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紫背金盘提取物对四种鳞翅目害虫作用活性的初步研究



全 文 :华南农业大学学报
J
.
So u t hCi ha n Agr
.
3 1 ( 4 )9 9 1 2:6 3 ~6 8
U ni v
,
紫背金盘提取物对四种鳞翅目害虫
作用活性的初步研究
张业光 邱宇彤 赵善欢
( 华南农 业大学 昆 虫毒理研究室 )
刘 准 尚稚珍 陈茹 玉
( 南开大学 元素有机化学研究所 )
摘要 萦背金盘 伽方卯 川力” 肥砚 . (M ak in 。 ” 提取物对菜青虫 (月讨白 川产犯 ( L . ) ) 小菜蛾 仔肠盛汤
二协曲如 ( L . ) 斜纹夜蛾 (乃侧沙自 矛如阅 ( aF 坛 ic us ) 和粘虫 ( 别砂` ~ 翻和汽白 ( w al k e r ) ) 的幼
虫均有显著的抑制生长发育和拒食作用 . 甲醇提取物及其抓仿提取物对五龄菜青虫的拒食中
浓度 ( FA C “ ) 分别为0 . 31 %和 0 . 12 % . 抑制生长发育有效中量 ( ED .s) 分别为 1. 3 6m盯 g 和
0
.
3月m g / g 。氛仿萃取物对 3一 4龄小菜蛾的 人cF “ 为 0 . 23 % , Ec ` .为 0 . 29 % (饲喂法 ) 和 0 . 2 %
(点滴法 ) 。杀虫活性成分是易溶于叙仿的弱极性物质 , 分离提纯工作仍在进行中 .
关键词 紫背金盘 ; 菜青虫 , 小菜峨 , 粘虫 , 斜纹夜蛾 , 拒食作用 , 生长发育抑制作用
紫背金盘为唇形科 ( aL ib a at e ) 、 筋骨草属药用草本植物 s1[ 。 70 年代后期国内应用该植物
来源的蜕皮激素进行增产蚕丝的有关研究 , 发现其对昆虫的生理活性和应用前景 .l[ ` 〕 , 并从
中分离出 日一经基蜕皮酮及三种类似物 [,] . 中国科学院武汉植物研究所 ( 1 9 8 0) 报道用含蜕
皮激素的紫背金盘水煮提取液对几种农业害虫的生物活性测定阁 , 揭示了应用该植物性物
质防治害虫的潜在可能性 .
s ih m o m u ar H
. 从该植物中先后分离出 A扣ga m ar ln 等 7种二菇类化合物 l0[ · “ · `习 , 其中的
jA
u ga inr 一 I是同属植物 .A eR m o at 的杀虫活性成分 .t[ . 〕。本研究以植物化学与生物测定相结
合研究方法 , 进一步探索其次生物质对害虫 “缓效型 ” 作用活性及相应的活性成分 . 旨在评
价应用该植物提取物作为无污染的杀虫剂和寻求化学合成杀虫剂先导模板的可能性 。
1 材料与方法
1
.
1 植物材料来源和提取物制备
紫背金盘由华南农业大学昆虫毒理研究室标本园内种植 ,收采盛花期全草地上部分 。 鲜
草自然晾干至一定程度后 , 放置恒温箱 (朽 ℃ ) 内风干 。取干植物材料研磨粉碎后 , 以重蒸
工业甲醇在室温下反复浸提 ( 12 次 ) 至浸出液无色 . 浸提液用旋转薄膜蒸发仅减压蒸除溶剂
( < 50 ℃ ) 获得 甲醇提取物 . 提取率 (提取物 /植物干粉 , 下同 ) 为 1 8 . 3% .
用石油醚 (沸程 60 一 90 ℃ ) 在室温下反复搅动提取甲醉提取物 1 0次 , 不溶于石油醚的
物质再以抓仿 (分析纯 ) 在 50 ℃水浴温热下搅动反复提取至提取液无色 . 两提取液分别用旋
转薄膜蒸发仪减压蒸除溶剂后 , 获得石油醚提取物 (提取率为 0 . 085 % ) 、 抓仿提取物 (提
199 2一 0 2一 25收稿
华 南 农 业 大 学 学 报 第1 3卷
取率为 2. 7 3纬 )和不溶于石油醚和抓仿的剩余物 (提取率为 1 5. 8写 ( )提取程序见图 1 ). 各
