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苘麻提取物对南方根结线虫的活性



全 文 :农 药
AgrochemicAls
第50卷第10期
2011年10月
Vol. 50, No. 10
oct. 2011
苘麻提取物对南方根结线虫的活性
谢 宁b,苏秀荣a,王金信b
(山东农业大学 a.化学与材料科学学院; b.植物保护学院, 山东 泰安 271018)
摘要:[方法]为寻找环境友好型杀线虫剂,测定了不同溶剂苘麻提取物对南方根结线虫的生物活性,对甲醇提取物
进行生物碱粗分离,并对杀线虫活性强的碱水层进一步用极性从小到大的溶剂萃取,同时进行生物活性检测。
[结果] 12个萃取组分中氯仿与甲醇体积比为4∶1(A5)和1∶2(A8)两组分具有极强杀线虫活性,干粉质量浓度125 g/L时,
A5组分48 h的线虫校正死亡率达100%,A8组分达93.2%。 [结论]可对A5和A8组分进一步分离纯化和生物活性追踪。
关键词:苘麻;植物提取物;南方根结线虫
中图分类号:S482.2 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2011)10-0764-03
Nematicidal Activity of Abutilon theophrasti Medic Crude Extracts
against Meloidogyne Incognita
XIE Ningb, SU Xiu-ronga, WANG Jin-xinb
(shandong Agricultural University a.college of chemistry and material science;
b.college of Plant Protection, Taian 271018, shandong, china)
Abstract: [Methods] To find environment-friendly nematicide against meloidogyne incognita. The nematicidal activity
of the extracts with different solvents from Abutilon theophrasti were determined against m. incognita. The extract with
methanol was preliminarily separated to get the crude alkaloid. The alkaline water layer which had strongest nematicidal
activity was further extracted by 12 different solvents in increasing order of polarity, and the nematicidal activity of the
12 extraction components were investigated. [Results] Among 12 extraction components, A5 extracted by a mixture of
chloroform and methanol(4:1, by vol)and A8 (1:2, by vol) had strong nematocidal activity. Treating m. incognita with
extracts, A5 showed 100% control (48 h after treatment) at 125 g/L, and A8 exhibited 93.2% control. [Conclusions] A5
and A8 can be further purified and traced to be bioassayed.
Key words: Abutilon theophrasti Medic; plant crude extracts; meloidogyne incognita
根结线虫病是主要的植物寄生线虫病之一,寄主范围
广泛,危害黄瓜、番茄、茄子等多种常见蔬菜;同时根结线
虫也是诱发植物病害的重要原因之一。 目前化学防治仍
是植物寄生线虫病害最主要的防治措施,这类杀线虫剂毒
性较高,环境相容性较差。 20世纪80年代以来,利用植物
源活性物质防治植物寄生线虫的研究逐渐受到重视并引
起广泛关注[1-2],许多植物已被研究报道对盆栽番茄南方根
结线虫病控制效果明显。 在研究中苘麻经常作为有害的
杂草来处理,近年来对苘麻有进一步的研究,表明苘麻具
有防治B型烟粉虱、诱集棉铃虫以及刺激鼠类胰岛素分泌
等功能[3-5],但尚无有关其提取物对南方根结线虫的生物活
