全 文 ：昆 虫学 报 ActaEntomologicaSinica, March2010, 53(3):349-353 ISSN0454-6296
基金项目:中国热带农业科学院环境与植物保护研究所基本科研业务费专项(2008hzs1J023, 2009hzs1J029)
作者简介:吕朝军 , 男 , 1980年 7月生 , 山西绛县人 , 博士 , 助理研究员 , 研究方向棕榈有害生物综合防治 , E-mail:lvchaojun5783@
sina.com.cn
＊通讯作者 Corespondingauthor, E-mail:qwq268@sohu.com
收稿日期 Received:2009-09-18;接受日期 Accepted:2009-12-20
薇甘菊粗提物在椰心叶甲上的防控潜力
吕朝军 1 , 钟宝珠 1 , 孙晓东 1 , 覃伟权1, ＊ , 彭正强 2
(1.中国热带农业科学院椰子研究所 , 海南文昌 571339;2.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 , 海南儋州 571737)
摘要:为了评价外来入侵杂草薇甘菊 Mikaniamicrantha在害虫综合防治方面的潜力 , 为椰心叶甲 Brontispalongissima
的防控提供参考 , 测定了薇甘菊提取物对椰心叶甲室内生物活性和田间防治效果。结果表明:不同极性溶剂对薇
甘菊活性物质提取率中 , 以甲醇和乙醇的提取率最高(甲醇 、 乙酸乙酯 、 正己烷 、 石油醚 、 三氯甲烷 、 蒸馏水 、 乙
醇的提取率分别为 10.54%, 7.17%, 6.22%, 6.28%, 8.67%, 8.62%和 10.36%);薇甘菊甲醇和乙醇提取物均
对椰心叶甲表现出一定的生物活性 , 且乙醇提取物对各龄幼虫及成虫的活性均高于甲醇提取物 , 其中乙醇提取物
对椰心叶甲 1 ～ 5龄幼虫和成虫 LC50分别为 7.09, 7.88, 8.93, 11.88, 13.26和 17.46 mg/g, 而甲醇提取物相应
LC50值分别为 12.36, 14.85, 15.89, 17.46, 19.91和 27.81 mg/g;两种提取物均能造成椰心叶甲蛹的羽化延迟 、
成虫畸形 、 卵孵化时间延迟等情况。大田试验结果表明 , 薇甘菊乙醇提取物对椰心叶甲表现出显著的防治效果 ,
其中 100和 20 mg/mL处理组在处理后的第 7天其虫口减退率均达到 80%以上。结论:薇甘菊提取物对椰心叶甲具
有一定的生物活性和防控潜力。
关键词:椰心叶甲;薇甘菊;粗提物;提取率;生物活性
中图分类号:S433.1　　文献标识码:A　　文章编号:0454-6296(2010)03-0349-05
ControlpotentialofextractsofMikaniamicranthaonBrontispalongissima
(Coleoptera:Chrysomelidae)
L Chao-Jun1 , ZHONG Bao-Zhu1 , SUN Xiao-Dong1 , QIN Wei-Quan1, ＊ , PENG Zheng-Qiang2
(1.CoconutResearchInstitute, ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences, Wenchang, Hainan
571339, China;2.EnvironmentandPlantProtectionInstitute, ChineseAcademyofTropicalAgricultural
Sciences, Danzhou, Hainan571737, China)
Abstract:ToassesthepotentialofMikaniamicranthaonIPMandprovidereferenceforBrontispalongisima
management, thebioactivitiesandfieldcontrolefectofextractsofM.micranthaonthecoconutleafbeetles
wereinvestigated.Theresultsindicatedthattheextractionratesofmethylalcohol, ethylacetate, hexane,
petroleumether, chloroform, distiledwaterandethanolwere10.54%, 7.17%, 6.22%, 6.28%, 8.67%,
8.62%, 10.36%, respectively.Methylalcoholandethanolshowedthehighestextractionabilityamongdiferent
solvents.ThemethylalcoholandethanolextractsofM.micranthashowedactivitiestothecoconutleafbeetles,
andtheactivityoftheethanolextractwasbeterthanthatofthemethylalcoholextract.TheLC50 oftheethanol
extractto1stto5thlarvaeandadultsofcoconutleafbeetleswere7.09, 7.88, 8.93, 11.88, 13.26and17.46
mg/g, whiletheLC50 valuesofthemethylalcoholextractwere12.36, 14.85, 15.89, 17.46, 19.91and27.81
mg/g, respectively.Bothextractsdelayedtheeclosionofthecoconutleafbeetlesandinducedthedeformityof
adults.Meanwhile, thetimeofeggincubationwasalsodelayed, andthebioactivityoftheethanolextractwas
obviouslyhigherthanthatofthemethylalcoholextract.Thefieldtrialresultsindicatedthattheethanolextractof
M.micranthahadgreatactivitiestothecoconutleafbeetlesandthecontrolefectswerealabove80% inthe
100mg/mLand20mg/mLtreatmentafter7d.ItissoconcludedthattheextractsofM.micranthahavegood
bioactivityandcontrolpotentialonthecoconutleafbeetles.