提取物样品贮存于冰箱备用 .
1
·
2生物活性测定方法
1
.
2
.
1 棋试昆 虫
植物材料干粉
提取液 残波
浓编
甲阵提取物 ( 1 8. 3环 )
石油胜提取
提取液
}
浓 ,
石油吐提取物
( 0
.
0 8 5环 )
刹余物 处理浓度
饭仿提取
刹余物
( 15
.
8 )
提取液
}
浓 ,
级仿提取物 (2 . 7 3% )
图 1 . 紫背金盘提取物制备程序 ( 1 989 , 1 . 甫开大学 )
菜青虫采自广州市郊菜田 , 经室内用甘蓝 (价创烙必创汕,一 v ar . 网咖白 (L . ” 叶片饲养 2
一 3天后挑选发育整齐的幼虫供试 ; 小菜蛾是采 自广东宝安县菜田 , 经室内用十字花科蔬菜
子叶饲养 2一 5代的种群 ; 斜纹夜蛾采自广州市郊农 田 , 使用经室内以木薯 (对而讥以 印侧如 t`
( C ar nt z ) 叶片饲养了 2一 5代的种群 。 粘虫采 自广 东稻 田 , 室 内以玉米叶饲养 3 一 4代的群
体 。
1
.
2
.
2 生物测定方法
叶碟法 先用打孔器将植物叶片打成规格一致的叶碟 :把叶碟在供试提取物 (或杀虫
剂 ) 样品的丙酮溶液里浸渍一秒钟即取出 (对照组叶碟以纯丙酮作相同处理 ) .待丙酮 自然
挥发后 , 把叶碟摆放到玻璃培养皿 (必 gc m ) 中 . 培养皿内事前垫好一层干净滤纸 , 并加蒸
馏水保湿 . 选择性拒食试验时 , 将处理和对照叶碟在皿中相间摆放 ; 非选择性拒食试验的同
一皿中只摆放处理的叶碟 ,在另外的皿中摆放对照叶碟 .然后向每培养皿 中接入 已饥饿两小
时的幼虫一头 (小菜蛾 3一 4龄幼虫较小 , 每皿接入 10 头 ) .让幼虫取食 2 h4 后 , 将虫取 出 。 用
IL 一 3 0 0 0型面积测定仪或方格坐标纸测定被取食面积 , 以下列公式计算拒食率 :
拒食率 (% ) - 对照取食面积 一处理取食面积对照取食面积 X 1 0 0
饲喂法 把供试各样品处理过 的叶片放在培养皿中 , 让幼虫取食 48 h 后 , 把幼虫移至直
径 gc m 高 1 0c m 具透气孔塑料盖的玻璃瓶 (每瓶 10 头虫 ) , 换饲新鲜干净叶片 . 逐 日观察记录
第减期 张业光等 :紫背金盘提取物对四种鳞翅 目害虫作用活性的初步研究
试虫的生长发育情况 , 直至全部化蛹 、 羽化或畸形死亡 。通过处理浓度或幼虫食入量与畸形
死亡率的关系 , 计算出有效中浓度 (E c5 0) 和有效中量值 ( ED so) .
点滴法 先用高浓度二氧化碳 (C 0 2 ) 将小菜蛾幼虫麻醉 , 用微量点滴仪将各样品的丙
酮稀释液 l吐 点滴到幼虫中胸背板 ,待幼虫复苏后 ,放入培养皿以干净叶片饲喂 . 其它几种幼
虫不需麻醉而直接点滴 (每虫 2川 ) , 点滴后在玻璃瓶中饲养观察 。
生物测定试验均在恒温养虫室 ( 25 士 2℃ ) 内进行 。拒食试验每处理设 10 个重复 , 喂饲
和点滴试验设 3个以上的重复 , 并进行生物统计分析 。
2 结果与分析
紫背金盘提取物的生物测定结果表明 , 甲醇提取物对五龄菜青虫非选择性拒食作用效
果显著 , l %浓度时拒食率为 80 . 6写 。 由甲醇提取物中分离出来的氧仿提取物和石油醚提取
物有较强的活性 ,但前者的提取获得率较高而后者获得率很低 . 而不溶于石油醚和氯仿的剩
余物活性很低 (详见表 1 ) 。可见对菜青虫拒食作用活性成分是易溶于抓仿的弱极性物质 。
表 1 紫背金盘提取物对五聆菜份虫非选择性拒食作用效果 ( 1 99。 , 3 , 广州 )
供试样品 浓 度 取食量:[J
( cm V虫 )
甲醇提取物
石油醚提取物
氛仿提取物
(纬 )
1