性的报道。 本研究对其杀线虫活性进行了初步研究,拟为
从该植物中研发杀线虫化合物或杀线虫农药的先导化合
物奠定基础,为苘麻的科学利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试植物采集
苘麻叶采自山东泰安郊区,在生长茂盛时采集,阴干、
粉碎,待用。
1.2 仪器与设备
GA110型万分之一电子分析天平(德国),24孔细胞培
养板(美国Costar),索氏提取器,LRH-150-G型光照培养箱
(广东省医疗器械厂),双目镜(日本OLYMPUS),旋转蒸发
仪(上海沪西分析仪器厂)。
1.3 南方根结线虫的培养
供试线虫为南方根结线虫(Meloidogyne incognita), 采
自山东农业大学温室内种植的接种南方根结线虫的番茄
苗[6]。 从为害产生的番茄根结挑取新鲜卵囊,将收集到的
卵粒放于孵化器,将孵化器置于恒温培养箱,25 ℃条件下
孵化,每24 h收集1次2龄幼虫供试验用[7]。
1.4 植物粗提物的制备
溶剂:蒸馏水、甲醇、乙酸乙酯、石油醚,试剂均为分析
纯,天津凯通化学试剂有限公司。
取5 g植物粉,加入溶剂150 mL,用索式提取器浸提5 h。
收稿日期:2011-05-18,修返日期:2011-07-06
基金项目:山东农业大学青创金项目(23620);山东农业大学博士点基金(76235)
作者简介:谢宁(1985—),女,硕士研究生,研究方向:天然产物分析。 E-mail:xiening-429@163.com。
通讯作者:苏秀荣(1965—),女,主要从事天然产物分离分析与应用等研究。 Tel:0538-8241570,E-mail:xrsu@sdau.edu.cn。
应用技术
765第10期
抽滤,浸提液经旋转蒸发仪减压浓缩至10 mL左右时停止
蒸发,将溶液置于干燥箱(恒温55 ℃)中,待溶剂挥发干后,
得固体提取物。
粗分离所用提取液:扩大植物粉用量,用甲醇55 ℃浸
提,浓缩,干燥备用。
1.5 生物活性测定方法(药液浸泡法)
根据生物活性试验质量浓度浓度稀释定容。 生物活
性试验在24孔细胞培养板内进行。 先将同样体积定容好
的线虫悬浮液注入样品孔内,再根据试验质量浓度加入
相应量的药剂母液,总体积相同,混合均匀,置于25 ℃培
养箱中,每处理4个重复,每重复30条左右线虫。 处理后24、
48 h分别检查各处理的线虫死亡与存活情况,计算线虫
校正死亡率。
配制乙酸乙酯、石油醚浸提液时,需要加入1滴500#
表面活性剂(十二烷基磺酸钙)助溶,增加水溶性,然后
加入蒸馏水定容至50 mL,二者的空白试验同样加入1滴
500#表面活性剂助溶,稀释相同倍数使用。
1.6 甲醇浸提物的生物碱粗分离
1.3的甲醇提取物用pH=2的盐酸酸性水溶液溶解,抽
滤,滤液用石油醚萃取。 分液后的酸水层用氯仿萃取,得
氯仿Ⅰ层。 二次分液后的酸水层再用氨水调pH=9~10,用
氯仿萃取该碱水溶液,得氯仿Ⅱ层和碱水层,各层分别减
压蒸发浓缩干燥。
1.7 萃取粗分离
将苘麻的碱水层蒸馏浓缩,对浓缩物进行极性从小到
大的萃取分离。 萃取按以下步骤:氯仿→氯仿∶甲醇(10∶1)→
氯仿∶甲醇(8∶1)→氯仿∶甲醇(5∶1)→氯仿∶甲醇(4∶1)→氯
仿∶甲醇(2∶1)→氯仿∶甲醇(1∶1)→氯仿∶甲醇→(1∶2)→氯
仿∶甲醇(1∶4)→甲醇→甲醇∶水(1∶1)→水洗脱,以上比为
体积比。 共收集A1~A12个组分,蒸发浓缩备用。
1.8 生物碱性质测试
由于对苘麻叶甲醇提取物进行的是生物碱的粗分离
方式,因此本实验主要采用2种生物碱[8]的性质实验方法。
沉淀剂:碘化铋钾试剂;硅钨酸试剂。
2 结果与分析
2.1 不同溶剂提取物对线虫的生物活性
表1结果表明:苘麻叶以蒸馏水提取物杀线虫活性最
强,甲醇提取物次之,乙酸乙酯、石油醚提取物使线虫死亡
率低。 说明苘麻叶的甲醇提取物和蒸馏水提取物含有比
较多的杀线虫活性物质,可选择对这2个组分进行进一步
分离。 由于蒸馏水提取物含有杂质非常多,提纯较难,因
而选择分离甲醇提取物。
表1 苘麻叶不同溶剂提取物对南方根结线虫的生物活性
质量浓度/ 48 h校正死亡率/%
(g·L
-1) 蒸馏水 甲醇 乙酸乙酯 石油醚
50 100a 92.24±5.87ab 86.74±8.87b 62.36±6.63c
25 100a 91.63±5.22b 63.34±7.88c 56.24±1.09c
10 91.69±4.70a 88.69±4.33a 48.53±8.71b 36.25±5.42c
注:空白水对照组48 h线虫死亡率是3%;加表面活性剂水对照组48 h线虫
死亡率是5%。 所有数据均为4次重复的平均值,同行不同的字母示在0.05水平
上显著差异。
2.2 苘麻叶粗分离物对线虫活性
多数生物碱有一定杀线虫活性,因而根据1.5的方法
进行总生物碱粗分离。 将各步的萃取物浓缩,称其质量,
以蒸馏水定容,配制成折合原干粉浓度为200 g/L药液,进