Keywords:Brontispalongisima;Mikaniamicrantha;crudeextract;extractionrate;bioactivity
DOI :10.16380/j.kcxb.2010.03.009
350　 昆虫学报 ActaEntomologicaSinica 53卷
　　椰心叶甲 Brontispalongisima(Gestro)是近年
来入侵我国的危险性检疫害虫 , 属鞘翅目铁甲科 ,
是我国禁止进境的二类检疫对象。海南省在 2002
年首次发现椰心叶甲危害 , 并在 2年间迅速扩展到
全省 14个市县 , 该虫以成虫和幼虫取食尚未展开
的棕榈植物心叶 , 严重影响植株的光合作用 , 对我
国的棕榈产业造成了严重危害 , 同时也影响了海南
省生态旅游岛建设的发展 。目前 , 该虫已遍布我国
海南 、 广东 、广西和福建等省(吕宝乾等 , 2005)。
薇甘菊 MikaniamicranthaH.B.K.是菊科假
泽兰属多年生攀援草本 , 被 IUCN(国际自然及自
然资源保育联盟)列入全球 100种最具破坏力的物
种 ——— “植物绿色杀手 ”, 是我国的头号外来入侵
恶性杂草。其原产热带美洲 , 并迅速分布于南美至
美国南部(Bogidarmanti, 1989)。我国 1884年在香
港动植物园首次采集到薇甘菊标本 (孔国辉等 ,
2000;周先叶等 , 2003), 迄今为止 , 薇甘菊已遍
布我国的海南 、 广西 、香港 、 台湾 、 云南 、广东等
省 , 严重破坏了生物多样性和生态环境 , 同时造成
巨大的经济损失 。
薇甘菊体内含有大量的次生化合物(邵华等 ,
2003), 其中有些已经被分离 , 并证明有一定的杀
虫及抑菌活性 , 用这些次生活性物质防治农业有害
生物具有无残留 、 生态安全等优点 (覃伟权等 ,
2002)。本研究本着生态安全 、变害为宝及以害抑
害的原则 , 从薇甘菊中提取活性物质 , 研究其对椰
心叶甲的生物活性 , 以期为薇甘菊的综合利用和椰
心叶甲的无公害防治提供参考 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
薇甘菊采自海南省文昌市。椰心叶甲由中国热带
农业科学院椰子研究所椰心叶甲养虫室提供 , 所有试
虫均在室内饲养 3代以上。试虫饲料为实验当天从田
间采回新鲜的 、从未接触过任何药剂的椰子心叶。
1.2　薇甘菊提取方法
称取薇甘菊干粉 30 g, 放入具塞三角瓶中 , 分
别加入 300 mL甲醇 、 乙酸乙酯 、正己烷 、石油醚 、
三氯甲烷 、 蒸馏水和乙醇 。在室温条件下超声波提
取 10min, 减压抽滤后得提取液 。反复提取 3次 ,
合并所得提取液 。置于旋转蒸发仪(R-210)上减压
浓缩得到不同溶剂的薇甘菊提取物 , 将各提取物转
入棕色瓶中 , 称重并计算提取率 , 置于 4℃冰箱内
保存备用 。每处理重复 5次 , 提取物重量及提取率
均采用平均值表示 。
1.3　薇甘菊提取物生物活性测定
1.3.1　对椰心叶甲幼虫及成虫的生物活性:将薇
甘菊提取物以丙酮(分析纯)稀释成系列倍液 , 取
新鲜未展开的椰子心叶 , 剪成 5 ～ 7 cm长的小段 ,
浸入薇甘菊提取物系列浓度药液中 5 s后取出晾
干 , 每处理接入椰心叶甲各龄幼虫或成虫 10头 ,
重复 3次 , 置于养虫盒内室温下饲养;以浸丙酮的
椰子心叶作为对照。 24 h后检查死亡情况 , 并计
