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鄂尔多斯半日花提取物对美国白蛾卵和幼虫的毒杀作用



全 文 :第32卷 第4期 杨 曼,等:鄂尔多斯半日花提取物对美国白蛾卵和幼虫的毒杀作用 ·81  ·
文章编号:1671-1114(2012)04-0081-05
鄂尔多斯半日花提取物对美国白蛾卵和幼虫的毒杀作用
杨 曼,刘 强
(天津师范大学a.生命科学学院,b.天津市细胞遗传与分子调控重点实验室,天津300387)
摘 要:为了寻找新型的可防治美国白蛾的植物源杀虫剂,采用浸卵法研究鄂尔多斯半日花5种溶剂提取物对美
国白蛾卵的毒杀作用效果,采用微量点滴法研究其对美国白蛾幼虫的触杀活性,采用夹毒叶碟法研究其对幼虫的
胃毒活性.结果表明,这5种溶剂提取物具有强烈的杀卵作用,有一定的触杀作用,胃毒作用效果不明显.在杀
卵试验中,甲醇提取物的杀卵效果最佳,质量浓度为200.00g/L时,杀卵率高达92.00%.在触杀实验中,水提
取物的触杀效果最佳,浓度为200.00g·L-1时,48h的校正死亡率为58.33%.在胃毒实验中,水提取物的胃毒
效果最佳,但质量浓度为200.00g/L时,48h校正死亡率也仅为23.33%.
关键词:鄂尔多斯半日花;植物源杀虫剂;美国白蛾;杀卵;触杀;胃毒
中图分类号:S435.663       文献标志码:A
Poison activities of Helianthemum ordosicumextractions on eggs and
larvae of Hyphantria cunea
YANG Man,LIU Qiang
(a.Colege of Life Science,b.Tianjin Key Laboratory of Cyto-Genetical and Molecular Regulation,
Tianjin Normal University,Tianjin 300387,China)
Abstract:To find a new botanical insecticide to prevent Hyphantria cunea(Drury),different concentrations of 5
kinds of crude extractions from Helianthemumordosicumwere used to test the bioassay of action on eggs and larvae
of Hyphantria cunea.The method of immersing eggs was employed to test the poison activities of the extractions on
the eggs,micro spot method was used to test the contact toxic activity on the larvae,and poison sandwiched leaf
dipped method was used to test the stomach toxic activity on the larvae.The results showed that most of concentra-
tions of 5kinds of crude extractions from Helianthemum ordosicumhad dominant poison effect on the eggs,certain
contact toxic activity on the larvae,and unconspicuous stomach toxic activity.When the concentration of methanol
extraction was 200.00g/L,the rate of kiling eggs was highest,reached 92.00%.When the concentration of water
extraction was 200.00g/L,the corrected death rate of contact toxic activity against 3rd larvae was highest,reached
58.33%in 48hours.When the concentration of water extraction was 200.00g/L,the corrected death rate of stom-
ach toxic activity on the 3rd larvae was lowest,just reached 23.33%in 48hours.
Key words:Helianthemum ordosicum;botanical insecticide;Hyphantria cunea;poison action on eggs;contact tox-
ic action;stomach toxic action
收稿日期:2012-05-16
基金项目:天津市自然科学基金资助项目(09JCYBJC14500);天津师范大学博士基金资助项目(52XB1003)
第一作者:杨 曼(1984-),女,硕士研究生.
通信作者:刘 强(1953-),男,教授,主要从事生态学与保护生物学方面的研究.
  植物是生物活性化合物的天然宝库,其产生的
次生代谢产物超过40万种[1].研究表明,许多植物
都含有对害虫具毒杀作用的天然活性物质[2-7].随
着化学农药的大量使用,害虫的抗药性、对非靶标
生物的伤害以及环境污染等问题越来越突出[8].在
此情况下,直接或间接利用绿色的天然活性物质用
来防治害虫就成为解决这些问题的重要手段.
