全 文 ：苦槛蓝挥发油对小菜蛾的生物活性 3
何衍彪　何庭玉　谷文祥 3 3 　冼继东　张茂新 　冯丽萍
(华南农业大学理学院 ,广州 510642)
【摘要】　研究了苦槛蓝挥发油对小菜蛾的生物活性. 结果表明 ,苦槛蓝挥发油对小菜蛾成虫具有强烈的驱
避作用. 小菜蛾成虫在四臂嗅觉仪中首选次数、平均停留时间从多到少的顺序是 3 臂、1 臂、4 臂、2 臂 ,具
有远离处理臂的趋势 ,其中雄虫比雌虫明显 ,且气体流速为 200 ml·min - 1时驱避作用最为显著. 按方法 3
处理第一天对小菜蛾成虫的产卵驱避率 (OCR) 、干扰作用控制指数 ( IIPC) 分别为 94. 48 %、0. 0552. 此外 ,
从挥发油中分离到一个液体成分 ,经鉴定确定为 myoporone (C15 H22O3) .
关键词 　苦槛蓝挥发油 　驱避作用 　小菜蛾 　四臂嗅觉仪
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 01 - 0149 - 04 　中图分类号 　Q968 ,S186 　文献标识码 　A
Bioactivity of volatile oils from Myoporum bontioides on Plutella xylostella . HE Yanbiao , HE Tingyu , GU
Wenxiang ,XIAN Jidong , ZHAN G Maoxin , FEN G Liping ( South China A gricultural U niversity , Guangz hou
510642 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (1) :149～152.
This study showed that the volatile oils from Myoporum bontioides had a significant repellent action on Plutella
xylostella. When Plutella xylostella adults entered into the 42arm selective olfactometer ,the preferred times and
average staying duration ,in the order from more to less ,were 3 ,1 ,4 ,and 2 arms ,which showed a tendency of
keeping away from the treatment arms. The males were more sensitive to the volatile oils than the females ,when
the velocity of flow was 200 ml·min - 1 . On the first day of the 3rd bioassay ,the oviposition deterrent rate and I2
IPC of the volatile oils on Plutella xylostella adults was 94. 48 % and 0. 0552 ,respectively. A liquid component
of the volatile oils from Myoporum bontioides was isolated ,purified ,and identified as myoporone.
Key words 　Myoporum bontioides volatiles ,Repellent action , Plutella xylostella (DBM) , 42arm selective olfac2
tometer.
3 中国科学院上海有机化学研究所生命有机重点实验室资助项目.3 3 通讯联系人.
2003 - 03 - 31 收稿 ,2003 - 06 - 25 接受.
1 　引 　　言
植物是生物活性物质的天然宝库 ,研究植物 (尤
其是非嗜食性植物/ 或非寄主植物)次生物质有望开
发出新一代植物保护剂 ,开辟植物免害工程[12 ] . 利
用植物次生物质保护植物 ,对人畜安全 ,害虫不易产
生抗性 ,具有广阔的应用前景[11 ,12 ] . 一般说来 ,植物
挥发性次生物质是一些分子量在 100～200 的有机
化学物质 ,这类物质可以影响昆虫的行为 ,是植物防
御的主要途径之一[4 ] . 挥发性次生物质在害虫防治
中的作用已日益引起人们的重视 , 国内姚康等
(1984)报道了山苍子油对蚕豆象的熏蒸杀虫作用 ;
李隆术等 (1985)比较了 9 种精油和 2 种单体对赤拟
谷盗的熏蒸作用 ;张兴等 (1992) 对抑制赤拟谷盗种
群形成的植物性物质样品进行过筛选[4 ] . 国外对这
一领域的研究报道较多 ,且探索干扰昆虫行为和生
长发育的作用机制 ,寻找合适的害虫综合防治策略
为研究重点[1 ] .
