全 文 ：水蓼不同提取液对一字纹稻苞虫
的生物活性筛选＊
顾地周1＊＊　车喜全2 　赵玉敏1 　乔淑芬1 　朱俊义1
(1.通化师范学院生物系　吉林通化　134002;2.通化师范学院化学系　吉林通化　134002)
Bioactivity of various extractions from Polygonum hydropiper against Parnara guttata.GU Di-Zhou1 ,＊＊, CHE Xi-
Quan2 , ZHAO Yu-Min1 , QIAO Shu-Fen1 , ZHU Jun-Yi1(1.Department of Biology , Tonghua Normal University ,
Tonghua , Jilin　134002 , China;2.Department of Chemistry , Tonghua Normal University , Tonghua , Jilin　134002 ,
China)
Abstract　Contact toxicity and antifeedant activity of the extracts from herb Polygonum hydropiper L.against
Parnara guttata Bremen et Grey was determined The ethanol extract had high contact toxicity with 48-h LC50 value of
23.18 mg·mL-1 while the wet distillation liquid had strong antifeeding activity with AFC50 values of 26.61 and 26.18
mg·mL-1 at 24 hours and 48 hours respectively.Acetone extracts showed no obvious effect of contact toxicity and
antifeeding activity.The results showed that the combination application of the ethanol extract at the concentration of
70.02 mg·mL-1 and the wet distillation liquid at the concentration of 69.12 mg·mL-1 had the best effect with 100%
of death rate at 54 hours after application.
Key words　Polygonum hydropiper , Parnara guttata , uniform design , bioactivity
摘　要　基于均匀设计法研究水蓼(Polygonum hydropiper L.)全草的不同提取液对一字纹稻苞虫 Parnara
guttata Bremen et Grey的触杀和拒食活性。结果表明 , 乙醇浸提液对一字纹稻苞虫具有较高的触杀活性 ,
48 h的致死中浓度(LC50)为 23.18 mg·mL-1;水蒸汽蒸馏液对一字纹稻苞虫具有较强的拒食活性 , 24 和
48 h 的拒食中浓度(AFC50)分别为 26.61 和 26.18 mg·mL-1;丙酮浸提液对一字纹稻苞虫的触杀和拒食活
性均不显著。54 h的同时触杀和拒食活性浓度筛选的结果表明 ,乙醇浸提液 70.02 mg·mL-1和水蒸汽蒸
馏液 69.12 mg·mL-1联合使用对一字纹稻苞虫同时触杀和拒食活性最好 , 死亡率达 100%。
关键词　水蓼 ,一字纹稻苞虫 , 均匀设计 ,生物活性
＊吉林省教育厅自然科学基金资助项目[ (2003)-65] 。
＊＊E-mail:gudizhou@163.com
收稿日期:2008-09-24 ,修回日期:2008-11-04 ,再修回:2008-12-22
