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北马兜铃不同部位乙醇浸提液对玉米蚜生物活性研究



全 文 :北马兜铃不同部位乙醇浸提液对玉米蚜生物活性研究
乔淑芬1,孙 杰2,顾地周1
(1.通化师范学院生物系,吉林 通化 134002;2.梅河口市第一中学,吉林 梅河口 135022)
摘 要:利用均匀设计法研究了北马兜铃根、茎和叶乙醇浸提液对玉米蚜的生物活性。 结果表明:北马兜铃根的乙醇浸提液对
玉米蚜具有明显的触杀作用,24 h和48 h的致死中浓度(LC50)分别为18.06 、16.67 mg/L,48 h的致死率达98.3%。 叶的乙醇浸提液对
玉米蚜具有明显的拒食作用, 24 h和48 h的拒食中浓度(AFC50)分别为18.62、18.22 mg/L,48 h的拒食率达98.2%。 茎的乙醇浸提液
触杀和拒食作用均不明显。
关键词:北马兜铃;玉米蚜;均匀设计;生物活性
中图分类号:S482.3+9 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2011)07-0100-02
Study on bioactivity of ethanolic extracts from various parts of
Aristolochia contorta Bunge. against Rhopalosiphum maidis
QIAO Shu-fen1,SUN Jie2,GU Di-zhou1
(1.Department of Biology, Tonghua Normal University, Tonghua 134002, China;
2. No.1 Middle School of Meihekou City,Meihekou 135022,China)
Abstract: Studied bioactivity of ethanolic extracts from the roots, stems and leaves of Aristolochia contorta Bunge against
Rhopalosiphum maidis by uniform design. The results showed that ethanolic extracts from the roots of Aristolochia contorta Bunge. had
obvious contact toxicity. Activity with 24 h and 48 h LC50 value of 18.06 mg/L and 16.67mg/L, the 48 h rate of death was 98.3%.The
ethanolic extracts of leaves had obvious antifeeding activity with 24 h and 48 h AFC50 value of 18.62 mg/L and 18.22 mg/L, the 48 h rate
of antifeeding was 98.2%. The ethanolic extracts of the stems had no obvious effect of contact toxicity and antifeeding activity.
Key words: Aristolochia contorta Bunge; Rhopalosiphum maidis ; uniform design; bioactivity
收稿日期:2010-12-27
基金项目:吉林省教育厅自然科学基金([2003]-65)
作者简介:乔淑芬 (1962-),女,副教授,E-mail:qiaoshufen@126.
com
北马兜铃(Aristolochia contorta Bunge)隶属于马兜铃
科(Aristolochiaceae)马兜铃属(Aristolochia L.),是一种多
年生草本藤木,全株均可入药,茎、叶称天仙藤,性味苦,
温。有行气化湿、活血止痛、利尿之效。果实称马兜铃,性味
苦、寒,有清肺降气、止咳平喘之效。 根称青木香,性味辛、
苦、寒,具行气、解毒、消肿、降压之效。 目前对北马兜铃的
研究主要集中在化学成分及药理作用方面的研究, 而用
于农业害虫防治方面的研究报道极少, 特别是研究北马
兜铃不同部位对农业害虫的生物活性至今未见报道。
玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)又名玉米缢管蚜,隶
属于同翅目(Homoptera)蚜科(Aphididae)的一种重要农业
害虫,主要危害玉米、高粱、谷子、麦类、芦苇等禾本科植
物。 以成、若蚜刺吸汁液,玉米苗期开始受害,至花期蚜量
猛增,常导致叶面生霉变黑,影响光合作用,并能传播玉
米病毒病,危害极大。 本研究以玉米蚜为测试昆虫,测定
北马兜铃根、茎、叶乙醇浸提液对玉米蚜的生物活性。 同