鄂尔多斯半日花(Helianthemum ordosicum
Y.Z.Zhao,Z.Y.Zhu et R.Cao),是隶属于半
日花科(Cistaceae)半日花属(Helianthemum)的强
第32卷 第4期
2012年10月
天 津 师 范 大 学 学 报 (自然科学版)
Journal of Tianjin Normal University(Natural Science Edition)
Vol.32No.4
Oct.202
·82  · 天 津 师 范 大 学 学 报 (自然科学版) 2012年10月
旱生植物,为我国所特有,分布于亚洲中部的荒漠
区,是古地中海植物区系的残遗植物[9].对鄂尔多
斯半日花的研究多集中在形态学[10]、生理生态
学[11]、胚胎学[12]、孢粉学[13-14]、组织解剖学[15]、
组织培养学[16]等方面,其提取物对害虫毒杀作用
的研究仅见于田蕾等[17]的报道.
本研究采用不同溶剂提取鄂尔多斯半日花的有
效杀虫成分,测定其对美国白蛾卵和幼虫的毒杀效
果,为进一步分析其有效成分和后期人工合成及应
用奠定基础.
1 材料与方法
1.1 实验材料
鄂尔多斯半日花于2006年采自内蒙古乌海市,
自然条件下阴干粉碎,储存于阴暗干燥处备用.
美国白蛾(Hyphantria cunea(Drury))采于天
津师范大学校园(天津市西青区)内,在实验室进行
饲养.挑取同一时期产生的卵块和生长发育状态一
致且健康的3龄幼虫供试.
提取溶剂共5种:无菌水、无水甲醇、无水乙
醇、丙酮、乙酸乙酯.这5种试剂均为分析纯.
1.2 实验方法
1.2.1 提取方法
分别采用水煮法和冷浸法[18-19]获得提取物,
然后将其用相应的溶剂配制成200.00、100.00、
50.00、25.00、12.50g/L的药液,备用.
1.2.2 杀卵作用的测定
采用浸卵法[20]检测鄂尔多斯半日花提取物对美
国白蛾卵的毒杀效果.每种提取物的不同浓度均设
处理组和对照组(以相应溶剂为对照),每组浸泡美
国白蛾的卵(50粒)连带叶片10s,然后将其取出置
于滤纸上,待液体挥发后,将其放入内铺有湿润滤纸
的培养皿中(Φ =12cm).每个实验重复3次.记录
孵化卵数和未孵化卵数,用于计算卵的孵化率.
卵孵化率(%)=
孵化卵数
供试卵数×100%
1.2.3 触杀作用的测定
采用微量点滴法[20]测定不同浓度的鄂尔多斯
半日花提取物对美国白蛾幼虫的触杀效果.每种提
取物不同浓度均设处理组和对照组(以相应溶剂为
对照),每组挑取个体大小一致的3龄幼虫20头作
为供试幼虫.用微量移液器滴加50μL液体于虫体
上,待虫体上的液体挥发干后,将20头虫体放入内
铺有滤纸保湿的同一培养皿(Φ =12cm)中.每个
实验重复3次.每隔24h检查结果,记录死、活虫
数,计算幼虫的校正死亡率.用计算机软件处理,
求出毒力回归式及LC50(杀死昆虫群体一半个体所
需要的药液浓度)值.
校正死亡率(%)=
对照组死亡率-处理组死亡率
1-对照组死亡率 ×
100%
1.2.4 胃毒作用的测定
参照改进的夹毒叶碟法[20]测定不同浓度的鄂
尔多斯半日花提取物对美国白蛾幼虫的胃毒效果.
用打孔器将无农药残留的新鲜梧桐叶打成直径为
1.6cm的叶碟.每种提取物不同浓度均设处理组
和对照组(以相应溶剂为对照),每组浸泡叶碟10
枚,浸泡10s后取出晾干,然后上下各放一片同等
直径的新鲜叶碟做成夹毒叶片,放入内铺有滤纸保
湿的同一培养皿(Φ =12cm)中,接入20头已饥饿
了4h的3龄幼虫.每个实验重复3次.每隔24h
检查结果,换入新鲜叶片,并计算校正死亡率,然
后求出其直线回归方程及LC50值.