　　水蓼(Polygonum hydropiper L.)别名辣蓼 ,
水胡椒 ,是蓼科蓼属 1年生草本植物 ,块和种子
入药 ,主治肠炎 、痢疾 、功能性子宫出血 、月经过
多 、便血 、皮肤湿疹 、顽癣作痒等症。目前对水
蓼的研究主要集中在药理活性的研究 ,而对其
用于农业害虫防治的报道较少 。在研究中发
现 ,水蓼对几种常见农业害虫 ,尤其是一字纹稻
苞虫 Parnara guttata Bremen et Grey 有较高的触
杀活性 。一字纹稻苞虫为水稻重要害虫 ,主要
危害水稻的叶和影响水稻抽穗 ,严重时造成水
稻大面积减产量 。以往防治大多采用高效 、高
毒 、高残留等农药。采用不同的活性测试方法
研究了水蓼全草的乙醇 、丙酮浸提液及水蒸汽
蒸馏液对一字纹稻苞虫的生物活性。应用均匀
设计法对数据进行分析和处理[ 1 , 2] ,并对最佳活
性浓度进行了筛选 ,以期获得最佳触杀和拒食
作用的浓度配比 。
1　材料与方法
1.1　供试植物和昆虫
水蓼全草采自浑江河畔 。一字纹稻苞虫幼
虫捕自通化县水稻田 ,选择健康 、大小均匀(以
·574·　 昆虫知识　Chinese Bulletin of Entomology 2009 46(4)
体重为准)的幼虫供试。
1.2　药液制备及制备方法
称取水蓼的鲜全草 3份 ,每份 10 g ,放入研
钵中捣成泥状 ,其中 2 份分别加入 50 mL 乙醇
和丙酮 ,(25±2)℃恒温震荡提取 6 h。另外 1
份用蒸馏水浸泡 12 h后进行水蒸汽蒸馏 3 次
均用 2层纱布过滤3次 。将 3次水馏液混合后
直接定容 ,乙醇 、丙酮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 ,3 种
药液均制备成质量浓度为 30.0 , 35.0 , 40.0 ,
45.0 , 50.0 , 55.0 , 60.0 , 65.0 , 70.0 和 75.0 mg·
mL
-1的浸提液 ,置于3 ～ 5 ℃冰箱中备用。
1.3　水蓼全草乙醇 、丙酮浸提液和水蒸汽蒸馏
液对一字纹稻苞虫触杀和拒食活性测定
1.3.1　触杀作用测定　采用虫体浸渍法[ 3] ,将
一字纹稻苞虫放入自制的小培养皿状滤网中 ,
浸没于不同浓度乙醇 、丙酮浸提液和水蒸汽蒸
馏液(3种药液均加入质量浓度为 0.5 mL L 的
吐温-80作为表面活性剂以确保药液与一字
纹稻苞虫充分接触 ,拒食测定 、活性筛选和对照
处理均加入相同浓度的吐温-80)中处理 30 s
后迅速取出 , 置于有鲜嫩水稻叶的烧杯(500
mL ,杯底垫有保湿滤纸 3层)中 ,每个处理 30只
一字纹稻苞虫 ,重复 3次 ,对照分别用 30%的
乙醇和蒸馏水做同样处理 。将烧杯置于温度
(22±2)℃, 相对湿度 60%～ 75%,光照强度
600 Lx 的培养箱内观察 ,于 24 、48 h后观察一字
纹稻苞虫的死亡情况 ,统计并计算出死亡率 、校
正死亡率和致死中浓度(LC50)。计算方法:
死亡率(%)=(死亡虫数 供试总虫数)×100 ,
校正死亡率(%)=[(处理组死亡率 -对照组死亡率) (1-对照组死亡率)] ×100。
1.3.2　拒食作用测定　采用浸叶法[ 4] ,将新鲜
的水稻叶切成 1 cm×2 cm的矩形 ,放入供试药
液内浸泡 20 s ,取出放入杯底垫有 3层保湿滤
纸的烧杯中 ,每杯 1片矩形水稻叶 ,接入已饥饿
8 h的一字纹稻苞虫 1只[ 5] ,每个处理 10只一
字纹稻苞虫 ,对照分别用 30%的乙醇和蒸馏水
做同样处理 。将烧杯置于温度(22±2)℃,相对
湿度 60%～ 75%,光照强度 600 Lx 的培养箱内
观察 ,于 24 h后测定取食面积 ,更换新鲜处理
矩形水稻叶 , 48 h后再次调查取食面积 。根据
平均取食面积计算出拒食率和拒食中浓度
(AFC50)。计算方法:
拒食率(%)=[(对照组平均取食面积 -处理组平均取食面积) 对照组平均取食面积] ×100。
1.4　水蓼全草乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对