0
O
,
2
0
.
2
2

5 9
7
.
8 7
8
.
2 9
拒食率闭
( % )
80
.
6 a
吐3 . 3 b
4 0
.
3 b
7 8
.
g a
工4 。 l e
2 8 6 bo
,ùnJ20口qOU以口及甘
.…件dl上O以,U1孟曰.一一勺亡d八U早:nU01,孟剩 余 物 l1[
对 照
〔l] 剧余物是指甲醉提取抽 中不溶于石油陇和羲仿的物质
【2〕 取食全为 10 个重复的乎均位
〔3〕纵列数据后随字母相同者 , 示方差分析 (D M R丁法 ) 在0 . 05 水平差异不显芳
用一系列不同浓度的甲醇提取物和抓仿提
取物以叶碟法和饲喂法处理五龄菜青虫的试验
结果表明 , 处理浓度 (和剂量 ) 与作用效果呈
显著的正相关 。根据浓度与拒食率回归计算得
甲醇提取物的 A F c : 。为 0 . 3 1% ( y 二 1 . 8 0 6 x +
2
.
2 9 6 ; r 一 0 . 9 7 2 9 ) ; 抓仿 提 取 物 A F C 、。 为
0
.
1 2% ( y = 1
.
4 5 7x + 3
.
4 2 0 ; r = 0
.
9 9 8 4 ) (详见
图 2 ) 。 饲喂法强迫饥饿的菜青虫取食紫背金盘
甲醇和氯仿提取物后 , 幼虫在蜕皮羽化时出现
无法蜕出旧表皮 、 蛹的部分体壁变薄和破裂等
症状 , 形成各种各样不能继续正常生长发育的
畸形蛹体和幼虫 `用定量处理叶碟 ,根据幼虫取
食叶面积换算提取物食入量的方法测得甲醉提
图2 . 紫背金盘甲醉提取物 ( A ) 和氛仿
提取物 ( )B 对五龄菜青虫非选择性拒食
作用毒力回归线 ( 1 9 90 ` 峨广州 )
华 南 农 业 大 学 学 报 第 3 1卷
取物对五龄菜青虫抑制生长发育有效中 t ( E D. . )为 1 .3 6m 8/ g虫体 ` 抓仿提取物的 E D.为
。 .3刁 mg/ g虫体 .但紫背金盘石油醚提取物和不溶于石油硅和抓仿的刹余物饲一法的抑制生
长发育作用活性不显著 .同样表明抑制生长发育的活性物质属于弱极性部分 。 另外 , 点滴处
理五龄菜青虫结果表明各样品的接触毒性均很徽弱 。
对多种常用有机化学农药已发生很强抗性的小菜蛾 (广东省宝安县莱区田间 种群 ) , 对
紫背金盘抓仿提取物的反应却较为敏感 。 叶碟法 , 饲喂法和点滴法试验结某表明该提取物有
较强的抑制生长发育 , 拒食和毒杀作用 (详见表2) .处理后幼虫取食 t 减少 , 有的中毒死亡 ,
有的化蛹时变为崎形 , 幼虫表皮出现黑斑瘤突或成虫展翅不 良 . 部分残余成虫虽能正常飞
翔 , 交配和产卵 , 但产卵 t 显著受到影响 。处理浓度与平均每雌虫产卵 t 呈极显著的负相关
( y = 1 3
.
5 6一 0. o o 3x ; r “ 一 0 . 95 ” ) . 解剖成虫发现三种异常现象 : ( 1 ) 卵巢发育不良 ; ( 2 )
成熟的卵粒滞留于中箱卵管 ; ( 3) 卵位不能正常受精 。此外 , 用几种提取物对四龄小菜娘幼
虫的饲喂法毒力测定的比较 , 又以抓仿提取物的效果最佳 (表3) 。
表 2 价背全盘扳仿提取物对四份小菜峨的生物活性 (l 990 , 3 . 广州 )
处理方法 毒力回归方程 相关系数
叶碟法 (非选择 )
有效中浓度 (% )
人 F C “ E C . .
0
.
23 一
一 .0 2 9
一 0 。 2 2
y . 2
.
2 11 3+ 0
.
82 9 3x
y = 一 0 . 34 4+ 1. 5 4 1 5 x
y , 0
.
7 9 18+ 1
.
26 13 x
0
.
9 3 05
0
.
93 04
0