2 结果与分析
2.1 杀卵作用
由图1可以看出,鄂尔多斯半日花5种溶剂提
取物均对美国白蛾卵的孵化有影响,即有杀卵作
用,而且随着提取物浓度的增大,卵孵化率显著下
降,即杀卵效果与提取物浓度呈正相关.相同浓度
下,5种提取物中甲醇提取物的杀卵作用总体效果
最好,浓度为200.00g·L-1,卵的孵化率仅为
8.00%,杀卵率为92.00%.
图1 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾卵孵
化率的影响
Fig.1 Effects of Helianthemum ordosicumextractions on
larval hatch of Hyphantria cunea
图中,误差线为SE.图中相同字母表示差异不
具有统计学意义,不同字母表示差异有统计学意义
(T检验),P<0.05.
2.2 触杀作用
鄂尔多斯半日花5种溶剂提取物对美国白蛾3
龄幼虫均有触杀活性.随着提取物浓度的增大,美
国白蛾的幼虫死亡率也增加,触杀效果随之增大,
48h的触杀活性高于24h,如图2和图3所示.
第32卷 第4期 杨 曼,等:鄂尔多斯半日花提取物对美国白蛾卵和幼虫的毒杀作用 ·83  ·
   图中误差线和字母意义与图1相同.
图2 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾3龄
幼虫的触杀作用24h校正死亡率
Fig.2 Corrected death rate of contact toxic activity a-
gainst 3rd -instar larvae of Hyphantria cunea
(Drury)24hafter treatment
   图中误差线和字母意义与图1相同.
图3 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾3龄
幼虫的触杀作用48h校正死亡率
Fig.3 Corrected death rate of contact toxic activity a-
gainst 3rd -instar larvae of Hyphantria cunea
(Drury)48hafter treatment
  表1为鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国
白蛾3龄幼虫的触杀效果.从图2、图3中的校正
死亡率与表1中的LC50值可看出,5种提取物在相
同处理时间下,水提取物对美国白蛾3龄幼虫的触
杀作用最强,LC50值最低;其次为乙醇提取物,丙
酮提取物的触杀作用最低.
表1 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾3龄幼虫的触杀作用回归方程及LC50
Tab.1 Regression equations and LC50of contact toxic activity against 3rd-instar larvae of Hyphantria cunea
提取溶剂种类 处理时间/h 回归方程 相关系数R  LC50/(g·L-1)
水     
24  Y=2.662+0.889x  0.988  427.60
48  Y=2.656+1.008x  0.958  211.55
乙醇    
24  Y=2.518+0.876x  0.996  678.85
48  Y=2.376+1.075x  0.983  276.47
乙酸乙酯  
24  Y=2.082+0.873x  0.951  2 192.53
48  Y=2.269+0.936x  0.992  827.19
丙酮    
24  Y=2.007+0.825x  0.991  4 242.43
48  Y=1.844+1.067x  0.972  905.04
甲醇    
24  Y=2.153+0.936x  0.996  1 103.33
48  Y=1.788+1.310x  0.989  282.96
2.3 胃毒作用
鄂尔多斯半日花的5种溶剂提取物对美国白蛾
3龄幼虫均有胃毒活性,但胃毒效果不明显.胃毒效
果与浓度大小呈正相关,48h的胃毒效果高于24h,
如图4和图5所示.图中误差线和字母意义同图1.
图4 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾3龄幼
虫的胃毒作用24h校正死亡率
Fig.4 Corrected death rate of stomach toxic activity against
3rd-instar larvae of Hyphantria cunea (Drury)
24hafter treatment
将图4、图5与表2中的LC50值相比较可看
出,5种提取物在相同处理时间下,乙醇提取物对
美国白蛾3龄幼虫的LC50最低,即胃毒作用最强,
乙酸乙酯提取物的胃毒作用最低.
