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青花椒提取物对小菜蛾的生物活性



全 文 :中国农学通报 第23卷 第9期 2007年 9月
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植物保护科学
小菜蛾属鳞翅目,菜蛾科,是十字花科蔬菜世界性
主要害虫之一。近年来在中国对蔬菜的危害呈逐年上
升趋势,目前人们主要依靠使用各种化学药剂进行防
治,但化学农药长期大量的不合理的使用,已造成严重
的“ 3R”问题,成为影响蔬菜生产发展及人类健康的一
个严重问题。因此,研制高效、低毒、低残留、与环境有
好的植物源农药防治其危害是当前人们关注的焦点。
目前,植物提取物对小菜蛾杀虫活性方面的研究已有
少量报道[1~4]。
青花椒属芸香科,花椒属,广泛分布于中国各地,
多生于林缘、灌丛或坡地旁。它是《 中华人民共和国药
典》所收载的常用中药材,性温、味辛,主要用于脘腹冷
痛,呕吐泄泻,虫积腹痛,湿疹瘙痒等疾病。目前,国内
外对青花椒主要作为药用植物对其成分[5~7]和药理作
用进行分析和研究[8,9],关于杀虫活性方面仅有周琼等
报道青花椒乙醇提取物对桃蚜和萝卜蚜有一定的拒食
作用[10]。笔者以当前危害蔬菜的主要害虫小菜蛾为目
标害虫,系统研究青花椒提取物对其的杀虫活性,旨在
为植物源农药的研发以及利用青花椒提取物对小菜蛾
无公害治理提供依据。
1材料与方法
1.1实验时间、地点
实验于2006年5月—11月在河北农业大学昆虫
毒理实验室。
1.2材料
1.2.1供试昆虫 小菜蛾采自河北农业大学标本园甘蓝
青花椒提取物对小菜蛾的生物活性
刘 顺,何运转,赵 媛,秦秋菊,郑慧颖
( 河北农业大学植物保护学院,河北保定 071001)
摘 要:用不同极性溶剂青花椒(ZanthoxylumbungeanumeSieb.etZucc)的提取物对小菜蛾(Plutelaxy-
lostelaL.)的生物活性进行了初步测定。结果表明,氯仿为溶剂的提取物对小菜蛾具有较高的杀卵和对
幼虫的触杀作用;以石油醚为溶剂的提取物对幼虫有较高的胃毒作用;4种溶剂提取物对小菜蛾的化
蛹率、蛹重及羽化率的影响不显著。此结论对杀虫植物青花椒的进一步研究利用有重要意义。
关键词:青花椒;小菜蛾;生物活性
中图分类号:S436.341.2+4 文献标识码:A
BioactivityofExtractsfromZanthoxylumbungeanumagainstPlutelaxylostela
LiuShun,HeYunzhuan,ZhaoYuan,QinQiuju,ZhengHuiying
(ColageofPlantProtection,AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071001)
Abstract:BioactivityexperimentswereconductedwithPlutelaxylostelausingZanthoxylumbungeanume
extractsofdiferentpolaritysolvents.Theresultshowedthat,theextractofchloroformhadapowerfulcon-
tacttoxicityontheeggsandthelarvaein3rdinstar,theegghatchingpercentagewas9.94%aftertreated
with5days,thelarvaecorectedmortalitywas67.86%at72h;Theextractofpetroleumetherhadhigher
stomachtoxicityonthelarvaein3rdinstar,thecorectedmortalitywas35.71%at72h;Theextractsoffour
solventsdidnothavesignificantefectforpupaweight,pupationrateandemergencerateofPlutelaxy-
lostela.TheconclusionwasimportantformakingfurtherresearchofinsecticideplantZanthoxylum
bungeanume.