时应用均匀设计法对数据进行分析和处理, 以期获得北
马兜铃根、 茎、 叶不同器官对玉米蚜触杀和拒食作用效
果, 为进一步研究利用北马兜铃和开发新型的植物源农
药提供理论参考[1-2]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
北马兜铃采自于通化师范学院后山坡上。将其根、茎、
叶取下分别用清水洗净表面泥土后备用。 玉米蚜捕自于
通化县六道沟附近玉米种植田内。 选取生命力旺盛、大小
一致者为供试虫。 将供试虫置于杯底垫有 3 层保湿滤纸
的 500 mL烧杯中在温度 25 (±2)℃,相对湿度 60%~70%,
光照强度 700 lx 的条件下进行培养。
1.2 试验方法
称取北马兜铃根、茎、叶各 10 g,放入研钵中捣碎后
分别加入 100 mL95%的乙醇于 25(±2) ℃恒温震荡提取 8
h。 再将乙醇浸提液的滤液减压浓缩后加入少量 95%乙醇
溶解后以蒸馏水定容,根、茎、叶浸提液均制备成质量浓度
为 20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0和 50.0 mg/L备用。
1.2.1 北马兜铃根、茎、叶对玉米蚜的触杀活性测定 采
用浸虫法[3-5],将玉米蚜放入自制圆桶状滤网,分别浸没于
根、茎、叶不同质量浓度混配的药液中(各处理组均加入少
量的洗衣粉作为表面活性剂以确保浸提液与玉米蚜充分
接触)处理 10 s 后迅速取出,置于有鲜嫩玉米叶的培养皿
(培养皿底垫有保湿滤纸 3层),每个处理组 30只玉米蚜,3
次重复,对照用 30%的乙醇做同样处理。 将培养皿置于温
度 23(±2)℃,相对湿度 60%~70%,光照强度 600 lx 的培养
箱内培养,于 24、48 h 后观察玉米蚜的死亡情况,统计并
计算出死亡率、校正死亡率和致死中浓度(LC50)。
1.2.2 北马兜铃根、茎、叶对玉米蚜的拒食活性测定 采用
浸叶法 [4-6],将鲜嫩玉米叶用打孔器打成叶碟 (直径为 3.0
cm),放入供试药液内浸泡 10 s 后取出放入烧杯(杯底垫
有保湿滤纸 3层)中,每个烧杯放入 3片叶碟,于叶片中央
广东农业科学 2011 年第 7期100
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.07.038
接入已饥饿 6 h 的玉米蚜 30 只,用 30%的乙醇作对照,3
次重复。于 24、48 h后分别统计对照组和处理组叶碟上玉
米蚜的栖息数。 计算出栖息率、 拒食率和拒食中浓度
(AFC50)。
1.2.3 数据分析与处理 采用均匀设计法 [7]快速而准确
的判断北马兜铃根、茎、叶对玉米蚜的生物活性。 选用 U10
(103)均匀表及利用均匀设计(Uniform Design)软件对实验
数据进行分析与处理,以考察北马兜铃根、茎、叶不同部
位的乙醇浸提液对玉米蚜触杀和拒食作用的效果。
2 结果与分析
2.1 北马兜铃根、茎、叶对玉米蚜的触杀作用
玉米蚜被药液浸渍后,先是无方向爬动,接着活动速
度逐渐减慢直至静止不动,处于瘫痪或麻痹状态,继续观
察发现大部分个体不能恢复常态直接死亡。 极少数玉米
蚜瘫痪或麻痹一段时间后还能恢复轻微活动, 但表现出
明显的非取食现象,直至死亡。 由表 1、表 2 可知,24 h 的
触杀试验中, 北马兜铃根的乙醇浸提液对玉米蚜触杀作
用显著, 且随着乙醇浸提液质量浓度的增大校正触杀死
亡率也随之升高;由 48 h的毒力回归方程可知,北马兜铃
根的乙醇浸提液对玉米蚜保持着较好的触杀活性, 当根
的乙醇浸提液质量浓度为 50.00 mg/L 时,其 48 h 校正触
杀致死率可达到 97.4% ,24 h 和 48 h 的致死中浓度
(LC50)分别为 18.06、16.67 mg/L。由回归分析结果可知,北
马兜铃茎和叶的乙醇浸提液对玉米蚜的触杀活性不明显。
2.2 北马兜铃根、茎、叶对玉米蚜的拒食作用
试验发现,玉米蚜在处理叶片上的栖息数比在对照叶
片上少,在高质量浓度处理叶片上又比低质量浓度处理的
叶片上显著减少。 由表 1、表 2可知,北马兜铃的叶对玉米
蚜具有显著的拒食作用,而根和茎对玉米蚜的拒食作用不
明显。 24 h和 48 h 叶的乙醇浸提液拒食中浓度 AFC50值
分别为 18.62、18.22mg/L。 拒食率随着叶的乙醇浸提液质
量浓度的增大而增高; 不同处理时间的拒食率不同,48 h
的拒食率均高于 24 h的拒食率。
表 1 U10(103) 均匀试验设计及结果
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
40.0
45.0
50.0
处理 x1(mg/L) x2/(mg/L) x3/(mg/L) y1(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40.0
50.0
35.0
45.0
30.0
40.0
25.0
25.0
20.0
45.0
50.0