图5 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾3龄
幼虫的胃毒作用48h校正死亡率
Fig.5 Corrected death rate of stomach toxic activity a-
gainst 3rd -instar larvae of Hyphantria cunea
(Drury)48hafter treatment
·84  · 天 津 师 范 大 学 学 报 (自然科学版) 2012年10月
表2 鄂尔多斯半日花5种溶剂粗提物对美国白蛾3龄幼虫的胃毒作用回归方程及LC50
Tab.2 Regression equations and LC50of stomach toxic activity against 3rd-instar larvae of Hyphantria cunea
提取溶剂种类 处理时间/h 回归方程 相关系数R  LC50 /(g·L-1)
水     
24  Y=2.624+0.688x  0.996  2 856.37
48  Y=2.809+0.639x  0.999  2 675.05
乙醇    
24  Y=2.382+0.748x  0.992  3 148.17
48  Y=2.310+0.824x  0.995  1 845.90
乙酸乙酯  
24  Y=2.012+0.702x  0.967  17 940.93
48  Y=2.082+0.771x  0.985  6 061.94
丙酮    
24  Y=2.082+0.771x  0.985  6 061.94
48  Y=1.961+0.889x  0.970  2 629.89
甲醇    
24  Y=2.605+0.583x  0.973  12 767.19
48  Y=2.520+0.668x  0.971  5 178.70
3 结论
关于鄂尔多斯半日花的杀虫活性鲜有报道.本
实验测定了无菌水、无水甲醇、无水乙醇、丙酮和
乙酸乙酯等5种溶剂的提取物对美国白蛾卵的毒杀
作用、对3龄幼虫的触杀作用和胃毒作用.结果表
明,鄂尔多斯半日花提取物对美国白蛾有较强的杀
卵作用,有一定的触杀作用,但胃毒作用效果不
明显.
有关活性物质杀卵作用的机制,施英利等[21]
认为应该是部分活性物质形成一层药膜附在卵壳表
面,影响了卵壳的通透性,从而使得卵窒息死亡.
同时,药膜的长时间包被,也会使卵壳破裂、变薄,
从而造成活性物质进入卵内,影响卵的发育.
无论是触杀实验还是胃毒实验,同等浓度下的
水提取物、甲醇提取物和乙醇提取物的作用效果均
高于丙酮和乙酸乙酯2种溶剂的提取物,故推测鄂
尔多斯半日花中可能含有的具毒杀作用的活性成分
为极性较强物质,其具体成分的分离纯化及结构鉴
定还有待于进一步研究.
在触杀实验中,水、甲醇和乙醇3种溶剂提取
物在药液浓度较高时,触杀效果明显高于该3种溶
剂提取物在其他浓度下的作用效果.由此推测:一
方面是由于高浓度药液中含有具毒杀作用的有效成
分较多,因而其作用效果优于其他浓度;另一方面
也可能是由于高浓度药液堵住了虫体气孔,进而使
虫体窒息死亡.有关其触杀作用的机制还有待进一
步进行分析.
药剂随食物经昆虫口腔进入消化道被中肠吸
收,通过体液淋巴到达作用部位引起昆虫中毒致死
的作用方式,称为胃毒作用[22].具有胃毒作用的植
物源杀虫物质多种多样,其作用机理也有所不同.
某些植物提取物可破坏昆虫的中肠肠壁的细胞膜及
细胞器膜[23 -24];有的可使虫体脱水皱缩,身体麻
痹、抽搐直至死亡[25 -26];有的可以影响昆虫中肠酯
酶的活性[27 -28].本实验中,鄂尔多斯半日花5种溶
剂提取物均表现出一定的胃毒作用,至于其作用机
理还需进行深入研究.
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(责任编校 纪翠荣
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