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假臭草杀虫成分的微波辅助提取及生物活性



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得知,四斑广盾瓢虫成虫对桃蚜高龄若蚜或成蚜的最佳寻找
密度为 32. 31,即以四斑广盾瓢虫控制桃蚜高龄若蚜或成蚜
的益害比可设为 1 ∶ 32. 31,但是四斑广盾瓢虫对桃蚜的寻找
效应随着猎物密度的增加而下降,且室内的环境条件相对简
单,试验所用的小塑料杯也会缩短四斑广盾瓢虫对猎物的寻
找时间,而田间的环境条件相对比较复杂,势必会影响四斑广
盾瓢虫对桃蚜的捕食情况,拟定益害比为 1 ∶ 32. 31,也没有
考虑到若蚜的情况,这个结果可能与田间实际情况有偏差,因
此在实际应用时,应当结合实际的田间条件应用该天敌。但
是该试验结果对实际生产还是有一定的参考价值。
本试验所用的试虫为未分雌雄的混合种群,雌虫、雄虫及
若虫各自对桃蚜的捕食功能反应有待于深入研究。
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doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2015. 01. 046
假臭草杀虫成分的微波辅助提取及生物活性
李水清,张琳琳
(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州 434023)
摘要:在微波加热条件下,以石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇为溶剂对假臭草叶干粉进行提取,研究了上
述溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫的触杀、胃毒及拒食活性的影响。研究结果表明,各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼
虫均具有一定的触杀、胃毒和拒食活性,其中以乙醇提取物的触杀作用最强,处理后 48 h的校正死亡率达到 39. 22%;
丙酮提取物的胃毒活性和拒食活性最强,处理 48、72 h后分别达到 45. 27%、46. 67%。
关键词::假臭草;蓼蓝齿胫叶甲;触杀;胃毒;拒食
中图分类号:S482. 3 + 9 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2015)01 - 0136 - 03
收稿日期:2014 - 03 - 09
基金项目:湖北省教育厅科研项目(编号:Q200712003);长江大学博
士科研基金。
作者简介:李水清(1969—),男,湖北仙桃人,博士,教授,从事化学生
态学和害虫综合治理研究。E - mail:shuiqing2000@ 163. com。
假臭草(Eupatorium catarium)是菊科泽兰属一年生草本
植物。在国内,假臭草于 20 世纪 80 年代在香港首次被发现,
但一直被误认为是熊耳草(Ageratum houstonianum Mill),直到
1995 年才被鉴定。上世纪 90 年代假臭草开始在深圳出现,
现在已经占领了广东、福建、澳门、香港、台湾、海南等沿海地
区大部分荒坡、荒地、滩涂、林地、果园。由于假臭草对土壤肥
力的吸收力强,会极大地消耗土壤养分,因此对土壤可耕性的
破坏极为严重,严重影响林木的生长[1 - 2]。假臭草含有许多
具有生物活性的次生代谢产物,如邓世明等从假臭草的 70%
乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离得到 5 种黄酮化合
物[3]。假臭草挥发油对许多植物种子萌发和生长具有抑制
作用,如邓世明等研究表明高浓度的假臭草超声提取液能显
著抑制小粒的种子萌发,抑制植物幼根的生长[4];林成俊等
在假臭草中分离、鉴定出一种全顺 -环己烷 - 1,2,4 -三醇的
物质,该物质能抑制萝卜和小白菜种子的萌发[5]。假臭草的
挥发油还能对昆虫和真菌能产生忌避或抑制作用[4],如假臭
草的甲醇与乙醇的提取物均对螺旋粉虱成虫、荔枝粗胫翠尺
蛾具有较强的杀虫活性和拒食活性[7 - 8],岑伊静等发现假臭
草挥发油对柑橘木虱成虫也有显著的驱避作用[9]。本试验
在微波加热条件下,以石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙
醇为溶剂分别对假臭草中的生物活性物质进行提取,并研究
了各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲的触杀、胃毒及拒食活性的
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影响,旨在为充分利用植物资源、开发与环境相适应的生物农
药提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 植物材料 野生假臭草采自长江大学周边,洗净,取
其叶,自然风干,然后在 60 ℃恒温干燥箱中干燥 8 h,粉碎,密
封保存备用。
1. 1. 2 供试昆虫 蓼蓝齿胫叶甲(Gastrolphysa atrocyanea)
幼虫,采集于荆州护城河畔皱叶酸模上,室内饲养后挑选整齐
一致的幼虫供试。室内饲养条件:温度(27 ± 1)℃,空气相对
湿度(80 ± 5)%,光 -暗周期 14 h - 10 h。
1. 1. 3 主要仪器 微电脑微波化学反应器 WBFY - 201(巩
义市予华仪器有限责任公司);DNP - 9052BS -Ⅲ电热恒温
培养箱、QHX -250BS -Ⅲ人工气候箱(上海新苗医疗器械制
造有限公司);RE -52A旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)。
1. 1. 4 化学试剂 石油醚、乙酸乙酯(分析纯,天津市福晨
化学试剂厂),三氯甲烷、丙酮(分析纯,武汉市中天化工有限
责任公司),乙醇(分析纯,安徽安特生物化学有限公司);琼
脂粉(化学纯,北京奥博星生物技术有限责任公司);十二烷
基磺酸钠(分析纯,天津市光复精细化工研究所)。
1. 2 方法
1. 2. 1 微波辅助提取 准确称取 10 g假臭草叶干粉,分为 5
份,分别放入 100 mL圆底烧瓶中,往烧瓶中分别加入 40 mL
石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醚。将烧瓶放入微电脑
微波化学反应器中,并安装好冷凝装置,提取 5 min。将提取
液减压抽滤,旋转蒸发器浓缩至稠膏状为止。将稠膏状提取
物用丙酮稀释后转入 50 mL 容量瓶中,加入 10 mL 0. 1% 十
二烷基磺酸钠,配制成 40 mg /mL的丙酮溶液,供试。
1. 2. 2 触杀活性的测定 采用点滴法[10],即将各溶剂提取
物用微量点滴器点滴于试虫的前胸背板,每虫点滴 1 μL,以
用 0. 1%十二烷基磺酸钠水溶液稀释后的丙酮溶液为对照。
处理后的幼虫置于培养皿(内垫滤纸,加少许蒸馏水保湿)
中,每皿接入大小基本一致的蓼蓝齿胫叶甲幼虫 20 头,以保
鲜膜封口,膜上打孔以利通风透气,每个处理重复 3 次。于处
理后 12、24、36、48 h后分别检查并记录死亡情况。以毛笔尖碰
触幼虫腹部的末端,头部不能摆动,身体不能向前爬行判为死
亡的标记。计算死亡率、校正死亡率,用 DPS软件分析数据。
死亡率 =死虫数 /供试虫数 × 100%;
校正死亡率 =(处理组死亡率 -对照组死亡率)/(1 -对
照组死亡率)× 100%。
1. 2. 3 胃毒活性的测定 采用带毒夹片法[11],即取皱叶酸模
叶片,洗净后,用直径 3. 0 cm的打孔器打成直径为 3. 0 cm的
叶碟,取 2片同样大小的皱叶酸模叶碟,在其中一片的背面用
医用脱脂棉均匀涂抹不同溶剂的假臭草提取液(40 mg /mL),
在另一片的正面涂上琼脂(琼脂粉加水煮沸调配而成) ,迅速
将 2 片叶碟对合,制成带毒夹片。将带毒夹片置于培养皿
(内垫滤纸,加少许蒸馏水保湿)中,每皿放 8 个带毒夹片,接
入大小基本一致的蓼蓝齿胫叶甲幼虫 20 头。以保鲜膜封口,
膜上打孔以利通风透气。以用 0. 1%十二烷基磺酸钠水溶液
稀释后的丙酮溶液为溶剂对照,每个处理重复 3 次。于处理
24、48、60、72 h 后后分别检查并记录蓼蓝齿胫叶甲幼虫死亡
情况,计算死亡率、校正死亡率。
1. 2. 4 拒食活性的测定 采用小叶碟法[12],即取皱叶酸模
叶片,洗净后用直径 1. 5 cm的打孔器打成直径为 1. 5 cm的叶
碟,分别浸渍于不同溶剂的假臭草提取液(40 mg /mL)中 3 s,
取出后用吸水纸吸取叶碟边缘的多余药液,放入培养皿(内垫
滤纸,加少许蒸馏水保湿)中,每皿放 50 片叶碟,接入 20 只试
虫。以保鲜膜封口,膜上打孔以利通风透气。以用 0. 1%十二
烷基硫酸钠水溶液稀释后的丙酮溶液为溶剂对照,每个处理重
