全 文 ：199 2 年 自然科学进展— 国家重点实验室通讯 第 l 期
紫背金盘 (才j u g a n iP 夕 o n e n 5 15 )
杀虫活性探索
刘 准 尚稚珍 李宗钦 陈茹玉
(天津南开大学元素有机化学实验室 , 天津 30( 洲)7 1)
张业光 邱宇彤 赵善欢
( 广州华南农业大学植物保护系 , 广州 5 1064 2)
摘 要
本文报道了紫背金盘地上部分的初步分离及其各组分杀虫活性的研究 . 发现氢
仿提取物 C 部分 昆虫 (菜青虫 )拒食活性最强 , 0 . 5% 浓度下拒食率为 78 . 9% , 拒食
中浓度 A F c s。 为0 . 121 % . 在毒力试验中发现该提取物有显著的抑制昆虫生长发育
的作用 ,在 0 . 2% 和 0 . 5% 浓度下有效率分别达到 70 % 和 80 % , 有效中量值 E D 50
为0 . 33 5 m g / g 虫体 . 尤其是 , 该组分对小菜蛾两个抗性品系的毒力无明显差异 , 与
氯氰菊醋和乙酞甲胺磷无交互抗性 . 田间初步试验也有一定药效 .
关键词 : 紫背金盘 , 昆虫毒性 ,昆虫拒食
紫背金盘 ( jA ug a n iP on en s is M a k in o )属唇形科 ( L a ib at ae )筋骨草属的草本植物 ,广泛分
布于我国江南各省 .
60 年代初有人研究过其中的寡糖成分 l ’ ] , 我国在 70 年代末 80 年代初有人研究过可使
家蚕增丝的蜕皮激素成分 12、 31 , 80 年代初还有人分离鉴定过其中的苦味素 I’l ,在一篇专利中只
简单地提到其昆虫拒食活性 l ’ } .
本文报道在采自广东的紫背金盘地上部分的提取物中 , 生物测定跟踪昆虫毒杀和拒食活
性组分的初步研究 . 目的在于探索在防治害虫方面潜在的效应 ,综合利用植物资源 , 开发新型
杀虫剂或者探索先导化合物模板的可能性 . 我们以蔬菜害虫一一 菜青虫和小菜蛾— 进行测定和跟踪试验 , 该植物提取物有突出的拒食活性和抑制害虫生长发育的作用 .
一 、 实 验 部 分
1
. 供试植物材料
198 9 年 2 月采自广州市郊华南农业大学昆虫毒理室杀虫植物园 , 盛花期地上部分 . 鲜草
本文 19 9 1年 3 月 8 日收到 , 19 9 1年 5 月 14 日收到修改稿 .
自然科学进展— 国家重点实验室通讯 1 99 2年
阴干一定程度后在恒温箱内 5 4OC风干 , 粉碎备用 .
2
. 初步提取分离
将 2 . 7 k g 植物材料用工业重蒸甲醇室温下浸提 24 h , 45 oC 以下水泵减压浓缩 ,反复提取 12
次 . 得甲醇提取物 A , 4 9 4 9 .
甲醇提取物 A 在搅动下用石油醚提取 12 次 , 浓缩后得到 2 . 39 石油醚提取物 B . 剩余物用
氯仿提取约 15 次至提取液几乎透明无色 . 浓缩后得到氯仿提取物 C , 73 . 6 9 . 剩余物为 D .
石油醚提取 物 B 经真空液相色谱 , 以石油醚 , l : I v / v 石油醚 一 乙酸乙酷和丙酮洗脱分成
B
一
1
,
-B 2 和 B 一 3 3 个部分 .
B
一
2 部分用制备液相色谱分离 ,用石油醚一 乙酸乙醋 ( 7 :3 v / v )洗脱 ,分成 9 个流份 , 分别
为从 B 一 2一 O 到B 一 2 一 7 , 其中 B 一 2一 4 流份浓缩后析出结晶 ,过滤后结晶部为 B 一 2一 4 ’ .
氯仿提取物经真空液相色谱分离 , 依次梯度洗脱分成 10 个流份从 C 一 l 到 C 一 1 0 .
3
. 生物测定方法
( l) 供试害虫 菜青虫 (尸ic r l’s r aP ae )采自广州市郊甘蓝上 ,在室内饲养 l 一 2 天后挑
选健康整齐的五龄幼虫供试 . 小菜蛾 (尸 lu le la 划 los et l la )系从深圳附近 田间采集幼虫 , 室内
用菜心苗饲养 ,第二代四龄幼虫供生测用 .