一字纹稻苞虫同时触杀和拒食活性浓度配比的
筛选
因水蓼全草乙醇浸提液对一字纹稻苞虫有
显著的触杀活性 ,而其水蒸汽蒸馏液对一字纹
稻苞虫拒食活性较明显。考虑到杀虫作用的彻
底性问题 ,采取触杀和拒食联合处理的方法 ,即
将同一处理的一字纹稻苞虫组先以乙醇浸提液
处理 30 s后迅速取出 ,再放到经水蒸汽蒸馏液
浸泡过的矩形水稻叶上 ,统计计算出一字纹稻
苞虫因触杀及未触杀死的一字纹稻苞虫因拒食
后饥饿造成的最终死亡率。每个处理 30 只一
字纹稻苞虫 ,重复 3 次 ,对照分别用 30%的乙
醇和蒸馏水做同样处理。
1.5　数据分析
采用均匀设计(UNIFORM DESIGN)软件 。
回归分析均采取全回归(表 1)。
表 1　U10(103)因素及水平设计
水平 因 素(mg·mL
-1)
X1 X2 X3
1 30.0 30.0 30.0
2 35.0 35.0 35.0
3 40.0 40.0 40.0
4 45.0 45.0 45.0
5 50.0 50.0 50.0
6 55.0 55.0 55.0
7 60.0 60.0 60.0
8 65.0 65.0 65.0
9 70.0 70.0 70.0
10 75.0 75.0 75.0
·575·2009 46(4) 昆虫知识　Chinese Bulletin of Entomology 　
2　结果与分析
2.1　水蓼对一字纹稻苞虫触杀和拒食作用的
影响
　　用 1.3.1和 1.3.2的方法测定了水蓼全草
不同浓度的乙醇 、丙酮浸提液和水蒸汽蒸馏液
对一字纹稻苞虫触杀和拒食作用 ,为了快而准
确的判断出 3种药液对一字纹稻苞虫触杀和拒
食作用的显著性 ,采用均匀设计法 ,同时考查了
不同浓度的乙醇 、丙酮浸提液和水蒸汽蒸馏液
对一字纹稻苞虫的触杀致死率和拒食率的影
响 ,结果见表 2。
表 2　U10(103)均匀设计实验安排及结果
处理号 因 素(mg·mL
-1) 24 h致死率和拒食率(%) 48 h致死率和拒食率(%)
X1 X 2 X 3 Y1 Y2 Y 3 Y 4
1 30.0 50.0 60.0 63.1(63.1) 85.0 68.0(67.0) 86.8
2 35.0 75.0 40.0 68.0(66.9) 69.2 71.0(70.2) 71.3
3 40.0 45.0 75.0 70.4(70.4) 95.3 73.4(73.4) 97.0
4 45.0 70.0 55.0 74.9(74.0) 81.0 76.6(76.6) 82.8
5 50.0 40.0 35.0 77.5(77.5) 65.8 80.0(80.0) 67.1
6 55.0 65.0 70.0 81.2(81.2) 93.0 83.3(83.3) 95.4
7 60.0 35.0 50.0 84.7(84.7) 77.3 86.5(86.5) 79.7
8 65.0 60.0 30.0 88.4(88.4) 61.0 90.6(90.0) 63.0
9 70.0 30.0 65.0 92.0(92.0) 89.5 93.2(93.2) 91.6
10 75.0 55.0 45.0 95.5(94.5) 73.4 96.7(96.7) 75.5
　　注:X1 为乙醇浸提液质量浓度 , X 2 为丙酮浸提液质量浓度 , X 3 为水蒸汽蒸馏液质量浓度 , Y1 为 24 h触杀致死率 , Y2 为 24 h
拒食率 , Y 3 为 48 h触杀致死率 , Y 4 为 48 h拒食率 ,括号内数值分别代表 Y1 、Y 3 在 24 h和 48 h的校正触杀致死率。
表 3　水蓼对一字纹稻苞虫的触杀和拒食活性回归分析结果
测定类别 毒力回归方程 b±Se LC50或 AFC50(mg·mL-1) 复相关系数(R)
24 h触杀 Y1=42.1+0.708X1 0.708±0.0726 25.07(18.06～ 34.78) 0.9996
48 h触杀 Y3=47.1+0.660X1 0.660±0.0831 23.18(15.93～ 33.73) 0.9999