复 3次。于处理 12、24、36、48 h后分别调查取食情况,计算取
食指数和拒食率。按下面的分级标准及公式统计计算。
零级:无取食痕迹;Ⅰ级:零星取食;Ⅱ级:有明显取食缺
刻;Ⅲ级:取食面积约占 1 /3;Ⅳ级:取食面积约占 1 /2;Ⅴ级:
取食面积约占 3 /4;Ⅵ级:仅留下少量残渣。
取食指数 = ∑(危害级别 ×各级叶碟数)
总叶碟数 ×最高级别 ×参试总虫数
× 100%;
拒食率 =对照取食指数 -处理取食指数
对照取食指数
×100%。
2 结果与分析
2. 1 假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫的触杀活性
微波加热条件下,假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲
幼虫的触杀活性见表 1。从表 1 可看出,在微波辅助加热条
件下,5 种溶剂的假臭草提取物在浓度为 40 mg /mL时,对蓼
表 1 假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫触杀活性的影响
处理后时间
(h) 处理
死亡率
(%)
校正死亡率
(%)
12 A 5. 00 ± 0. 00 5. 00 ± 0. 00c
B 10. 00 ± 0. 00 10. 00 ± 0. 00b
C 11. 67 ± 2. 89 11. 67 ± 2. 89b
D 13. 33 ± 2. 89 13. 33 ± 2. 89b
E 23. 33 ± 2. 89 23. 33 ± 2. 89a
F 0. 00 ± 0. 00
24 A 10. 00 ± 0. 00 5. 26 ± 0. 00c
B 15. 00 ± 0. 00 10. 53 ± 0. 00b
C 18. 33 ± 2. 89 14. 04 ± 3. 04b
D 18. 33 ± 2. 89 14. 04 ± 3. 04b
E 30. 00 ± 5. 00 26. 32 ± 5. 26a
F 5. 00 ± 0. 00
36 A 13. 33 ± 7. 64 7. 41 ± 3. 20ab
B 21. 67 ± 2. 89 12. 96 ± 3. 21b
C 30. 00 ± 5. 00 22. 22 ± 5. 56ab
D 25. 00 ± 5. 00 16. 67 ± 5. 56b
E 40. 00 ± 0. 00 33. 33 ± 0. 00a
F 10. 00 ± 0. 00
48 A 25. 00 ± 0. 00 11. 76 ± 0. 00d
B 30. 00 ± 0. 00 17. 65 ± 0. 00c
C 38. 33 ± 2. 89 27. 45 ± 3. 39b
D 30. 00 ± 5. 00 17. 65 ± 5. 88c
E 48. 33 ± 2. 89 39. 22 ± 3. 40a
F 15. 00 ± 0. 00
注:表中 A、B、C、D、E、F分别代表石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、
丙酮、乙醇、溶剂对照(0. 1% 十二烷基磺酸钠水溶液稀释后的丙酮
溶液);表中数据均为平均值 ±标准偏差,数据经反正弦变换后进行
方差分析。处理后相同时间校正死亡率数据后有相同字母者是经
Duncans 新复极差检验差异不显著(P > 0. 05),表 2、表 3 同。
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蓝齿胫叶甲幼虫均有一定的触杀活性。处理 12、24、36、48 h
后,均以乙醇提取物的触杀活性最强,与其他几种溶剂提取物
相比,触杀活性存在显著差异,而石油醚提取物的触杀活性最
弱。此外,随时间的增加,各溶剂提取物的触杀活性均有增强
趋势。
2. 2 假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫的胃毒活性
假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫的胃毒活性见
表 2。由表 2 可看出,5 种溶剂的假臭草提取物在浓度为
40 mg /mL,处理 24、48、60、72 h 后均对蓼蓝齿胫叶甲幼虫表
现一定的胃毒活性,以丙酮提取物的胃毒活性最强,处理后
72 h 校正死亡率为 46. 67%。
表 2 假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫胃毒活性的影响
处理后时间
(h) 处理