苦槛蓝 ( Myoporaceae) 是一种多年生的常绿灌
木或乔木. 苦槛蓝科植物种类繁多 ,分布广泛 ,我国
仅有一种苦槛蓝 ( M yoporum bontioi des) ,分布于福
建、广东、海南、广西、南方沿海地区及台湾[15 ] ,是我
国民间使用的药用植物资源. 据文献记载 ,其根可用
来治疗肺病和其它各种疾病 ,但有低毒需慎用. 而对
昆虫的生物活性、作用方式及其活性成分等研究鲜
见报道. Gerard[5 ]等报道 ,Myoporaceae 对储藏害虫
的产卵有强烈的忌避作用 , Ghisalberti 等[6 ]从苦槛
蓝树中分离出呋喃倍半萜 ,且证明该类物质对切叶
蚁具有一定的生物活性. 沙漠苦槛蓝 ( M . desertii)
中的硫蚁缩醛对蝗虫的侵犯有防御作用. 新西兰的
蒽盖苦槛蓝 ( M . laet um ) 的幼枝或树叶浸剂 ,曾被
作为蚊子、白蛉和毛蠓的拒避剂[15 ] . 为充分利用这
一植物资源 ,研究苦槛蓝中的植物保护活性成分 ,笔
者以小菜蛾为试虫 ,对苦槛蓝挥发油的生物活性进
行了研究 ,并分离鉴定出挥发油中的一种主要化学
成分.
2 　材料与方法
211 　材料及仪器设备
应 用 生 态 学 报 　2004 年 1 月 　第 15 卷 　第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2004 ,15 (1)∶149～152
小菜蛾 ( Plutella xylostella) (DBM) 于室内 25～27 ℃下
菜心幼苗饲养. 苦槛蓝 ( Myoporum bontioides) 采自广东雷州
海边滩涂 ,采样时为盛花期 ,经华南农业大学林学院鉴定.
四臂嗅觉仪由华南农业大学昆虫生态室仿制. 红外光谱
用 Nicolet 360 FT2IR 测定 ,质谱用 Finnegan MA T95 质谱仪
测定 ;1 H、13 C 核磁共振谱用 Bruker AMX 360 FT 核磁共振
波谱仪测定 ( TMS 为内标 ,溶剂为 CDCl3 ) ,化学位移值 ( ( )
以 ppm 表示 ;熔点用 X42显微熔点仪测定 ,温度计未校正.
212 　实验方法
21211 挥发油的提取与分离 　取鲜苦槛蓝枝叶 1200g ,剪碎 ,
水蒸气蒸馏. 溜液分出油层 ,水相用乙醚 (30ml)萃取 3 次 ,萃
取液与油层合并 ,干燥 ,蒸去乙醚后得到 4. 3g 浅黄色挥发
油 ,收率为 3. 58 ‰. 取挥发油 2g ,加入 3ml 乙醚、2g 硅胶 (200
～300 目)吸附后快速柱层析 ,以 19∶1 正己烷/ 叔丁醇甲醚
梯度洗脱 ,每管收集 10ml , TLC 监测 ,其中 11～19 管合并 ,
蒸去溶剂 ,得无色油状液体 0. 33g.
21212 挥发油对小菜蛾成虫的趋性测定 　在四臂嗅觉仪 2
臂第二个小平底烧瓶中盛 2ml 挥发油 ,1 臂、3 臂、4 臂盛清
水 ,中央区为 5 臂. 接入试虫 ,调节气体流速 ,记录试虫在首
选臂以及在各臂的选择次数和停留时间 ,每头试虫观察
4min. 每个处理分 4 个流速 ,每个流速 15 个重复 ,雌、雄试虫
交替进行.
21213 挥发油对小菜蛾成虫产卵驱避作用的测定 　为了比
较不同开放度对挥发油活性的影响 ,本文分别用不同方法测
定了苦槛蓝挥发油对小菜蛾的产卵忌避作用. 将直径为 9cm
的滤纸剪成 4 等份 ,把滤纸片折成象牙型 ,在滤纸上滴上 5μl
精油 ,用清水作为对照 ,插在载有菜心的塑料杯上. 方法 1 :
用带孔的塑料杯移栽菜心 ,待长至 5 片真叶时将滴有 5μl 精
油的象牙型滤纸插在杯栽菜苗基部土上 ,对照滴清水 ,每个
处理 5 个重复 ,每两株菜苗为一个重复. 在 110 cm ×80 cm ×
60 cm 的养虫笼中 ,处理与对照交替排列 ,晚上 7 :00～8 :00
接入 15～20 对当天羽化的小菜蛾成虫 ,放入蘸有 5 %的蜜
糖水的脱脂棉作为补充营养. 24h、3d、5d 后分别调查每株菜
心上的着卵数 ,用产卵忌避率 (Oviposition Deterrent Rates ,
ODR)评价挥发油对昆虫的产卵忌避作用.