算校正死亡率 。
1.3.2　对椰心叶甲蛹的生物活性:将薇甘菊乙醇
(或甲醇)提取物以丙酮稀释为 5 mg/mL, 取椰心
叶甲预蛹浸入药液中 3 s, 取出自然晾干 , 每处理
接入 10头蛹 , 重复 3次 , 室温下置于养虫盒中饲
养 , 逐日观察各处理蛹的羽化情况至羽化完毕 , 并
记录蛹羽化率和畸形率 。对照组预蛹直接浸入丙酮
中 , 其他同处理组。畸形率 =畸形羽化虫数 /总羽
化虫数 ×100%。
1.3.3　对椰心叶甲卵的生物活性:将带有新产卵
的椰子叶片 , 浸入薇甘菊提取物 5 mg/mL稀释液
中 3 s, 取出自然晾干 , 每处理 10粒卵 , 重复 3
次 , 室温下置于养虫盒中培养 , 逐日观察各处理卵
的孵化情况至孵化完毕 , 并记录卵孵化率。对照组
将含新产椰心叶甲卵的叶片直接浸入丙酮中 , 其他
同处理组 。
1.4　大田试验
于中国热带农业科学院椰子研究所实验基地进
行 , 供试植株高度介于 2.5 ～ 3.0 m。各植株心叶
中椰心叶甲虫口基数不少于 10头 , 用手持式喷雾
器喷洒薇甘菊提取物的不同浓度稀释液 , 喷液量以
植株叶片湿润为宜。记录喷药后 0, 1, 3, 5, 7 d
的虫口密度情况 , 并计算虫口减退率。每处理重复
3次 , 每 3株椰子为一个重复。
1.5　数据分析方法
用黄剑等(2004)的方法 , 采用 Excel统计软件
分析毒力回归方程及 LC50 、 LC50的 95%置信区间
等。采用 SAS8.0对差异显著性进行分析 。
2　结果
2.1　不同溶剂对薇甘菊次生物质的提取率差异
7种不同溶剂对薇甘菊活性物质提取率如表 1。
从表中可以看出 , 极性不同的溶剂对薇甘菊的提取
3期 吕朝军等:薇甘菊粗提物在椰心叶甲上的防控潜力 351　
率存在较大差异 。供试溶剂中 , 甲醇和乙醇对薇甘
菊的提取率最高 , 其次为三氯甲烷 、 蒸馏水 、 乙酸
乙酯 , 而正己烷和石油醚提取率最低 。
表 1　不同溶剂对薇甘菊活性物质提取率差异
Table1　Extractionratesofbioactivecompoundsfrom
Mikaniamicranthawithdifferentsolvents
溶剂
Solvent
干粉重(g)
Weightof
drypowder
提取物重量(g)
Extractweight
提取率(%)
Extractionrate
甲醇 Methylalcohol 30 3.16±0.16a 10.54±0.53a
乙酸乙酯 Ethylacetate 30 2.15±0.095c 7.17±0.32c
正己烷 Hexane 30 1.87±0.046c 6.22±0.15c
石油醚Petroleumether 30 1.88±0.130c 6.28±0.43c
三氯甲烷 Chloroform 30 2.60±0.12b 8.67±0.41b
蒸馏水 Distiledwater 30 2.59±0.11b 8.62±0.38b
乙醇 Ethanol 30 3.11±0.09a 10.36±0.29a
同列数据后字母不同表示在 5%水平上差异显著(DMRT法);下表
同。 Meansinthesamecolumnbearingdiferentletersaresignificantly
diferentatthe5% level(DMRT).Thesameforthefolowingtables.