死亡率
(%)
校正死亡率
(%)
24 A 10. 00 ± 0. 00 10. 00 ± 0. 00c
B 5. 00 ± 0. 00 5. 00 ± 0. 00d
C 16. 67 ± 2. 89 16. 67 ± 2. 89b
D 23. 33 ± 2. 89 23. 33 ± 2. 89a
E 15. 00 ± 0. 00 15. 00 ± 0. 00b
F 0. 00 ± 0. 00
48 A 15. 00 ± 0. 00 10. 53 ± 0. 00c
B 10. 00 ± 0. 00 5. 26 ± 0. 00d
C 23. 33 ± 2. 89 19. 30 ± 3. 04b
D 31. 67 ± 2. 89 28. 66 ± 4. 05a
E 21. 67 ± 2. 89 17. 54 ± 3. 04b
F 5. 00 ± 0. 00
60 A 23. 33 ± 2. 89 11. 76 ± 0. 00b
B 20. 00 ± 0. 00 5. 88 ± 0. 00b
C 36. 67 ± 2. 89 25. 49 ± 3. 39a
D 40. 00 ± 5. 00 29. 41 ± 5. 88a
E 31. 67 ± 2. 89 22. 50 ± 4. 43a
F 15. 00 ± 0. 00
72 A 36. 67 ± 2. 89 15. 55 ± 3. 85d
B 30. 00 ± 0. 00 6. 67 ± 0. 00e
C 50. 00 ± 0. 00 33. 33 ± 0. 00b
D 60. 00 ± 0. 00 46. 67 ± 0. 00a
E 45. 00 ± 0. 00 26. 67 ± 0. 00c
F 25. 00 ± 0. 00
2. 3 假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫的拒食活性
假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫的拒食活性见
表 3。从表 3 可看出,假臭草的丙酮提取物对蓼蓝齿胫叶甲
幼虫的拒食活性最强。
3 结论与讨论
本研究结果表明,在微波辅助加热条件下,石油醚、三氯
甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇的假臭草叶提取物对蓼蓝齿胫叶
甲幼虫均表现出一定的触杀、胃毒和拒食活性。其中,以乙醇
提取物的触杀作用最强,而丙酮提取物的胃毒活性和拒食活
性最强。今后将对假自草乙醇和丙酮提取物进行分离、提纯,
鉴定出具有杀虫活性的物质,开发与环境相适应的植物源
农药。
表 3 假臭草各溶剂提取物对蓼蓝齿胫叶甲幼虫拒食活性的影响
处理后时间
(h) 处理
取食指数
(%)
拒食率
(%)
12 A 2. 07 ± 0. 01 13. 16 ± 0. 88c
B 2. 34 ± 0. 02 1. 68 ± 0. 01d
C 1. 70 ± 0. 02 28. 57 ± 0. 24b
D 1. 70 ± 0. 02 28. 56 ± 1. 44b
E 1. 64 ± 0. 02 31. 08 ± 1. 42a
F 2. 38 ± 0. 02
24 A 3. 13 ± 0. 01 2. 49 ± 0. 01d
B 2. 88 ± 0. 02 10. 19 ± 0. 91c
C 2. 72 ± 0. 02 15. 18 ± 0. 90b
D 2. 44 ± 0. 02 23. 91 ± 0. 41a
E 2. 76 ± 0. 02 13. 93 ± 0. 39b
F 3. 21 ± 0. 01
36 A 3. 18 ± 0. 02 21. 87 ± 0. 88c
B 3. 42 ± 0. 02 15. 97 ± 0. 08d
C 3. 53 ± 0. 01 13. 35 ± 0. 23e
D 2. 46 ± 0. 01 39. 47 ± 0. 41a
E 2. 85 ± 0. 01 29. 81 ± 0. 04b
F 4. 07 ± 0. 02
48 A 3. 25 ± 0. 02 28. 57 ± 0. 12b
B 3. 73 ± 0. 01 17. 95 ± 0. 44d
C 3. 89 ± 0. 01 14. 43 ± 0. 20e
D 2. 49 ± 0. 02 45. 27 ± 0. 23a
E 3. 30 ± 0. 02 27. 47 ± 0. 12c
F 4. 55 ± 0. 02
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