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瑞香狼毒对稻螟的生物活性研究



全 文 :文章编号:0490-6756(2005)06-1266-05
收稿日期:2005-06-06
基金项目:国家自然科学基金资助(20372052;31071072);国家粮食丰产科技工程项目(2004BA520A05)
作者简介:田仁君(1978-), 女 , 2003 级硕士研究生 , 主要从事天然产物研究.
*通讯作者.E-mail:houtp@tom.com
瑞香狼毒对稻螟的生物活性研究
田仁君1 ,马 均2 ,周 丽1 ,周一民1 ,赵纯光1 ,侯太平1 , *
(1.四川大学生命科学学院 ,成都 610064;2.四川农业大学 ,四川雅安 625014)
摘要:研究了瑞香狼毒根提取物对水稻大螟幼虫的生物活性.结果表明 ,瑞香狼毒乙醇提取物
对水稻大螟幼虫具有较高的拒食活性和较强的毒杀活性 ,毒杀活性的致死中浓度(LC50)为
181.39mg/L ,拒食活性的拒蛀中浓度(AFC50)为 274.21mg/L.采用萃取及分段柱层析并结合
活性跟踪从中分离到一个中等极性高活性段 ,此活性段 LC50为 92.09mg/L ,为进一步研究瑞
香狼毒对稻螟的生物活性奠定了基础.
关键词:瑞香狼毒;大螟;毒杀活性;拒食活性
中图分类号:Q949   文献标识码:A
瑞香狼毒(Stel lera chamaejasme L .),是瑞香科的一种有毒植物 ,多年生草本.始载《神农本草经》 ,其
性味苦平 ,全草有毒 ,有逐水祛痰 、破积杀虫之功效[ 1 ~ 3] .据报道 ,瑞香狼毒提取物对蚜虫 、蝇 、蛆都具有较
强的拒食 、毒杀等活性[ 4] .此外 ,对菜粉蝶幼虫杀虫作用及活性成分也有相关报道.本室近年来对瑞香狼
毒的杀虫活性也进行了深入研究 ,已从中分离获得了两种高灭蚜活性物质 ,并对其杀虫机理进行了研
究[ 5 ~ 8] .但到目前为止 ,关于瑞香狼毒对大螟杀虫活性的研究在国内外还未有报道.大螟(Sesam ia infer-
ens)属鳞翅目 ,夜蛾科 ,别名稻蛀茎夜蛾 、紫螟.为害水稻 、玉米 、小麦 、高粱 、油菜 、茭白等主要农作物.由于
种植结构的调整 ,免耕油菜栽培面积的扩大 ,气候变化等原因 ,导致大螟危害逐年加重 ,对农业生产造成较
大危害 ,尤其是近年来有逐渐加重的趋势.化学农药作为防治虫害的重要手段 ,虽然起到了重要作用 ,但是
大量使用化学农药对环境污染 、生态平衡和人类健康构成一定威胁.植物源杀虫剂通常低毒 ,无残留 ,害虫
不易产生抗药性 ,不破坏生态环境等特点.随着我国加入 WTO ,人们生活质量的提高和公众环保意识的
加强 ,高效 ,低毒 ,无公害的生物农药在农药中的地位越来越重要.本文以大螟 3 龄幼虫为供试虫 ,对瑞香
狼毒的杀虫活性进行了研究 ,为今后利用瑞香狼毒创制无公害生物农药提供了依据.
1 材料和方法
1.1 材料
瑞香狼毒根:采自四川若尔盖草原 ,采回后洗净 、切片 、烘干后粉碎备用.
供试昆虫:成虫采自成都双流县郊区水稻田 ,在室温 26±1℃,相对湿度 70%,广口玻璃瓶种水稻饲
养 ,瓶口避光 ,瓶底光照.挑选健康大小均匀 3龄大螟幼虫供试.
仪器:SHB-3 循环水多用真空泵(郑州杜甫仪器厂);R-201旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);Sar-
torius天平(德国);Ws70-1型红外线快速干燥器(上海银屏仪器仪表有限公司)
试剂:6202乳化剂(金陵石化总厂);其它试剂(国产分析纯).
2005年 12月
第 42卷第 6期
四川大学学报(自然科学版)
Journal of Sichuan University (Natural Science Edi tion)
Dec.2005
Vol.42 No.6
1.2 方法
1.2.1 植物样品提取 称取 1000g 瑞香狼毒干粉 ,加入 10倍量无水乙醇 ,冷浸 24h后 ,50℃水浴搅拌 6h
抽滤 ,滤液减压浓缩.如此重复 3次 ,合并 3次提取物.
1.2.2 活性成分分离 称取乙醇提取物 ,分别用 2倍量的不同极性溶剂依次萃取 ,所用溶剂为正己烷 、氯
仿 、乙酸乙酯 、甲醇.萃取物分别进行活性测定.生物活性测定结果显示 ,乙酸乙酯萃取样的活性最好.即利
用该样上大柱 ,干法装柱 ,进行柱层析分离.用正己烷:乙酸乙酯(10∶1 、4∶1 、2∶1 、1∶1),梯度洗脱 ,收集到 3
大段(见图 2),并进行生物活性测定.