　　产卵忌避率 ( ODR) = ( C)对照组着卵量 - ( T)处理
　　组着卵量/ 对照组着卵量 (C) (1)
其中 ,产卵忌避率 ( ODR) 为正值表示挥发油对试虫具有驱
避作用 ,产卵忌避率 ( ODR) 为负值表示挥发油对试虫具有
引诱作用. 方法 2 :每个处理 5 个重复 ,每株菜苗为一个重
复.在 30 cm ×30 cm ×30 cm 的养虫笼中 ,处理与对照各一
杯呈对角线放置 ,接入 2 对近两天羽化的小菜蛾成虫. 其余
同方法 1. 方法 3 :用 PET25C 透明胶片做成高 33cm、直径为
15cm 的圆筒 ,距离底部 25cm 处开一个直径为 4cm 的孔洞 ,
顶部用扎有小孔的保鲜膜包扎. 把 3 个这样的圆筒用直径为
4cm 的塑料管联接起来. 两边圆筒分别放入一杯长势一致的
处理和对照菜心 ,晚上 7 :00～8 :00 在中间圆筒接入 3～4 对
小菜蛾成虫 ,放入蘸有 5 %的蜜糖水的脱脂棉作为补充营
养. 重复 5 次 ,24、48 和 72h 后调查每株菜心上的着卵量 ,计
算产卵忌避率 ( ODR) . 每个处理 5 个重复 ,每株菜苗为一个
重复.
21214 挥发油对小菜蛾种群控制作用的测定 　将试验后的
带卵菜苗 ,用塑料筒罩住. 隔日观察卵的孵化情况 ,直至孵化
结束. 设 5 个重复 ,共观察 100 粒卵. 按下式计算种群干扰作
用控制指数 ( Interference Index of Population Control , IIPC) :
　　II PC = I’I =
N 1 Tr
N 1 CK
=
N 0 Tr
N 0 C K
(2)
其中 , II PC 为种群干扰作用控制指数 , I’、I 分别是处理区
和对照区当代试虫的种群数量 , N 1 Tr 、N 1 CK分别是处理区和
对照区当代大龄幼虫的数量 , N 0 Tr 、N 0 CK分别是处理区和对
照区当代卵量. II PC 小于 1 表示挥发油具有减少试虫种群
数量的作用 , II PC 大于 1 表示挥发油不具有减少试虫种群
数量的作用[13 ] .
3 　结果与分析
311 　挥发油对小菜蛾成虫趋性的影响
　　由表 1 可见 ,气体流速为 100 ml·min - 1时 3 ×
15 头小菜蛾成虫在四臂嗅觉仪中的处理臂 (2 臂)与
对照臂的总首选次数、总进入次数、总平均停留时间
之比 ( Tr/ CK) 依次是 0. 250、0. 120、0. 035 ;气体流
速为 200 ml·min - 1时 3 ×15 头小菜蛾成虫在四臂
嗅觉仪中进入处理臂 (2 臂) 的次数为零 ,此时作用
最为明显.
表 1 　不同气体流速下苦槛蓝挥发油对小菜蛾成虫趋性的影响
( 2002. 09 ,广州)
Table 1 Effect of the volatiles from Myoporum bontioides on DBM
adults tendency under air flow velocity
流速
Flow velocity
(ml·min - 1)
平均首选次数
Average preferred times
处理
Tr
对照
CK
Tr/ CK
平均进入次数
Average entered times
处理
Tr
对照
CK
Tr/ CK
平均停留时间 (min)
Average stayed time
处理
Tr
对照
CK
Tr/ CK
60 0 15 0. 000 12 28 0. 429 0. 316 1. 190 0. 166
100 3 12 0. 250 3 25 0. 120 0. 034 0. 976 0. 035
200 0 11 0. 000 0 18 0. 000 0. 000 1. 284 0. 000
300 6 11 0. 545 6 18 0. 333 0. 130 1. 120 0. 116
Tr : Treatment. 下同 The same below.