( 2 )拒食活性测定方法 用丙酮溶解样品配成所需浓度 . 用甘蓝叶制成直径 1 . 2 cm 的
圆形叶片 ,浸人药液 1 5 , 取出晾干 . 置 6 个叶片于底部垫有润湿滤纸的 gc m 培养皿 内 ,
接虫 10 头 . 2 4h 后用 L D 3000 型面积测定仪测量取食面积 ,计算拒食率和拒食中浓度 .
( 3 ) 叶碟法毒力测定 将甘蓝叶打成 1 . sc m 圆形叶碟 , 如上法浸叶 . 取 6 片放人 g cm
培养皿中 ,接虫 10 头 . 此后每 24 h 换 1次新鲜叶片并观察记录 , 直至成虫羽化 .
( 4) 成虫产卵量的测定 将上述叶碟法处理后羽化的成虫雌雄配对放人直径 1 . Z cm , 长
sc m 的玻瓶中 , 用沾有少许 10 % 蜜糖水的棉球塞住瓶 口 . 记录成虫产卵量 .
( 5 )点滴法测量抑制生长发育活性 先用二氧化碳气将试虫昏迷 105 , 用微量点滴仪将
样品的丙酮溶液点在小菜蛾四龄虫的胸部背板上 . 每次 0 . 25 川 , 4 次共 1川 . 处理后 放人 gc m
培养皿中 ,喂以新鲜甘蓝叶片 . 每 2 4 h 检查 1 次 .
( 6) 田间药效试验 在田间栽培的 8一 10 片叶的甘蓝菜上 ,每株放人 40 一 60 头三龄
幼虫 . 每株喷 ZOm l药液 . 定期检查虫 口 .
二 、 结 果 与 讨 论
紫背金盘甲醇提取物 A 对五龄菜青虫有显著的拒食活性 , 1% 浓度的处理获得非选择性
拒食效果为 80 . 6% , 拒食中浓度值 A CF S。 为0
.
3 14 % (表 l 和图 1) . 从石油醚提取物 B 、 氯仿
娘取物 C 和剩余物D 三个组分拒食活性比较可以看出 ,氯仿提取物 C 的拒食活性最强 , 0 . 5%
浓度时拒食率为 78 . 9% ,拒食中浓度 A CF , 为 0
.
121 % (图 1) . 石油醚提取物 B 也有较强的拒
食作用 ,而剩余物 D 的拒食活性很弱 , l % 浓度时拒食率只有 28 . 6 % (表 1) . 说明紫背金盘中
拒食活性物质主要存在于氯仿提取物 C 中 .
叶碟法处理的菜青虫五龄幼虫的毒力试验发现 ,尽管有拒食作用的影响 , 饥饿的幼虫仍不
得不取食少量提取物 A 处理的叶片 ,结果导致蜕皮蛹化时 出现畸形和死亡 , 说明该提取物有
显著的抑制生长发育的活性 . 甲醇提取物A 致使菜青虫畸形死亡的抑制生长发育作用的有效
中量值 E D S。 为每克虫体 1 . 3 6m g . 石油醚提取物 B 没有抑制生长发育活性 . 氯仿提取物 C 有
第 1 期 刘 准等二紫背金盘 (刃“ g 口 n柳 on ens s i)杀虫活性探索
锌拓矫邻罕
处理浓度 ( x1 0` )对数值
图 l紫背金盘甲醇提取物 A( ) l和氯仿提取物 C ( 2 )
对五龄菜青虫非选择性拒食效果的回归线
( ( 1 )
we一 ~Y二 1 4 57X + 3.4 2, ; = 0 . 9 9 8 3 , A F C 5o 二 0 . 12 1% ;
(2卜一 Y = 1 . 80 6X + 2 . 2 96 , ; 二 0 . 9 7 2 7 , A F C 5o 二 0 . 3 14% )
表 1 紫背金盘粗提物对菜青虫五龄幼虫的拒食作用
供试样品 浓度 试虫数 取食率 拒食率林 化蛹时畸
(% ) (头 ) ( e m Z / 虫 ) (% ) 形蛹数(头 )
提取物 A 1 . 0 l 0 2 . 9 9 8 0 . 6 a 5
提取物 B 0 . 2 l 0 7 . 8 7 4 3 . 3 b 0
提取物 C 0 . 2 l0 8 . 2 9 4 0 . 3 b
{0 . 5 l 0 3 . 3 2 78 . 9 3 a
剩余物 D 0 . 5 l0 1 1 9 3 14 . 1“ 4
!