1.2.3 生物活性测定方法[ 10 , 11]  以丙酮为溶剂 ,将提取物进行梯度稀释 ,备用.从水稻实验田采取出于
分蘖盛期的水稻苗 ,用剪刀去掉叶 、根留下粗细均匀长短一致的稻节 ,每根稻节约留 8cm .放入保鲜盒待
用.测试提取物对稻螟的毒杀活性 采用点滴法 ,剂量为 10μL/头 ,施药后放入有新鲜稻节的保鲜盒中 ,每
个处理供试虫数 15头 ,每组 5个重复 ,同时用丙酮作对照.接完虫后 ,放入温度为 2 ~ 27℃,湿度 70%的光
照培养箱中遮光处理.连续观察试虫的死亡情况.
测试提取物对稻螟的拒食活性 将处理液和对照液按梯度稀释.将剪好的水稻节分别在配好的处理液
和对照液中浸 5s取出 ,自然晾干放回保鲜盒中 ,将饥饿 6h的 3龄螟虫接入对照组和处理组.24h 后观察
各处理对大螟幼虫的趋避情况 ,以蛀入处理和对照稻茎的幼虫数评价拒蛀率.
    校正死亡率(%)=处理组死亡率-对照组死亡率
1-对照死亡率组 ×100
    拒蛀率(%)=对照组蛀入率-处理组蛀入率对照组蛀入率 ×100
2 结果与分析
2.1 乙醇提取物对稻螟的毒杀活性
从表 1可以看出瑞香狼毒乙醇提取物对大螟具有较强的毒杀活性和拒食活性.毒杀活性 LC50为
181.39mg/L ,毒力回归方程 y =1.6264 x +1.3265(r =0.9960 , P <0.01);拒蛀中浓度(AFC50)274.
21mg/L ,毒力回归方程 y=1.7899x +0.6227(r =0.9883 , P<0.01).96h 6.67g/L 浓度时校正死亡率
高达93.3%,6.67g/L 浓度拒蛀率高达 86.5%.并且随着处理浓度升高 ,死亡率增加 ,拒食活性加强.
表 1 乙醇提取物对螟虫的毒杀和拒食活性
Table 1 The contact tox icity and the no-choice antifeedant activity of the ex tract from
Stellear chamaejasme L.against Sesamia in feren by dipping
样品浓度
(Concentration)
g/ L
校正死亡率%
(Correct mo rtality)
蛀入率%
(Rate of feedant)
24h 48h 72h 96h 对照 处理
拒蛀率%
(Rate of antifeedant)
6.67 13.3 26.7 73.3 93.3 86.7 13.3 86.5
2.22 6.7 33.3 46.7 73.3 86.7 26.7 69.2
0.74 0.0 26.7 40.0 40.0 93.3 60.0 35.7
0.25 6.7 13.3 13.3 20.0 100.0 93.3 6.7
2.2 不同极性萃取物对稻螟的毒杀活性
采用不同极性溶剂对乙醇粗提物进行了萃取 ,分别测定不同极性萃取物的毒杀活性 ,结果如表 2.从
表 2可以看出 4种萃取物中乙酸乙酯萃取物毒杀活性最好 ,毒杀活性 LC50 为 119.56mg/L ,毒力回归方
程 y =1.9366 x +0.9765(r =0.9901 , P <0.01), 96h 样品浓度 8.33g/L 时校正死亡率高达 100%,
2.78g/L浓度时校正死亡率仍为 86.7%.其次是甲醇 ,正己烷活性最差.
1267第 6期 田仁君等:瑞香狼毒对稻螟的生物活性研究
表 2 不同极性萃取物对稻螟的毒杀活性
Table 2 Thet to xicity activity of the extract from S tellera chamaejasme L.