　　由表 2 可知 ,3 ×4 ×15 头小菜蛾成虫在四臂嗅
觉仪的处理臂 (2 臂) 与对照臂的总首选次数、总进
入次数、总平均停留时间之比 ( Tr/ CK) 依次是
0. 205、0. 281、0. 149 ,苦槛蓝挥发油对小菜蛾成虫有
显著的驱避作用 ,其中雄虫对苦槛蓝挥发油更为敏感.
表 2 　苦槛蓝挥发油对小菜蛾雌、雄成虫趋性的影响( 2002. 09 ,广州)
Table 2 Effect of the volatiles from Myoporum bontioides on the female
and male of DBM
小菜蛾
DBM
平均首选次数
Average preferred times
处理
Tr
对照
CK
Tr/ CK
平均进入次数
Average entered times
处理
Tr
对照
CK
Tr/ CK
平均停留时间 (min)
Average stayed time
处理
Tr
对照
CK
Tr/ CK
雌虫 Females 36 88 0. 409 29 68 0. 426 0. 176 1. 131 0. 156
雄虫 Males 0 108 0. 000 23 117 0. 197 0. 143 1. 021 0. 140
合计 Total 36 196 0. 205 52 185 0. 281 0. 160 1. 076 0. 149
051 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
312 　对小菜蛾的产卵驱避作用
　　从表 3 可见 ,苦槛蓝挥发油对小菜蛾成虫的产
卵具有明显的驱避作用. 其中方法 3 处理后 1、3 和
5d 的产卵驱避率分别为 94. 48 %、84. 44 % 和
79. 07 %. 挥发油的驱避作用随着时间的延长而降低.
表 3 　苦槛蓝挥发油对小菜蛾成虫的产卵驱避作用( 2002. 1 ,广州)
Table 3 Oviposition deterrent effects of the volatile oil from Myoporum
bontioides on DBM adults
生测方法
Method
1d
Tr CK ODR( %)
3d
Tr CK ODR( %)
5d
Tr CK ODR( %)
1 2. 80 8. 50 68. 28b 21. 50 55. 90 55. 90b 29. 30 35. 05 16. 55c
2 5. 00 11. 00 54. 55b 9. 50 50. 00 50. 00b 10. 00 16. 00 37. 50b
3 2. 00 44. 00 94. 48a 7. 50 84. 45 84. 44a 12. 00 27. 00 79. 07a
注 :以上数据为 5 个重复的平均数 ,其中处理 2 杯为一个重复 ,对照是 4 杯为
一个重复 ,同列数字后面字母相同者 ,经邓肯氏检验 ( P = 0. 05) 差异不显著 .
Note : The above data are an average of five repeats. Two cups as a repeat for treat2
ment and four cups for control. Same letters in same column showing no significant
difference (P = 0. 05) . 下同 The same below.
313 　挥发油对小菜蛾的种群控制作用
　　表 4 试验结果显示 ,苦槛蓝挥发油对小菜蛾具
有较强的种群控制作用. 其中方法 3 处理后 1d、3d、
5d 的种群干扰作用控制指数 ( IIPC)分别为 0. 0552、
0. 1556 和 0. 2093. 随着时间的延长 ,苦槛蓝挥发油
对小菜蛾的种群控制作用降低.