.
0 l 0 9
.
9 2 2 8
.
6c 7
对照 * l 0 13 . 8 9 0
该拒食 试验的对照组平均每虫取食量为1 5 . 4 5c m .
该列数据后字母相同者示方差分析 (邓肯氏法 )在 5% 水平上无显著差异 .
很显著的活性 ,在 0 . 2% 和 0 . 5% 浓度下有效率分别达到70 % 和 80 % . 定量饲喂测得的有效
中量值 E D 50 为0 . 3” m g / g 虫体 . 剩余物 D 被大量取食后虽有一定的抑制生长发育作用 , 但
其程度远不及氯仿提取物 C .
氯仿提取物 C 对小菜蛾四龄幼虫有拒食 、 触杀 、 胃毒和抑制生长发育的作用 (表 2) . 处理
后的试虫出现较复杂的症状 : ( l) 肠拖出肛门 , 不能恢复并逐渐变黑 . 有的拉出一条包有绿色
食物的细长束状物 , 经连续切片观察为中肠的围食膜 ; ( 2 )身体表面出现黑斑黑纹 ; ( 3) 在胸部
背板两侧出现两对称的黑色突起 ; ( 4 )个别虫出现成虫器官 , 如触角 . 出现上述症状的试虫对
外来刺激反应敏感 ,但不能取食而缓慢死亡 .
表 2 紫背金盘氯仿提取物对四龄小菜蛾的生物活性
处理方法 中浓度( p Pm ) 毒力曲线 相关系数
拒食测定 A F C , 2 3 0 5 Y = 2 . 2 1 1 3+ 0 . 8 2 9 3X 0 . 9 3 0 5
叶碟法 L踌 0 2 9 29 Y= 一 0 . 34 4 + l . 5 4 15X 0 . 9 304
点滴法 L乌。 2 17 0 Y二 0 . 7 9 1 8十 [ . 26 13X 0 . 9 49 5
自然科学进展— 国家重点实验室通讯 1 2 99年
经氯仿提取物 C 处理的小菜蛾其成虫产卵量受到显著影响 . 雌虫产卵量与处理浓度呈很
好的负相关 , 其直线回归关系为 Y二 13 . 56 一 0 . 0 03 X , ; = 一 0 ` 95 . 解剖不产卵雌虫的卵巢有 3
种情况 : ( l) 卵巢发育不 良; ( 2 )卵巢发育正常 ,但第一粒卵在中输卵管处已发育成胚胎 , 而不
产出 ; ( 3) 卵巢发育正常但未受精 .
深圳地区的小菜蛾已对多种常规杀虫剂产生了抗药性 . 通过对不同品系小菜蛾的生物测定
表明 , 紫背金盘氯仿提取物 C 对两个品系的毒力无明显差异 (表 3) . 而对常用的杀虫剂氯氰
菊酷和乙酞甲胺磷两个品系都有明显差别 . 反映出紫背金盘氯仿提取物与这两种杀虫剂无交互
抗性 , 为克服抗性小菜蛾提供了一条可能的途径 .
表 3 不同品系小菜蛾对紫背金盘氯仿提取物 (C )的反应
药剂名称 品系 毒力曲线 LD 5 o (Pp m ) 只了*
氯氛菊醋 B A * * Y二 0 . 18 8 6 + l . 4 8 6 2X 17 2 7 . 2 5 10 . 4
S
* * *
Y二 1 . 9 7 36 + 0 . 9 8 5 3X 165 . 49
乙酞甲胺磷 B A Y = 1 . 3 4 74 + l . 10 7 8X 10 8 2 . 2 2 色94S Y = 一 5 ` 69 2 + 4 . 10 7 3X 40 1 . 02
提取物 C B A Y = 一 0 . 0 7 + l . SX 2 39 8 . 35 1 . 1 1
S Y = 0
.
7 9 18 + l
.
26 1 3X 2 170
.
10
*
IR 为抗性倍数 , * * B A 为深圳附近小菜蛾品系 , * * S 为室内饲养的敏感品系 .
具有拒食活性的石油醚提取物 B 进一步分离的 B 一 2 一O 到 -B 2一 7 流份 , 非选择性拒食活性
测定结果表明 ,各流份显示出不同程度的拒食活性 (图 2) .