24 h拒食 Y2=38.4+0.775X3 0.775±0.0611 26.61(20.20～ 35.60) 0.9989
48 h拒食 Y4=40.1+0.779X3 0.779±0.0599 26.18(19.98～ 34.30) 0.9982
　　注:样本容量 N=10 ,显著性水平 α=0.05 , LC50或AFC50括号内为 95%的置信区间。
2.1.1　水蓼对一字纹稻苞虫触杀作用的影响
　试验所得数据(表 2)经均匀设计软件分析处
理后(表 3)可知 , 24 h的毒力回归方程分析结
果表明 ,乙醇浸提液对一字纹稻苞虫有较好触
杀作用 ,随着乙醇浸提液质量浓度的增大校正
死亡率升高;由表 2 和 48 h 的毒力回归方程
(表 3)发现 ,乙醇浸提液对一字纹稻苞虫保持
着较好的触杀作用 ,当乙醇浸提液质量浓度为
75.00 mg·mL-1时 ,其 48 h 校正死亡率可达到
96.7%, LC50=23.18 mg·mL-1 。一字纹稻苞虫
接触乙醇浸提液后 ,先是迅速无方向的四处爬
动 ,然后爬动速度逐渐减慢直至静止不动 ,断定
一字纹稻苞虫虫体已瘫痪或麻痹 ,大部分虫体
不能恢复正常状态 ,直接死亡 ,死亡状态为静止
萎缩;24 h内的观察和统计发现:少数一字纹稻
苞虫虽经历瘫痪或麻痹一段时间后还可以恢
复 ,但表现出明显不取食现象 ,直至死亡 ,死亡
状态为 C形 。由回归分析的结果可知 ,丙酮浸
提液和水蒸汽蒸馏提取液对一字纹稻苞虫的触
杀活性不显著。
2.1.2　水蓼对一字纹稻苞虫拒食作用的影响
　通过表 2 和 24 h 的回归方程及其回归分析
结果(表 3)看出 ,水蒸汽蒸馏液对一字纹稻苞
虫均有较强的拒食作用 ,水蒸汽蒸馏提取液质
量浓度的增大拒食率增高 ,乙醇浸提液和丙酮
浸提液对一字纹稻苞虫的拒食不起作用。由
48 h的回归方程和表 2表明 ,水蒸汽蒸馏液对
一字纹稻苞虫保持显著的拒食作用 ,随质量浓
·576·　 昆虫知识　Chinese Bulletin of Entomology 2009 46(4)
度的增大和时间的延长拒食率升高 ,一字纹稻
苞虫在处理叶片上的取食面积比在对照叶片上
显著减少 ,在高质量浓度处理叶片又比低质量
浓度的处理叶上显著减少 ,24 h和 48 h 的水蒸
汽蒸馏液拒食中浓度 AFC50值分别为 26.61 、
26.18 mg·mL-1;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 ,说明 48 h
的拒食活性明显高于 24 h的拒食活性 。
2.2　水蓼对一字纹稻苞虫同时触杀和拒食活
性浓度配比的筛选
由2.1.1和 2.1.2中触杀和拒食回归贡献
分析及48 h的作用结果可知 ,水蓼全草乙醇浸
提液具有显著触杀作用 ,而水蒸汽蒸馏提取液
具有显著拒食活性。为达到对一字纹稻苞虫同
时触杀和拒食饥饿致死的显著效果 ,即用 1.4
的方法 ,采用均匀设计法(表 4),同时考查了不
同浓度的乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对一字纹
稻苞虫死亡率的影响 ,结果见表5 。
表 4　U10(102)因素及水平设计
水 平 因素(mg·mL
-1)
X1 X2
1 30.0 30.0
2 35.0 35.0
3 40.0 40.0
4 45.0 45.0
5 50.0 50.0
6 55.0 55.0
7 60.0 60.0
8 65.0 65.0
9 70.0 70.0
10 75.0 75.0
　　试验所得数据(表 5)经均匀设计软件分析
处理后(表 6)可知 ,根据 72 h的回归方程求出
Y的最优组合为:X1 =75.0 , X2 =75.0 ,将其代
入方程 ,求得 y =101 ,此解为回归方程的解析
解 ,需按公式 Y =y ±uα·s 计算出优化值区间
估计 为 Y = 102 (±2.44), 即 99.56% ～
104.44%。以 72 h 的死亡率 100%为准 ,当 X1