根据表 1结果 , 本研究采用甲醇和乙醇作为活
性物质提取试剂 , 对薇甘菊提取物的生物活性进行
进一步研究 。
2.2　薇甘菊乙醇和甲醇提取物对椰心叶甲的生物
活性
2.2.1　对各龄幼虫及成虫的生物活性:薇甘菊甲
醇和乙醇提取物对椰心叶甲幼虫和成虫的毒力如表
2。从表中可以看出 , 薇甘菊乙醇和甲醇提取物均
对椰心叶甲幼虫和成虫均表现出一定的生物活性 ,
并且随着椰心叶甲龄期的升高 , 对两种提取物的敏
感性逐渐降低 。除对椰心叶甲 4龄幼虫活性差异不
显著外(LC50的 95 %置信限有重叠), 在其余各龄
虫态中 , 薇甘菊乙醇提取物的活性均高于甲醇提
取物 。
2.2.2　对蛹羽化的影响:薇甘菊提取物对椰心叶甲
蛹羽化率影响见表 3。经薇甘菊提取物 5mg/mL稀释
液处理后 , 椰心叶甲蛹的羽化时间明显延迟 , 其中对
照处理组在药后 7d羽化完毕 , 而经薇甘菊提取物处
理后 , 羽化时间延迟到药后 10 d。同时 , 药剂处理
后 , 椰心叶甲羽化成虫出现大量畸形现象(表 4)。药
后 10d, 乙醇提取物处理的成虫畸形率达 60%, 甲醇
提取物处理的畸形率达到 48%, 主要表现为翅无法正
常伸展 、虫体瘦小 、无法正常爬行等。
结果表明 , 薇甘菊两种提取物不仅能造成椰心
叶甲蛹羽化时间的延迟 , 同时还能导致成虫的大量
畸形 , 从而影响种群的正常生存 。
2.2.3　对卵孵化率影响:薇甘菊甲醇 、 乙醇提取
物对椰心叶甲卵孵化率影响见表 5。结果表明 , 经
薇甘菊提取物 5 mg/mL稀释液处理后 , 椰心叶甲
卵孵化率明显降低 , 同时 , 从药后 5 d开始 , 乙醇
提取物对椰心叶甲卵的活性开始显著高于甲醇提取
物处理。其中乙醇提取物在药后 8 d的孵化率为
34.44%, 甲醇提取物的卵孵化率为 44.44%, 而
对照处理组在药后 6 d卵孵化率即达到 93%。另
外 , 薇甘菊提取物还可造成椰心叶甲卵孵化时间延
迟至施药后第 8天 , 而对照处理组在处理后 6 d孵
化率达 93.33%, 几乎孵化完毕。
表 2　薇甘菊乙醇 、 甲醇提取物对椰心叶甲各龄幼虫和成虫的毒力
Table2　ToxicitiesoftheethanolandmethylalcoholextractsofMikaniamicrantha
todifferentinstarsoflarvaeandadultsofBrontispalongissima(Gestro)
发育阶段
Developmentalstage
提取溶剂
Solvent
毒力回归方程
LC-Pline
相关系数
r
致死中浓度
LC50(mg/g)
95 %置信限
95% CL
1龄幼虫 乙醇 Ethanol y=4.0715+1.0917x 0.9214 7.09 5.21-9.65
1stinstarlarva 甲醇 Methylalcohol y=3.7051+1.1859x 0.9438 12.36 9.82-15.55
2龄幼虫 乙醇 Ethanol y=3.9612+1.1585x 0.9109 7.88 5.97-10.41
2ndinstarlarva 甲醇 Methylalcohol y=3.4416+1.3299x 0.9543 14.85 12.11-18.22
3龄幼虫 乙醇 Ethanol y=3.8448+1.2147x 0.9174 8.93 6.95-11.49
3rdinstarlarva 甲醇 Methylalcohol y=3.7063+1.0770x 0.9111 15.89 12.40-20.37
4龄幼虫 乙醇 Ethanol y=3.6781+1.2300x 0.9311 11.88 9.49-14.87
4thinstarlarva 甲醇 Methylalcohol y=3.4942+1.2123x 0.9118 17.46 13.92-21.90