浏叼游叹毋月附.叶|料!冷
ē冰à并邻招
B
一 2一 O B一 2一 Z B 一 2一 4 B一 2一 S B 一 2一 7
B
一 2一 I B 一 2一 3 B一 2 一 4 B 一 2一 6
流份
图 Z B , 2一0 到B 一2一7 各流份在0 . 2% 浓度下对五龄菜青虫的拒食作用
氯仿提取物 C 进一步分离的 10 个流份 -C l 到 -C I O , 以叶碟法分别对五龄菜青虫进行非
选择性拒食和抑制生长发育试验 . 结果表明 , -C 1 和 C 一 2 流份活性不明显 , C 一 5 和 C 一6 活性
较弱 , C 一 7 到 C 一 10 不但有较强的拒食作用 ,还有很显著的抑制生长发育的活性 . 其中尤以 C 刁
活性最强 , 在 0 . 5% 浓度下拒食率为 90 . 04 % , C · 8 为 79 . 6% . 饲喂处理的幼虫畸死率 , C 一 8 和
C
一
9 均达 90 % 以上 . C 一 3 和 C 一 4 也有较强 的拒食活性 , 但是没有明显的抑制生长发育作用
(图 3 ) .
田间药效初步试验结果 (图 4 )表明 ,氯仿提取物 C 在田间环境下对小菜蛾幼虫具有较好
第 1 期 刘 准等: 紫背金盘切户 Jg a n P l 0n ens s i)杀虫活性探索
D1
目 2
ǎ水à翻口拼
百 c一 Z c一 3 c一 ; c一s c一。 e一 7 e一。 e一 。 e一 , o
C
一 I 流份
80642ǎ欲)并戴神隙咨麟显邻罕
处理后天数 ( 日 )
图 3 氯仿提取物 C 的各流份在 0 . 5% 浓度下对五
龄菜青虫的拒食和抑制生长发育作用
( I— 拒食率 , 2— 畸死率 )
图 4 紫背金盘氯份提取物 C 对小菜蛾
的田间效果
( l 一一对照 , 2
C ( 2 50 0 P pm )
,
3
紫背金盘氯仿提取物
巴丹 ( 50 0 p p m ) , 4—
N o m u lz ( s p pm ) )
的防治效果 , 以25 00 p p m 浓度的处理与50 0p p m 巴丹处理有相似的防治效果 , 其校正减退率
为 7 . 8% ,用 C 处理后有 控制虫 口密度下降的趋势 .
总之 , 初步研究结果表明 , 紫背金盘中确实存在杀虫和昆虫拒食成份 ,并用跟踪试验指出
了活性成分的部位 ,这对进一步研究有参考价值 ,尽管本研究采用的是初步分离的流份 , 同一
有效成分会分布在附近的流份中 . 紫背金盘杀虫活性的作用方式是多样的 , 包括拒食 、 毒杀 、
抑制生长发育等 , 对不同虫种 、 虫态作用也不相同 ,有待深入探讨作用机理 . 我们在进一步研
究中 .
参 考 文 献
C o u r t o is
,
J
,
E
. ,
D ille m a
n n , G
.
& D吃e t , P L 二 A n 刀 . hP arm
.
rF
a n e
.
18 ( 19 60 )
,
17: C A 54 ( 19 80 )
.
1 3 54 9 9
.
江苏省植物研究所植化室激素组等 ,昆虫学报 , 2 2 ( ! 9 79 ) , 39 .6
昆虫激素组 (中国科学院 卜海有机化学研究所 ) 、 化学学报 , 39 ( 19 81 ) , 4 6 .
S h im i
n u r a , H
.
e t a l
. ,
eT t
r a
hy d
r o ” L o r , e r , 2 2 ( 19 8 1 )
,
1 36 7 : hC
e川 . P h a溯 B u l . , 3 1 ( 19 8 3 ) , 2 19 2 .
W a k u n a g a P h a rm a e e u t ie a l C o
.
L t d
.
J P n
.
K o k a i T o k k y o K o h o J P 5 7
,
15 8
·
7 7 5
,
19 8 2
.
S h im o m
u r a
,
H 一 S a hs id a
,
Y
.
& Og
a w a , K 一 hC洲 . hP a洲 . B u l 一 3 7 ( 19 8 9 ) , 3 54 ·
H o s te t tm a n n
,
K
. ,
H o s t e z tm a n n
.
M
·
& M a s s t o n
,
A 一 尸产印口ar r iv e hC or 阴 a r四尹即句, 月即 ilc a r io n s in Na tr u a l P r o动通c z
八o la l io n , 19 8 6 .
11
1, .J tJIL.J