30.0
50.0
45.0
25.0
45.0
40.0
20.0
40.0
35.0
62.0(61.0)
67.7(67.1)
74.5(74.0)
80.0(79.7)
86.0(86.0)
92.0(91.0)
97.0(96.2)
86.0(85.4)
92.8(92.0)
96.3(95.2)
96.4
72.0
97.0
91.8
66.0
91.0
84.7
60.6
86.2
79.0
y2(%) y3(%) y4(%)
65.0(64.2)
75.2(74.4)
77.0(76.0)
84.0(83.1)
89.4(88.5)
93.3(93.7)
97.0(97.0)
86.9(86.2)
95.1(94.3)
98.3(97.4)
98.2
74.0
98.0
93.5
66.7
94.6
87.8
64.0
89.3
81.2
注:x1、 x2、 x3分别为根、 茎、 叶的乙醇浸提液质量浓度,y1、 y2
分别为 24 h触杀致死率、拒食率, y3、 y4分别为 48 h 触杀致死率、
拒食率,括号内数值为校正触杀致死率。
表 2 北兜铃对玉米蚜触杀和拒食活性回归分析结果
24h
48h
24h
48h
测定类别 毒力回归方程
触杀活性
拒食活性
y=38.5+1.17x
y=45.2+1.06x
y=35.7+1.23x
y=38.4+1.22x
1.1005~1.2312
0.9393~1.1817
1.1791~1.2801
1.1103~1.3284
0.8777
1.6286
0.6783
1.4655
18.06(13.71~23.79)
16.67(12.18~22.81)
18.62(14.42~24.05)
18.22(14.19~23.40)
注:样本容量 n=10,LC50或 AFC50括号内数据为 95%置信区间。
0.9976
0.9903
0.9987
0.9940
5.318
5.318
5.318
5.318
1694.0
407.1
3155.0
664.7
95%置信限 标准误差 LC50或 AFC50(mg/L) 临界值 F 检验值 Ft相关系数
3 结论与讨论
通过北马兜铃根、茎、叶乙醇浸提液对玉米蚜的触杀
和拒食活性试验测定可知:北马兜铃植株中含有对玉米蚜
触杀和拒食显著作用的生物活性物质。 但不同器官的乙
醇浸提液触杀和拒食作用的效果存在差异性。
在触杀试验中,北马兜铃根、茎、叶 3 种器官中,只有
根的乙醇浸提液对玉米蚜具有较好的触杀作用,24 h 校
正触杀致死率高达 96.2%,说明北马兜铃根中含有触杀作
用的生物活性物质且能被乙醇浸提出来。 由 48 h的毒力
回归方程分析结果和表 1可知,根的乙醇浸提液对玉米蚜
保持着较好的触杀作用 ,48 h 校正触杀致死率达到
97.4%,触杀致死中浓度 LC50 值为 16.67 mg/L,且致死率
均比 24 h的高。 分析原因可能是根中起触杀作用的活性
物质含量多,极易被乙醇浸提,在乙醇浸提液中能保持较
好的稳定性, 也可能是触杀活性物质发挥作用的快慢不
同,随着时间的延长均表现出触杀作用,使得触杀效果逐
渐增强等。 北马兜铃茎和叶的乙醇浸提液对玉米蚜的触
杀作用表现不明显,原因可能是茎、叶中具有触杀活性的
物质含量不多,不易被乙醇提取,致使浸提液中具有触杀
活性的物质含量少导致触杀效果不明显或是触杀活性物
质易被玉米蚜产生抗药免疫力等。
在拒食试验中,北马兜铃根、茎、叶 3 种器官中,仅叶
的乙醇浸提液对玉米蚜拒食作用效果显著,24 h 拒食率
高达 97%, 说明北马兜铃叶中含有对玉米蚜起拒食作用
的生物活性物质且能通过乙醇浸提出来。 48 h 的拒食率
达到 98.2%,拒食中浓度 AFC50 值为 18.22 mg/L,且 48 h
的拒食率均高于 24 h。 原因可能是北马兜铃叶中起拒食
作用的活性物质多且易被乙醇浸提出来,叶中起拒食作用
的活性物质在乙醇浸提液中能保持较好的稳定性,或者叶
中含有多种起拒食作用的生物活性物质,而不同活性物质
发挥作用的快慢存在差异等。 根和茎的乙醇浸提液对玉
101
米蚜拒食效果不明显, 原因可能是根和茎中含拒食活性
的物质较少或根和茎中起拒食作用的活性物质不易被乙
醇浸提出来, 也存在玉米蚜对根和茎中所含有的拒食活
性物质具有一定的免疫抗性等原因。
北马兜铃不仅具有药用价值, 也可作为植物源农药
资源。 本研究为丰富植物源药库及北马兜铃的进一步研
究提供了一定的理论参考。 也为综合开发利用北马兜铃
植株的不同部位, 以提高北马兜铃资源的利用率提供理
论依据。 有关北马兜铃植株不同部位起杀虫作用的生物
活性物质的有效成分分析、构效关系、作用机理以及应用
技术等方面有待今后做更深入的研究。
参考文献:
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收稿日期:2011-01-17
基金项目:深圳市科技计划项目(08kjbb)
作者简介:黄胜先(1984-),男,在读硕士生,E-mail:5070444@qq.