5龄幼虫 乙醇 Ethanol y=3.060+1.7274x 0.9055 13.26 11.22-15.68
5thinstarlarva 甲醇 Methylalcohol y=3.3948+1.2356x 0.9332 19.91 15.83-25.03
成虫 乙醇 Ethanol y=3.2073+1.4435x 0.9126 17.46 14.35-21.23
Adult 甲醇 Methylalcohol y=3.1012+1.3148x 0.9259 27.81 21.71-35.61
352　 昆虫学报 ActaEntomologicaSinica 53卷
表 3　薇甘菊提取物对椰心叶甲蛹羽化影响
Table3　InfluenceofextractsofMikaniamicranthaontheemergenceofBrontispalongissimapupae
提取溶剂 Solvent 处理后不同时间蛹羽化率 Emergencerateafterdiferentexposuretime(%)
6d 7d 8d 9d 10d
乙醇 Ethanol 53.33±12.02a 73.33±12.02a 83.33±8.82a 90.00±5.77a 100.00±0.00a
甲醇 Methylalcohol 46.67±3.33a 60.00±0.00a 73.33±3.33a 80.00±0.00a 96.67±3.33a
对照 Control 80.00±5.77b 96.67±3.33b
注 Notes:以丙酮处理作对照 Acetonetreatmentasthecontrol.表 4和表 5同 ThesameforTable4and5.
表 4　薇甘菊提取物对椰心叶甲成虫畸形率的影响
Table4　InfluenceofextractsofMikaniamicranthaonthedeformityrateofBrontispalongissimaadults
提取溶剂 Solvent 处理后不同时间成虫畸形率 Deformityrateafterdiferentexposuretime(%)
6d 7d 8d 9d 10d
乙醇 Ethanol 52.38±9.91a 53.98±13.16a 57.73±14.44 a 56.48±14.44a 60.00±10.00a
甲醇 Methylalcohol 28.88±6.01b 38.89±5.56a 50.00±4.12a 43.33±3.33a 48.15±1.85a
对照 Control 0.00±0.00b 0.00±0.00b 0.00±0.00b 0.00±0.00b 0.00±0.00b
表 5　薇甘菊提取物对椰心叶甲卵孵化率的影响
Table5　InfluenceofextractsofMikaniamicranthaonthehatchabilityofBrontispalongissimaeggs
提取溶剂 Solvent 处理后不同时间卵孵化率 Egghatchabilityafterdiferentexposuretime(%)
4d 5d 6d 7d 8d
乙醇 Ethanol 14.44±2.22b 22.22±1.11c 28.89±1.11c 32.22±1.11b 34.44±1.11b
甲醇 Methylalcohol 16.67±1.93b 31.11±1.11b 33.22±1.11b 41.11±2.94a 44.44±2.22a
对照 Control 42.22±4.01a 72.22±4.01a 93.33±3.33a
　　室内生物活性测定的结果表明 , 薇甘菊甲醇和
乙醇提取物均对椰心叶甲各虫态表现出生物活性 ,
其中乙醇提取物活性高于甲醇提取物 。为了进一步