表 4 　苦槛蓝挥发油对小菜蛾成虫的种群控制作用( 2002. 1 ,广州)
Table 4 Interference index of population control of the volatile oil from
Myoporum bontioides against DBM adults
生测方法
Method
1d
Tr CK ODR( %)
3d
Tr CK ODR( %)
5d
Tr CK ODR( %)
1 2. 80 8. 50 0. 3172b 21. 50 55. 90 0. 4410b 29. 30 35. 05 0. 8345a
2 5. 00 11. 00 0. 4545a 9. 50 50. 00 0. 5000a 10. 00 16. 00 0. 6250b
3 2. 00 44. 00 0. 0552c 7. 50 84. 45 0. 1556c 12. 00 27. 00 0. 2093c
314 　苦槛蓝挥发油中分离化合物的鉴定
　　将柱层析分离获得的油状物进行物理常数测定
和波谱分析 ,并与文献值[3 ]对照确定为 myoporone
(C15 H22O3) . 该化合物可能是苦槛篮挥发油中的主
要活性成分 , 其谱图分析数据如下 : [α] D22 ℃ =
- 7. 42 (文献值为 7. 3)
IR (cm - 1 ) 3134. 40 , 2957. 60 , 1708. 20 , 1679. 12 ,
1563. 04 ,1380. 00 ,1155. 90 ;1 HNMR (CDCl3)δ8. 03
(m ,1H) ,7. 24 (d ,2H) ,3. 802 (s ,OH) ,2. 75 (d ,2H) ,
2. 65 (m ,1H) ,1. 70～1. 20 (m ,14H) ,0. 93 (t ,3H) ;13
CNMR ( CDCl3 ) δ 210. 512 , 195. 075 , 146. 991 ,
145. 015 , 147. 423 , 108. 445 , 52. 192 , 50. 335 ,
37. 965 ,28. 570 , 24. 308 , 22. 426 , 22. 393 , 19. 893 ;
137. 87 , 131. 90 , 131. 20 , 120. 45 , 72. 80 , 43. 51 ,
37. 05 ,32. 04 ,29. 83 ,29. 78 ,29. 43 ,25. 89 ,22. 85 ,
14. 80 ; MS (m/ e) Exact mass calcd for C15 H22O3 (m
+ 1 ) 251. 33 , found 251. 10 ; 233. 10 ( M - 18 ) ,
193. 10 (M258) ,166. 10 (M - 85) ,151. 10 (M - 100) .
4 　讨 　　论
　　据报道 , 苦槛蓝茎叶石油醚、甲醇提取物
(1gDW·100ml - 1)对菜青虫较好的非选择性拒食作
用和一定的毒杀作用[16 ] ,苦槛蓝茎叶甲醇提取物对
植物种子萌发和幼苗生长具有低促高抑的化感作
用[7 ] .本文对苦槛篮挥发油的生物活性的研究 ,对
于更好地开发应用该类植物资源具有重要意义.
　　昆虫产卵忌避作用包含两种作用机理 ,其一是
挥发油对试虫具有驱避作用 ,其二是挥发油抑制了
试虫产卵. 植物所释放的气味是由多种痕量浓度的
挥发性次生物质组成的复杂混合物 ,其浓度很低 ,通
过风来传送[2 ] . 在大气中的气味扩散由风的湍流引
起 ,并使气味与环境中的空气混合 ( Elkinton &
Carde ,1984) . 试验结果表明 ,苦槛蓝挥发油对小菜
蛾成虫具有显著的驱避作用. 小菜蛾成虫在四臂嗅
觉仪中平均停留时间从多到少的顺序是 3 臂、1 臂、
4 臂、2 臂 ,与首选次数及平均进入次数从多到少的
顺序相同 ;小菜蛾雌、雄成虫在四臂嗅觉仪中均有远
离处理臂的趋势 ,其中雄虫远离处理臂的趋势比雌
虫明显. 其中气体流速为 200 ml·min - 1时驱避作用
最为明显 ,随着流速增加 ,空气中的挥发油含量迅速
降低 ,这可能是 200 ml·min - 1时驱避作用最为明显
的原因. 方法 3 中处理后 1d 苦槛蓝挥发油对小菜蛾
成虫的产卵驱避率、干扰作用控制指数分别为
94. 48 %、0. 0552 ,表明其挥发油对小菜蛾成虫具有
明显的生物活性 ,这在无公害蔬菜生产中可能具有
广泛的应用价值. 苦槛蓝中的精油含量占植物鲜重
的0. 1 %～0. 3 % ,主要成分是呋喃倍半萜烯 ,其中
myoporone ( C15 H22 O3) 约占精油总量的 16. 5 %[6 ] ,
其单体的生物活性将另文报道.
　　植物挥发油在植物源农药中占有重要比
例[8 ] . ,然而挥发油生物活性的测定及应用受到多
方面的影响 ,为了开发和应用挥发油 ,模拟田间环
境 ,选择和研究可行的生测方法 ,将显得十分重要.
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作者简介 　何衍彪 ,男 ,1978 年生 ,硕士 ,从事昆虫生态学研
究 ,发表论文多篇. E2mail :hyb @sohu. com251 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