9 49 5
法喂有饲点
裹 3 几种华背全盘提取物对四肠小菜蛾饲 , 法生洲结果 ( 19 91 , 3 . 广州 )
浓 度 供试虫数 琦死虫数
( % ) (头 ) (头 ) (% )
0
.
2 45 1 0 2 2
.
2
850251
,皿咋``.二1压
.…on仙蕊U决n.甲醉提取物石油醚提取物
叙仿提取物
对 照
4 4
4 5
4 4
4 6
4 3
4 6
1 8
.
2
6

6 7
5 4

35
41

9
斜纹夜蛾和粘虫对紫背金盘 甲醉和抓仿提取物均表现显著的拒食和生长发育受抑制
(表 4 ) . 抓仿提取物的拒食活性显著强于甲醉提取物 。选择性拒食试验中 0 . 5环氛仿提取物对
两种虫的拒食效果均在 9 0%以上 , 而非选择性试验中效果只有 60 . 25 纬 (斜纹夜蛾 5龄幼
虫 ) 和 46 . 71 % (四龄枯虫 ) . 喂饲法处理后较多幼虫不能正常蜕皮而畴形死亡 。药效常持续
到下一龄的蜕皮和变态 . 2% 甲醉提取物抑制生长发育的效果显著高于 0 . 5%抓仿提取物 ,这
可能是由于抓仿提取物强烈的拒食作用影响了幼虫对提取物的食入 t , 需要进一步测定提
取物被食入 t 与抑制生长发育有效率的关系 .
第4期 张业光等 : 紫背金盘提取物对四种鳞翅目害虫作用活性的初步研究
表弓 紫背全盘提取物对斜纹夜蛾和粘虫生物活性洲定结果 ( 1 99。 , 10 . 广州 )
叶碟法 (选择性 ’ ) 叶碟法 (非选择性 ’ ) 饲 喂 法
供试祥品 取食面积 (。 V虫) 拒食率 ` . 取食面积拒食率 ” 试虫数
(% ) (cm
,
/虫 ) ( % ) (头 )
崎死虫数 (头 ) 校正崎
浓度ǎ
%—甘 处理 对照1` 0 8. 32 15. 69甲醉提取物 2 . 0 9 . 28 1 7 . 14组仿提取钧 .0 5 1 . 71 1 .7 2
对 照 一 一 一
甲碑提取物 L 0 2· 70 .7 05
2

0 3
,
48 7

3 6
氛仿提取物 0 . 5 0 . 4 1 7 8 . 2 8
对 照 一 一 一
幼虫公巾 公 死率 (% )
供试昆虫
47
.
9a9 1 9
.
2 23
.
2 6a 3 0
45
.
8 a0 1 4
.
65 4 1
.
7 a0 30
巧 4 57 。 69 b
19 6 80
.
7 6 a
90
.
01 b 9
.
9 9 60