=75.0 时 , X2 =63.235;当 X2 =75.0时 , X 1 =
65.045 ,取平均值可得:X1 =70.02 , X2 =69.12 ,
以平均值进行验证试验 ,将同一处理的一字纹
稻苞虫组先以质量浓度为 70.02 mg·mL-1的乙
醇浸提液处理20 s后迅速取出 ,再放入经质量
浓度 69.12 mg·mL-1水蒸汽蒸馏液浸泡过的矩
形水稻叶的烧杯中观察一字纹稻苞虫 24 ,48和
72 h的死亡率及观察结果表明 ,24 h一字纹稻
苞虫的死亡率达 97.0%以上 ,未死亡的一字纹
稻苞虫行动缓慢 ,在水稻叶上四处爬动后离开
水稻叶 ,在离水稻叶较远且较湿润的地方趴伏
不动 。随着时间延长至 48 h , 统计死亡率达
99%,54 h后一字纹稻苞虫全部死亡 ,即死亡率
100%。在估计区间范围内 ,54 h水蓼全草乙醇
浸提液和水蒸汽蒸馏液对一字纹稻苞虫同时具
有显著触杀和拒食饥饿致死的活性质量浓度
为:乙醇浸提液 70.02 mg·mL-1 ,水蒸汽蒸馏液
69.12 mg·mL-1 。
表 5　U10(102)均匀设计试验安排及结果
处理号 因素(mg·mL
-1) 致死亡率(%)
X 1 X 2 Y1 Y2 Y3
1 30.0 60.0 86.5 87.1 89.0
2 35.0 40.0 83.1 84.0 87.5
3 40.0 75.0 92.2 93.0 95.0
4 45.0 55.0 88.4 89.2 91.0
5 50.0 35.0 85.5 87.0 88.6
6 55.0 70.0 94.5 95.5 97.5
7 60.0 50.0 91.2 92.3 93.9
8 65.0 30.0 87.9 89.0 92.0
9 70.0 65.0 96.9 97.5 98.5
10 75.0 45.0 93.5 94.6 97.0
　　注:X 1 为乙醇浸提液质量浓度 , X 2 为水蒸汽蒸馏液质量
浓度 , Y1 为 24 h校正死亡率 , Y 2 为 48 h校正死亡率 , Y 3 为 72
h校正死亡率。
表 6　水蓼对一字纹稻苞虫的同时触杀和
拒食活性回归分析结果
统计
时间(h) 毒力回归方程
复相关
系数(R)
剩余标
准差(s)
24 Y1 =65.9+0.233X 1+0.225X 2 0.9995 0.158
48 Y2 =67.3+0.236X 1+0.214X 2 0.9982 0.296
72 Y3 =71.6+0.221X 1+0.187X 2 0.9880 0.697
　　注:样本容量 N=10 ,显著性水平α=0.01。
3　结论与讨论
结果表明 ,水蓼全草中含有对一字纹稻苞
虫具有显著生物活性的物质 ,主要表现在对一
·577·2009 46(4) 昆虫知识　Chinese Bulletin of Entomology 　
字纹稻苞虫的触杀和拒食作用 。
在触杀试验中 ,通过对 24 h的毒力回归方
程分析结果和表 2可知 ,乙醇浸提液对一字纹
稻苞虫具有较好触杀作用 , 24 h校正死亡率高
达94.5%,说明水蓼全草中具有触杀作用的生
物活性物质能被乙醇浸提出来 。部分一字纹稻
苞虫虽未死亡 ,但取食量明显较对照少。对 48
h的毒力回归方程分析结果和表 2可知 ,乙醇
浸提液对一字纹稻苞虫保持着较好触杀作用 ,
48 h校正死亡率可达到 96.7%,触杀的中浓度
LC50值为 23.18 mg·mL-1 ,且致死率均比 24 h的
高 ,分析原因大致有 2种情况:第 1种情况是水
蓼全草中起触杀作用的活性物质极易溶于乙醇
且浸提量较多或者是在乙醇中保持较好的稳定
性;第 2种情况是水蓼全草中含有多种具有触
杀活性的不同物质 ,其各自的触杀作用机理不
同 ,触杀活性物质表现的快慢不同 ,随着时间的
延长均表现出的触杀作用 。丙酮浸提液和水蒸
汽蒸馏提取液对一字纹稻苞虫的触杀作用表现
不明显 ,可能是具有触杀活性的物质在丙酮和
水蒸汽蒸馏液中含量少导致现象不显著 。也可
能是丙酮浸提液和水蒸汽蒸馏液中的拒食活性
物质较乙醇浸提液中的拒食活性物质易被一字
纹稻苞虫产生抗药免疫力等原因。