Keywords:Zanthoxylumbungeanume,Plutelaxylostela,Bioactivity
基金项目:河北省自然科学基金资助项目“ 萹蓄杀虫活性的分离、鉴定”( C2006000486)。
第一作者简介:刘顺,男,1963年出生,唐山人,硕士,副教授,从事昆虫毒理与生物杀虫资源研究。通信地址:071001河北省保定市灵雨寺街289号
河北农业大学植物保护学院。Tel:0312-7528155,E-mail:liushun156@163.com。
收稿日期:2007-07-30,修回日期:2007-08-07。
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ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.23No.92007September
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植物保护科学
地,在室内用人工新鲜甘蓝叶饲养,羽化后的成虫喂以
10%蜜水,产卵材料为盆栽甘蓝。
1.2.2供试植物 青花椒购于安国市药材市场。
1.3方法
1.3.1 提取物的制备( 1)青花椒干粉的制备。将青
花椒置于50℃烘箱中烘干,用电动粉碎机粉碎,过
0.45mm筛,将青花椒干粉装入塑料保鲜袋中密封,
放在避光处储存备用。( 2)超声波提取。取已经粉碎
好的青花椒干粉 10g,置于三角瓶中,加入 5倍量的
提取溶剂,置于超声波振荡仪中,在 59KHz的超声
波强度下,处理30min后,过滤,如此3次,合并3次
滤液,减压浓缩至浸膏状,然后用丙酮将其溶解,使
每毫升含 1g干物质( 1g/mlDW),置于 4℃冰箱保存
备用。
1.3.2对小菜蛾卵的活性测定 将青花椒的不同溶剂粗
提物稀释20倍( 即50g/L,下同),将次日新鲜饱满的
小菜蛾卵块浸入配制好的青花椒各溶剂提取液中,10s
后取出,用吸水纸吸干沾在卵上的药液,放入培养皿
( d=9cm)中,每个培养皿内铺湿润的滤纸保湿,以丙酮
处理作对照,每个处理重复3次,置于恒温光照培养箱
中[温度(27±1)℃,湿度70%],5d后检查未孵化卵的个
数,并计算卵的孵化率。
1.3.3对小菜蛾幼虫的活性测定( 1)触杀作用。采用
浸虫法将青花椒的不同溶剂粗提物稀释至 50g/L,挑
选健康均匀的小菜蛾3龄幼虫于浸虫管中( 自制),浸
入稀释液中10s后取出,用吸水纸吸干多余的药液,置
于有新鲜甘蓝叶的培养皿(d=9cm)中,每处理30头试
虫,重复3次,设丙酮为对照。饲养条件同1.3.2,24h、
48h、72h后调查试虫死亡情况,计算校正死亡率。
( 2)胃毒作用。将洁净的甘蓝叶片剪成大小合适的小
片,在供试药液中浸5s后取出,凉干后将叶片置于培
养皿(d=9cm)中,随即接入饥饿4h的健康均匀的小菜
蛾3龄幼虫。每处理设3个重复。每个重复10头试虫,
以丙酮为对照。饲养条件同1.3.2,处理后24h、48h、72h
检查幼虫死亡情况,计算校正死亡率。( 3)幼虫体重抑
制作用。将洁净的甘蓝叶片剪成大小合适的小片,在供
试药液中浸渍5s,取出晾干后放入垫有滤纸( 用蒸馏
水保湿)的d=9cm培养皿中,然后接入已称重的小菜
蛾3龄幼虫,饲养条件同1.3.2,用丙酮做对照,每处理
30头试虫,重复3次,取食24h、48h后称量小菜蛾幼
虫的体重,计算幼虫体重抑制率。
1.3.4对小菜蛾蛹的生物活性测定 从小菜蛾1龄幼
虫开始一直用青花椒提取物处理的甘蓝叶片饲养,直
至化蛹,每个处理所获得的蛹数不少于30只,记录各
个处理小菜蛾的蛹数和蛹重,计算化蛹率,并观察其羽
化情况,计算羽化率。
2结果与分析
2.1对小菜蛾的杀卵作用
采用浸卵法测定青花椒各种溶剂提取物对小菜蛾
的杀卵活性,结果见表1。由表1可以看出在青花椒各
种溶剂提取物中,氯仿提取物对小菜蛾的卵有较高的
毒杀活性,处理5d后其孵化率为9.94%;其次是石油
醚提取物,孵化率为54.33%;水提取物,孵化率为
67.11%;乙醇提取物,孵化率为66.95%。
2.2对小菜蛾幼虫的活性测定
2.2.1触杀作用 采用浸渍法对小菜蛾3龄幼虫进行触
杀活性测定,结果见表2。青花椒氯仿提取物对小菜蛾
的触杀活性最强,72h校正死亡率为67.86%,与对照
供试样品
石油醚提取物
氯仿提取物
乙醇提取物
水提取物
CK
卵粒总数(粒)
162
161
107
152
170
孵化卵粒数(粒)
88
16
63
102
166
孵化率(%)
54.33ab
9.94b
66.95a
67.11a
97.64a
表1青花椒4种溶剂提取物的杀卵作用
供试样品
石油醚提取物
氯仿提取物
乙醇提取物
水提取物
CK
试虫数
90
90
90
90
90
死亡率(%)
43.33b
70.00a
26.67bc
6.67c
6.67c
校正死亡率(%)
39.29
67.86
21.43
0.00

表 2青花椒 4种溶剂提取物对小菜蛾 3龄幼虫的触杀作用
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供试样品