against Sesamia inferens by ex traction
样品(Sample)
样品浓度
Concentration
(g/ L)
   校正死亡率 Correct mor tality(%)
24h 48h 72h 96h
正乙烷萃取物 8.33 6.7 20.0 26.7 26.7
2.78 0.0 20.0 26.7 26.7
(Small packing ex trats) 0.93 0.0 6.7 20.0 20.0
0.31 00 6.7 6.7 6.7
氯仿萃取物 8.33 13.3 26.7 40.0 40.0
(Chlo rofo rm ex tracts) 92.78 6.7 13.3 26.7 26.7
0.93 0.0 0.0 13.3 26.7
0.31 0.0 6.7 13.3 13.3
乙酸乙酯萃取物 8.33 20.0 40.0 100.0 100.0
(Ethyl acetate ex tracts) 2.78 26.7 53.3 66.7 86.7
0.93 6.7 46.7 53.3 60.0
0.31 0.0 20.0 33.3 33.3
甲醇萃取物 8.33 33.3 53.3 66.7 66.7
(Methyl alcohol ex tracts) 2.78 13.3 26.7 46.7 46.7
0.93 6.7 26.7 33.3 33.3
0.31 0.0 6.7 20.0 20.0
2.3 柱层析不同极性段样品对大螟的毒杀活性
对乙酸乙酯萃取物样品进行硅胶柱层析 ,用正己烷乙酸乙酯溶剂系统进行梯度洗脱 ,收集三段流分并
进行活性测定 ,结果如表 3所示.从表 3和图 1可以看出 ,乙酸乙酯萃取物柱层析流分中 ,第 2段的毒杀效
果最好 , LC50为 92.09mg/L ,毒力回归方程 y =1.8361 x +1.3937(r =0.9949 , P <0.01).可以推断瑞香
狼毒杀螟活性成分主要为中等偏强极性成分.表 3也可以看出与阳性对照活性的比较 ,Bt制剂在8.33g/L
浓度下校正死亡率是 86.7%,杀虫双是 70.0%.通过比较瑞香狼毒柱层析流分第 2 段毒杀活性与生物农
药苏云金杆菌毒杀活性相近.
图 1 柱层析流分 3 大段活性比较
Fig.1 Comparing the toxicity activity
among 3 samples
图 2 薄层层析图
Fig.2 Picture about thin layer chromatog raphy
1268 四川大学学报(自然科学版) 第 42卷
表 3 柱层析 3 大段对稻螟的毒杀活性
Table 3 The toxicity activity of the ex tract from Stellera chamaejasme L
against Sesamia inferens by chroma tog raphy
样品(Sample)
样品浓度
Concentration
(g/ L)
      校正死亡率 Co rrect mortality(%)
24h 48h 72h 96h
1 8.33 13.3 26.7 66.7 66.7
2.78 13.3 13.3 33.3 53.3
0.93 0.0 20.0 33.3 33.3
0.31 0 6.7 6.7 6.7
2 8.33 20.0 80.0 100.0 100.0
2.78 33.3 60.0 86.7 93.3
0.93 0.0 4.0 60.0 66.7
0.31 0 20.0 26.7 40.0
3 8.33 20.0 40.0 53.3 86.7
2.78 13.3 40.0 66.7 66.7
0.93 6.7 13.3 33.3 40.0
0.31 0.0 0.0 33.3 33.3
Bt 8.33 40.0 53.3 53.3 86.7
2.78 0.0 40.0 66.7 66.7
0.93 0.0 40.0 40.0 40.0
0.31 00 26.7 30.0 40.0
杀虫双 8.33 53.3 66.7 66.7 70.0
(Dimehypo) 2.78 20.0 40.0 40.0 40.0
0.93 6.7 6.7 6.7 6.7
0.31 0.0 0.0 0.0 0.0
在以上的实验过程中发现 ,试虫被施药 2h 后 ,活动较频繁;8h 后试虫爬行速度缓慢甚至静止不动;
24h后试虫开始出现死亡.稻杆被浸药后 ,高浓度处理中大部分试虫都不蛀入稻杆 ,并且随着处理浓度的
升高拒蛀率也升高.而对照大部分甚至全部都蛀入了稻杆.
3 讨论
测拒食活性对于钻蛀性虫通常采用喷雾或喷粉把药剂均匀涂施在盆栽植物上面 ,然后接入试虫观察
他们的拒蛀率 ,但是本实验室饲养的螟虫是取食广口玻璃瓶中的水稻苗 ,取食不好定量 ,也不便于观察 ,导
致拒食率很不精确 ,所以采用了徐红星的方法[ 11] 加以改进.据报道 ,瑞香狼毒提取物对多种害虫有拒食 、
触杀等活性[ 7 ~ 9] .本次试验研究表明 ,瑞香狼毒提取物对大螟幼虫具有较强的毒杀活性和拒蛀活性 ,为瑞
香狼毒对稻螟的生物活性研究提供了依据.
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Bioactivity of Stellera chamaejasme L.against Sesamia inferens
TIAN Ren-jun1 , MA Jun2 , ZHOU Li 1 , ZHOU Yi-min1 , ZHAO Chun-guang1 , HOU Tai-ping1
(1.College of Life Science , Sichuan Universi ty , Chengdu 610064 , China;
2.Sichuan Ag riculture Universi ty ,Sichuan Yaan 625014 ,China)
Abstract:The ext raction f rom the root of Stellera chamaejasme L.was tested for the bioactivity against lar-
vae of Sesamia inferens .A kind of high active ingredient w as isolated by dip , sy stematic ext raction and
chromatography.The results of research indicated that the AFC50 on the antifeedant activity is 274.21mg/L
and the LC50on poisonous activity is 181.39mg/L and 92.09mg/L.It is the base of the using the root of
S tel lera chamaejasme L against larvae of Sesamia in ferens.
Key words:S tel lera chamaejasme L.;Sesamia inferens;poisonous activi ty ;antifeeding activity
1270 四川大学学报(自然科学版) 第 42卷