在拒食试验中 ,仅水蒸汽蒸馏提取液有显
著效果 ,说明水蓼全草中具有拒食作用的生物
活性物质能通过水蒸汽蒸馏出来。从 48 h 的
拒食活性分析和表 2看出 ,水蒸汽蒸馏液仍然
保持着显著的拒食效果。24 h 和 48 h 的水蒸
汽蒸馏液拒食中浓度 AFC50值分别为 226.61 、
26.18 mg·mL-1 ,且 48 h的拒食率都高于 24 h ,
这可能是水蓼全草中含有多种具有拒食的活性
物质 ,只是作用的快慢有差异而已 。也可能是
乙醇浸提液和丙酮浸提液中的拒食活性物质含
量少导致不显著 ,还有可能是乙醇和丙酮浸提
液中的拒食活性物质较水蒸汽蒸馏液中的拒食
活性物质易被一字纹稻苞虫产生抗药免疫力等
原因。同时 ,应用均匀设计法初步筛选了水蓼
全草的乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对一字纹稻
苞虫触杀和拒食的活性浓度 ,结果表明 ,水蓼全
草乙醇浸提液 70.02 mg·mL-1 ,水蒸汽蒸馏液
69.12 mg·mL-1 ,对一字纹稻苞虫同时具有显著
的触杀和拒食活性 , 54 h 的死亡率达 100%。
目前 ,国内外利用植物防治病虫害的研究和报
道较多[ 6 ～ 8] ,但蓼属植物对杀虫生物活性的研
究未见报道 。本研究结果为利用水蓼进一步研
究和开发新型的植物源农药可能有一定的参考
价值。
参　考　文　献
1　方开泰.均匀设计-数论方法在试验设计的应用.应用数
学学报 , 1980 ,3(4):363～ 372.
2　王万能 ,全学军 ,陆天健.均匀设计超声波提取豆粕异黄酮
的研究.生物数学学报 ,2007 , 22(1):153～ 156.
3　李有志 ,黄素青, 徐汉虹.灰毛豆甲醇提取物的杀虫活性.
昆虫知识 , 2007 ,44(5):680～ 685.
4　秦小萍 ,赵红艳 ,杨美林.坡柳种子提取物对小菜蛾的拒食
活性.昆虫知识 , 2008 , 45(4):577～ 579.
5　叶明强.植物提取物的生物活性及其联合毒力作用研究.
硕士学位论文 ,武汉:华中农业大学 , 2003.
6　Klock J.A , Hum Y., Chiu S.F.Grayanoid diterpene insect
antifeedants and insecticides from Rhododendron molle.
Phytochemistry , 1991 , 30(6):1 797～ 1 800.
7　Miyazawa M., Tsukamoto T., Anzai J., et al.Insecticidal effect
of phthalides and furanocoumarins f rom Angelica acut iloba against
Drosophila melanogaster.J .Agricul.Food Chem., 2004 , 52
(14):4 401～ 4 405.
8　Wu W.J., Wang M.A., Zhu J.B., et al.Five new
insecticidal sesquiterpenoid from Celastrus angulatus.J .Natur.
Prod., 2001 , 64(3):364～ 367.
日本通过转基因蚕制出荧光丝
　　据日本共同社报道 ,日本农业生物资源研究所与群马县蚕丝技术中心等研究组成功大量培养出可结出荧光色
蚕茧的转基因蚕 ,并研发出能保持发光特性而将蚕茧转为生丝的方法。
研究组通过多次对转基因蚕进行交配 ,解决了蚕茧较小的缺点 , 并培养出含绿 、红 、橙 3 色荧光蛋白质的转基
因蚕各两三万只。
这种蚕被导入了水母 、珊瑚等的荧光蛋白质基因 , 所结的茧在自然光照射下呈淡绿色或粉色 ,但经蓝色发光二
极管等光线照射后 ,通过滤镜观察则呈荧光色 。
该成果有望应用于衣料及家装等领域。 (来源:中国新闻网 2008-10-27)
·578·　 昆虫知识　Chinese Bulletin of Entomology 2009 46(4)