com
通讯作者:江世宏(1960-),男,博士,教授,E-mail:sjiang@oa.szpt.net
4 种毒饵药剂对红火蚁的室内毒力测定
黄胜先1,2 ,江世宏2,陈晓琴2,杨茂发1,岳东方2,3
(1.贵州大学昆虫研究所,贵州 贵阳 550025;2.深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东 深圳 518055;
3.河南农业大学植物保护学院,河南 郑州 450002)
摘 要:在室内测定了氟虫胺、多杀菌素、茚虫葳、噻虫嗪4种药剂不同有效成分含量的毒饵对红火蚁工蚁的毒力。 结果表明:
经过4种杀虫剂的21个处理后,红火蚁在7 d内除0.005%茚虫葳、0.4%氟虫胺、0.1%氟虫胺、0.01%氟虫胺、0.0075%噻虫嗪外,其他16
个处理的校正死亡率均达100%。 3 d后测得4种药剂的毒力效果强弱依次为:茚虫葳>多杀菌素>噻虫嗪>氟虫胺。
关键词:红火蚁;毒饵;毒力测定
中图分类号:S482.3 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2011)07-0102-03
Toxicological test of four baits against Solenopsis invicta Buren
HUANG Sheng-xian1, 2, JIANG Shi-hong2, CHEN Xiao-qin2,YANG Mao-fa1, YUE Dong-fang2,3
(1.Institute of Entomology, Guizhou University, Guiyang 550025, China; 2. School of Applied Chemistry and Biological Technology,
Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China; 3.College of Plant Protection, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002 ,China )
Abstract: Different active ingredients baits of sulfluramid, spinosyns, indoxacarb and thiamethoxam were used to kill red imported
fire ant indoor. The result showed that all treatment methods except 0.005% indoxacarb, 0.4% sulfluramid, 0.1% sulfluramid, 0.01%
sulfluramid, 0.0075% thiamethoxam reached 100% after seven days of corrective mortalities. And the toxicity of these insecticides were
indoxacarb>spinosyns>thiamethoxam>sulfluramid to Solenopsis invicta Buren by LC50.
Key words: Solenopsis invicta Buren; bait; toxicological test
红火蚁(Solenopsis invicta Buren)原分布于南美洲的
巴拉圭和巴拿马运河流域 [1-2],起源于巴西南部洪水泛滥
的 Pantanal地区[3],据推测,于 1995年传入我国[4],2005年,
曾玲等[5]根据形态特征鉴定结果,首次证实红火蚁入侵中
国大陆。 目前,在广东、广西、福建、湖南以及香港、澳门和
台湾等地均发现有红火蚁的危害 [5-6],我国南方的许多省
市都将是红火蚁的潜在入侵区域 [7-9]。 红火蚁可直接叮蛰
人畜,威胁人畜生命,因其杂食性、繁殖能力强,对农业、物
流业、旅游业等造成一定的影响。 该害虫是一种地栖性社
会昆虫,采用毒饵诱杀是最好的化学防治方法,筛选合适
的毒饵药剂是防控红火蚁的基础。
氟虫胺具有慢性毒杀作用, 进入昆虫体内起胃毒作
用,抑制昆虫的能量代谢[10]。 多杀菌素是从放线菌代谢物
中提纯出来的生物源杀虫剂,主要为胃毒作用,兼具触杀
活性,可使害虫迅速麻痹、瘫痪,最后死亡,施用当天即见
效[11]。茚虫威在昆虫体内活化为 N-去甲氧羰基代谢物,并
作用于失活态钠离子通道,破坏神经冲动传递,导致靶标
害虫麻痹、协调差,最终死亡[12-13]。 噻虫嗪是一种全新结构
的第二代烟碱类高效、低毒杀虫剂,对害虫具有胃毒、触杀
及内吸活性,用于叶面喷雾及土壤灌根处理 [14]。 为寻找高
效、低毒的红火蚁防治毒饵药剂,本试验利用上述 4 种药
剂对红火蚁进行室内毒力测定,以期为田间防治提供有益
的参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
红火蚁采集于深圳市深圳职业技术学院西校区后山,
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
广东农业科学 2011 年第 7期102