2 5b 3 0
一 25 . 13 一 33
1 9 3 6 9
.
22
a b
4 0 一
6 1

36A 8
.
14
5 2
.
7 3A 5
.
98
13

59A 4 0
3 6
.
52B 4 0
吕 5 2 5。 0 6 A
94

g 0B 5
.
02 4 6
.
7 l B 40
一 9 . 4 2 一 4 0
2 1 1 1 7 7
.
S B
1 0 4 2 7
.
S A
纹夜麟ǎ五龄é一,虫(四.
, 叶碟法拒食试登数据为 10个重复平均位
, . 纵列数据后随字母相同者示方善分析 ( DM R T 法 ) 在0 . 05 水平差异不孟芳
3 讨论与结论
紫背金盆提取物对昆虫的拒食和抑制生长发育的作用特点百前在国内外尚未有报导 .
这种 “ 缓效型 ” 植物质杀虫剂的毒理特有别于常用的化学杀虫剂 。该物质成分较复杂 , 低毒
安全 ,并 已有实验结果证实其与有机磷和拟除虫菊醋类杀虫剂不产生交互抗佳 . 最近的试验
结果已表明 , 紫背金盘甲醇提取物对台湾家白蚁 (伪砷鹿阶哪 如帅咖翻此 ) 有很强的缓效致毒
活性 [’] . 可见研究利用紫背金盘提取物作为新型杀虫剂是有前途的 。 但有必要扩大其杀虫谱
范围的测定 , 并从植物化学和昆虫毒理学的角度研究协调拒食作用和胃毒作用的发挥 。此
外 , 在种植 , 加工以及化学杀虫剂的配合使用等方面仍需要做大量的研究工作 。
化学提取分离与生物测定相结合的,研究 , 证明紫背金盘对以上几种供试害虫作用活性
较高的物质均存在于易溶于抓仿的弱极性流分 , 可为设计该植物质大量提取的方法 , 以及
进一步分离提纯有效成分单体提供可靠的依据 . 目前 ,探素活性化合物的工作正以植化与生
测相结合的方法在进行之中 , 旨在寻找出合成新型杀虫剂的化学模式 , 为综合利用这一夭
然物质打下良好基础 。
国外对筋骨草属 的 月产尹 1曰双白 等多种杀虫植物的研究 .s[ . 〕 , 揭示了该属 植物应用于杀
虫方面的巨大潜力 . 紫背金盘在我国广为分布 , 易于栽培 , 是很有利用价值的杀虫植物 。 此
外 , 在 我国 广 泛分 布 的金疮 小草 ( A . 应犯臼冠旧昭 ) 、 筋 骨草 (A J 浅如 ) 和多 花 筋骨 草
(月 . 例琢介份口) 等该属植物亦值得进行杀虫活性利用的研究 。
致谢 本研究得到刘秀琼教授提出宝贵意见 。植保系廖春燕讲师 , 8 7级李宏伟 , 陈伟洲同学参加部分工
作 , 谨此致谢 。
参 考 文 献
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. 中国农林科学院蚕桑科技服务组等 . 应用植物源蜕皮激素调节蚕儿生长发育和增产蚕丝的研究 。昆虫
6 8华 南 农 业 大 学 学 报 第 3 1卷
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2
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1 9 8 0
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6 ( 6 ) : 2 4 ~ 2 5

3
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1 9 8 1
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3 9 ( 5 )
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4 6 6一 4 6 9
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人场 t r a e . A b i o a义进 y o f th e e r u d e e x t r a c t s , ” w e l l ” ist f r a比 o ns o f id l f e r e n t o rga 川 e so lv e n 3 钾 r t iU o 叱 o f
A
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n e n s肠 a s a工xl s t f o u r s pe c le s o f i n , e lC l袱; st w e r e e a r r i记 。 这 t i n th e la加 r a t o r y . hT e r se u l匕 s h o 、 v记 山以 t th。
m e t恤 lr o l e x t r己 c 仁 a n d ist c士、 l o r o f o r m 丈r a e石 o n p r以 n t时 a s讼 n江 i e阴 t a cjt v i ry o f g r o w ht a n d eC d ) , 15 i n bj b i t o r y “ w e l l 韶
a n ; i f e司 a n t 、以主o n a夕 in s仁山 e la r y 己 e o f P ie ,达 r a 因 e L . P l u t e l a x y l璐 t e l a L . 乃 , 红, 自 子如阅 a n d 入! y比 in价 a s e声 r a at
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1 2%
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