证明薇甘菊提取物在防治椰心叶甲方面的潜力 , 本
研究采用薇甘菊乙醇提取物作为供试材料 , 测定其
对椰心叶甲 3龄幼虫的田间防治效果 。
2.3　薇甘菊乙醇提取物对椰心叶甲的大田防治
效果
薇甘菊乙醇提取物对椰心叶甲的田间试验结果
如表 6。从表中可知 , 薇甘菊乙醇提取物对椰心叶
甲 3龄幼虫的防治效果显著 , 各处理组的田间虫口
减退率均显著高于对照处理组 。田间虫口减退率随
提取物使用浓度的升高和施药时间的延长而升高。
10 ～ 150倍稀释液处理后 7 d内虫口减退率均高于
50%, 其中 10倍和 50倍处理组在处理后 7d的虫口
减退率均达到 80%以上。此研究结果亦表明 , 薇甘
菊提取物在椰心叶甲的综合防治中具有一定的潜力。
3　讨论
薇甘菊由于其体内的化感物质和次生代谢物种
类较多 , 逐渐成为人们竞相研究的对象 。关于薇甘
菊的次生活性物质及其杀虫杀菌等药用价值已有较
多的研究 (邵华等 , 2001, 2003)。 冯惠玲等
(2004)和张茂新等(2003)用 GC/MS分析了薇甘菊
挥发油的化学成分 , 在其鉴定出的 22个化合物中 ,
单萜和倍半萜及其醇和酮的衍生物是主要成分 , 且
薇甘菊挥发油在 5 ～ 10μL/株的用量时 , 对小菜蛾 、
黄曲条跳甲 、 菜青虫和猿叶虫有显著的产卵驱避 、
触杀和拒食作用。本研究结果还表明 , 薇甘菊提取
物对椰心叶甲表现出很好的生物活性 , 同时对成虫
具有致畸作用 , 并能延迟蛹的羽化和卵的孵化时
间。因此 , 从薇甘菊中提取活性物质 , 将其用于害
虫防治 , 不但能减轻害虫危害 , 同时还能开发薇甘
菊的综合利用价值 。
3期 吕朝军等:薇甘菊粗提物在椰心叶甲上的防控潜力 353　
表 6　薇甘菊乙醇提取物对椰心叶甲的田间防治效果
Table6　ControleffectsoftheethanolextractofMikaniamicranthaonBrontispalongissimainfields
稀释倍数 Dilutionratios 喷药后不同时间虫口减退率 Decreaserateofbeetlepopulationafterdiferentexposuretime(%)
1d 3d 5d 7d
10 70.00±0.00a 73.33±3.33a 76.67±3.33a 90.00±5.77a
50 66.67±3.33a 70.00±0.00a 73.33±3.33a 80.00±5.77a
100 53.33±3.33b 56.67±3.33 b 63.33±3.33b 70.00±0.00b
150 50.00±0.00b 53.33±3.33 b 60.00±0.00b 66.67±3.33b
200 23.33±3.33c 26.67±6.67c 36.67±3.33c 46.67±3.33c
0(CK) 0.00±0.00d 3.33±3.33d 6.67±3.33d 13.33±3.33d
　　椰心叶甲入侵我国后 , 对我国的棕榈产业造成
了严重危害 。本研究利用从薇甘菊中提取的活性物
质来防治椰心叶甲 , 已经表现出一定的潜力 , 因
此 , 从植物中提取活性物质 , 并将其利用于椰心叶
甲的防治工作 , 可为椰心叶甲的综合防治提供
思路。
本研究中 , 薇甘菊甲醇和乙醇提取物均对椰心
叶甲有较好的生物活性 , 但活力大小存在一定的差
异 , 这可能与两种溶剂所提取的薇甘菊次生代谢物
成分组成不同有关 , 其具体差异还需要进一步研
究 。另外 , 对薇甘菊提取物中的次生代谢物进行研
究 , 进一步分离提纯 , 或以其为模板形成先导化合
物进行新型杀虫剂的开发 , 也将具有重要意义 。
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(责任编辑:袁德成)