石油醚提取物
氯仿提取物
乙醇提取物l
水提取物
CK
试虫数
90
90
90
90
90
死亡率(%)
40.00a
26.67ab
26.67ab
33.33ab
6.67b
校正死亡率(%)
35.71
21.43
21.43
28.57
-
相比差异显著;石油醚提取物、乙醇提取物也表现出一
定的触杀活性,其校正死亡率分别为39.29%、21.43%;
水提取物死亡率则与对照相同,没有表现出触杀活性。
2.2.2胃毒作用 采用叶片药膜法对小菜蛾 3龄幼
虫进行了胃毒活性测定,结果见表 3。青花椒的各
种溶剂提取物对小菜蛾 3龄幼虫的胃毒作用均
较低。石油醚提取物 72h对小菜蛾3龄幼虫的校
正死亡率为35.71%,与对照相比差异显著;而水、氯
仿、乙醇提取物处理小菜蛾 3龄幼虫,72h的校正死
亡率分别为 28.57%、21.43%和 21.43%,均与对照无
显著性差异。
2.2.3幼虫体重抑制作用 用青花椒4种溶剂提取物
处理过的甘蓝叶片饲喂小菜蛾3龄幼虫,各处理幼虫
体重及体重抑制率结果见表4。氯仿提取物对小菜蛾3
龄幼虫具有显著的生长发育抑制作用,1d后体重为
1.00mg/头,体重抑制率为 97.38%,2d后体重为
1.56mg/头,与对照相比差异显著,体重抑制率为
69.99%。其它3种提取物对小菜蛾3龄幼虫抑制作用
结果依次为:石油醚提取物1d、2d后体重抑制率分别
为7.12%、37.41%;乙醇提取物1d、2d后体重抑制率分
别为17.54%、38.62%;水提取物1d、2d后体重抑制率
分别为-135.17%、10.18%。
供试样品
幼虫体重( mg/头) 体重抑制率(%)
石油醚提取物
氯仿提取物
乙醇提取物
水提取物
CK
0d
0.86
0.99
0.81
0.79
0.89
1d
1.45a
1.00a
1.13a
1.69a
1.27a
2d
2.29ab
1.56b
1.98ab
2.50ab
2.79a
1d
7.12
97.38
17.54
-135.17

2d
37.41
69.99
38.62
10.18

表3青花椒4种溶剂提取物对小菜蛾3龄幼虫的胃毒作用
2.3对小菜蛾蛹的生物活性测定
青花椒4种溶剂提取物对小菜蛾化蛹率、蛹重及
羽化率的影响结果见表5。以青花椒各种溶剂提取物
处理过的新鲜甘蓝叶饲喂小菜蛾3龄幼虫直至化蛹和
成虫羽化。结果表明:青花椒4种溶剂提取物对小菜蛾
化蛹率和羽化率影响不大,化蛹率和羽化率均在
90%以上;青花椒各种溶剂提取物能够不同程度
降低小菜蛾的蛹重,氯仿提取物处理的蛹重比对
照减少 17.7%,但统计分析表明各处理蛹重和对
照相比无显著差异。
表4青花椒4种溶剂提取物对小菜蛾3龄幼虫的体重抑制作用
供试样品
石油醚提取物
氯仿提取物
乙醇提取物
水提取物
CK
化蛹率(%)
91.70
97.92
92.05
93.81
98.68
蛹重(头)
4.79a
4.13a
4.22a
4.14a
5.02a
羽化率(%)
94.06
97.92
93.18
97.88
95.97
表5青花椒4种溶剂提取物对小菜蛾蛹的影响
3结论与讨论
3.1植物源杀虫剂由于其作用机制特殊、靶标专一性
强,安全性较高,近年来越来越受到重视,从植物中分
离提取对害虫有活性物质的研究在逐年增加。笔者以
青花椒提取物对小菜蛾的控制作用进行了初步研究,
系统的对比了石油醚、氯仿、乙醇、水4种不同溶剂的
青花椒提取物对小菜蛾的杀卵作用,幼虫触杀、胃毒和
生长发育抑制作用,对其的化蛹率、蛹重和羽化率的影
响。结果表明,4种溶剂的提取物对小菜蛾均具有一定
的生物活性,其中以青花椒的氯仿提取物对小菜蛾的
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生物活性最强,其对卵孵化抑制率为62.49%,对幼虫
触杀的校正死亡率为67.86%,对幼虫在24h时生长发
育抑制率高达97.38%;石油醚为溶剂的提取物对幼虫
有较高的胃毒作用,72h对幼虫的校正死亡率为
35.71%;4种溶剂提取物对小菜蛾的化蛹率、蛹重及羽
化率的影响不显著。表明青花椒可作为小菜蛾的杀卵
剂、幼虫触杀剂和生长发育抑制剂进一步研发。
3.2试验中的青花椒提取物是用超声波提取的,由于
青花椒中所含次生物质成分复杂,低温浸提的结果可
能导致其它活性成分不能分离、提取出来,因此其结果
还不能充分评价青花椒提取物对小菜蛾的生物活性,
尚需通过提取方法的完善,从提取温度、青花椒粉末与
溶剂比、提取时间等方面考虑对提取率和活性成分的
影响,采用正交试验法确定较佳的提取工艺。
3.3研究杀虫活性植物主要是为了寻找提供化学合成
的先导化合物,再以此为模板开发新型的高效杀虫剂。
对青花椒提取物中所含的活性物质进行分离、鉴定,明
确其活性物质,并对之加以提纯,是需今后进一步研究
的内容。
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( 责任编辑:陶冶之,刘艳鹏)
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