25mg/mL的
阿魏酸和绿原酸对水稻和稗草(Echinochloa crus-
galli)生长都有显著的抑制作用[104]。 然而在施用浓
度为 0.005g/mL薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分的
条件下, 其不仅可有效控制稻田杂草, 还可对水稻
幼苗生长产生一定的促进作用[105]。
4.3.4控制其他有害生物
福寿螺(Pomacea canaliculata)作为危害水稻的
重要外来有害生物, 同样是外来有害生物的薇甘菊
对其有一定的毒害作用, 质量浓度为 100mg/L乙
酸乙酯的提取液浸杀2d后, 福寿螺的主要器官出
现明显的损伤, 头足部肌肉组织表现为较大的组织
损伤, 外套膜和肝脏都出现不同程度的损伤[106]。
4.4抗癌药物
在原产地薇甘菊一直被民间广泛用作植物药,
茎叶煎煮过后用来治疗创伤、 痢疾、 癌症、 霍乱等
疾病[107]。 这主要和薇甘菊植株内所含的化学物质
相关。 薇甘菊各部位富含精油, 花序有 66种, 茎
有 61种, 叶片有 56种, 叶柄有 46种, 其中主要
为单贴类及倍半萜类[108-109]。 其中一种倍半萜烯类化
合物鸡屎藤内酯可有效阻碍血液中一些激活剂引起
的化学发光反应, 还可阻碍一些炎症介质的作用,
同时还可提高老鼠肝外组织中谷胱甘肽转移酶的活
性, 降低谷胱甘肽的含量, 增强器官抗癌能力[110],
在抗癌药物开发方面有着广阔的前景。
5 研究趋势展望
5.1生物防控技术研究趋势
薇甘菊生物防控技术研究重点发展的趋势是提
高防治效率, 降低防治成本, 缩短防治时间, 增强
防治效果; 规范生物防治程序, 谨慎对待引入外来
物种防治薇甘菊, 在释放薇甘菊天敌前进行一系列
80- -
徐小伟 等 薇甘菊的分布危害、 生物防治及资源化利用研究现状与展望
的可行性及安全性研究, 以防止引入的外来物种成
为新的外来入侵物种; 通过利用对薇甘菊有较强控
制作用的且具有一定生态、 经济价值的本土物种防
治薇甘菊, 以提高薇甘菊的防治效率, 并将薇甘菊
的防治与生态建设和经济作物种植相结合, 以期在
防治薇甘菊的同时创造一定的生态、 经济效益。
5.2资源化利用研究趋势
薇甘菊作为外来入侵物种有着广阔的开发利用
前景。 薇甘菊在改善土壤及生态环境上的应用, 其
可通过改变土壤养分结构, 恢复立地条件进行入
侵, 同时还可吸附重金属, 解决土壤的重金属污
染, 成为净化环境的重要植物; 植物染料已成为重
要的染料来源, 由于薇甘菊富含的染料制造化学成
分, 未来将被利用于生产植物染料; 同时其所含的
丰富的化感、 抑菌物质等亦可被利用于生产抑菌
剂、 杀虫剂、 除草剂和控制其他有害生物的生物农
药; 单萜类及倍半萜类物质为薇甘菊精油的主要物
质, 其中倍半萜烯类化合物鸡屎藤内酯可有效提高
老鼠的抗癌能力, 可作为未来抗癌药物开发的主要
原料; 薇甘菊作为食用菌生产中作为培养基的主要
添加成分进行食用菌人工栽培已经取得成功, 通过
对其作为主要添加成分所栽培的食用菌进行食品安
全检测, 确定所栽培食用菌对人体无害后进行推
广, 其作为食用菌培养基主要添加成分进行食用菌
栽培可成为薇甘菊资源化利用的另一条途径。 综上
所述, 在防治薇甘菊的同时, 开展资源化利用将其
变废为宝也是防控的一条重要途径。
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