行生物活性测定。 结果见表2。
表2 苘麻叶粗分离物对线虫活性
粗分离物 处理时间/h 校正死亡率/%
碱水层 24 100a
48 100a
氯仿Ⅰ层 24 58.78±3.72b
48 60.33±5.37b
氯仿Ⅱ层 24 11.80±8.32c
48 3.59±2.01c
注:空白组(纯水)线虫48 h死亡率是2.7%。 所有数据均为4次重复的平均
值,同行不同的字母示在0.05水平上显著差异。
表2结果表明:3种分离组分以碱水层杀线虫活性强,24、
48 h的线虫死亡率均为100%。 苘麻叶氯仿Ⅰ层24、48 h的线
虫死亡率较低,氯仿Ⅱ层基本无杀线虫生物活性。 生物碱
性质试验表明苘麻叶氯仿Ⅰ层和碱水层中均含有生物碱。
2.3 不同萃取组分对线虫活性
对苘麻叶碱水层粗分离物按照1.6的方法进行萃取分
离,将萃取分离物配制成3种干粉质量浓度500、250、125 g/L。
并进行生物活性检测与生物碱硅钨酸性质实验,生物活性
检测实验结果见表3。
表3 12个萃取分离组分对线虫活性
萃取组分
48 h校正死亡率/%
500 g/L 250 g/L 125 g/L
A1 7.75±1.77f 7.56±0.95g 6.46±1.86f
A2 100a 95.53±5.62ab 10.03±0.68ef
A3 100a 88.12±6.30bc 62.40±6.86c
A4 100a 85.44±2.27cd 72.95±7.63b
A5 100a 100a 100a
A6 95.017±3.43b 80.42±5.92d 65.28±6.68c
A7 86.35±3.03c 93.42±6.78ab 44.81±5.50d
A8 100a 100a 93.20±4.94a
A9 57.56±3.48d 46.56±4.49f 6.36±2.63f
A10 92.53±2.82b 57.25±4.68e 15.61±6.07e
A11 11.88±2.40e 13.44±4.26g 4.84±1.52f
A12 3.24±0.51g 4.46±1.62h 3.11±0.94f
注:空白组分48 h的线虫死亡率是3%。 所有数据均为4次重复的平均值,同
列不同的字母示在0.05水平上显著差异。
表3结果表明:苘麻的碱水层的12个萃取组分中,A5和
谢 宁,等:苘麻提取物对南方根结线虫的活性
766 第50卷农 药 AgrochemicAls
A8组分具有极强杀线虫活性。 A5组分3种处理质量浓度,
48 h线虫校正死亡率都达100%;而A8组分,当干粉质量
浓度为500、250 g/L时,线虫校正死亡率都达100%,干粉
质量浓度250 g/L时线虫校正死亡率高达93.2%。 性质实
验表明:具有高杀线虫活性的组分中都含生物碱,而不含
生物碱或生物碱沉淀量少的组分线虫死亡率都较低。 说
明苘麻中的某种或几种生物碱可能对根结线虫有抑制或
杀灭作用。
3 讨论
尽管许多植物已被研究具有杀线虫活性,但苘麻杀
线虫活性研究国内外未见报道,试验证实苘麻蒸馏水或
甲醇提取物对南方根结线虫具有一定的抑制或杀灭活
性。 同许多植物类似,苘麻叶采用不同溶剂提取时,提取
物杀线虫活性差异较大[9-10],苘麻叶在用蒸馏水或甲醇为
浸提溶剂时,48 h线虫死亡率高,说明溶剂极性越大,浸
提物杀线虫活性较强,控制线虫的活性组分可能含有极
性较大的官能团。 干粉质量浓度25 g/L时,水或甲醇提取
物既可表现出强的线虫死亡率,与报到的其他植物的杀线
虫活性类似[11]。
杀线虫活性组分有多种,生物碱组分是一类重要的杀
线虫物质,通过对生物碱组分的粗分离[12]与进一步萃取分
离,并跟踪进行生物检测,发现苘麻的萃取分离组分A5和
A8具有极强的杀线虫活性,可进一步分离提取。 性质实验
表明有效组分可能是生物碱类物质,至于是一种或几种
生物碱类物质或者是否其他物质具有杀线虫活性,还有
待进一步分离与生测试验证明。
综上所述,植物杀线虫物质的成分和活性与提取的植
物种类、溶剂以及植物粉浓度等因素有关。 对于苘麻应选
择极性较大的甲醇或水进行提取,提取物可进一步分离纯
化,同时用生物监测追踪活性组分,为寻求有效的生物源
农药提供理论依据,以期更有效地利用苘麻来防治植物根
结线虫。
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责任编辑:赵平
3 结论
本方法采用乙腈提取柑橘样中4种甲氧基丙烯酸酯类
杀菌剂,提取液经盐析,固相萃取小柱净化,采用气相色谱
电子捕获检测器进行分离和测定。 该方法简单、快速、灵
敏度高,并具有良好的精密度与准确度,能满足农药残留
测定的要求。
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责任编辑:李新
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