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山蒟对椰心叶甲的生物活性研究



全 文 :山蒟(Piper hancei Maxim)属胡椒科(Piperaceae)
胡椒属(Piper Linn.)植物, 主要分布在我国长江中
下游地区及华南各省, 民间将其作为中药海风藤的
代用品, 具有抗炎止痛、 舒筋活络之功效, 用于治
疗风湿痛、 关节痛和气喘等 [1]。 目前对山蒟的研究
主要是种类的鉴别分类 [2-3], 化合物的分离和结构
的鉴定 [4-10]。 中医药药性药理研究则集中在抗血小
板聚集作用以及对动物动脉粥样硬化影响的研
究 [11-14]。 而有关杀虫活性的报道则主要集中在家
蝇、 致倦库蚊和白纹伊蚊的杀虫活性等方面[15]。
椰心叶甲 [Brontispa longissima(Gestro)]属鞘翅
目 (Coleoptera)铁甲科 (Hispidae), Brontispa 属 [16],
在我国被列为禁止进境的二类危险性昆虫和林业检
疫性有害生物。 该虫于 2002 年首次入侵我国海南,
目前已遍及海南省 18 个市县, 给海南省椰子、 槟
榔及其它棕榈科植物生产带来严重的危害 [17], 同时
也破坏了中国热带亚热带地区的生态安全屏障及自
然景观, 已经演变为一种新的生态环境灾害, 并对
广西、 云南、 贵州、 福建等省具有扩散危害的潜在
可能性[18]。 目前, 椰心叶甲的防治主要采用常规化
学农药, 笔者研究了山蒟对椰心叶甲的生物活性,
旨在为椰心叶甲的防治提供新的思路和方法。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试昆虫 椰心叶甲由中国热带农业科学
院环境与植物保护研究所入侵害虫课题组提供。 试
验时选取大小一致, 健康活泼的 5龄幼虫、 化蛹 5 d
的成虫和 1 日龄健康完整的虫卵作材料。
1.1.2 试验药品 山蒟粗提取物由 2007 年采自福
建武夷山的山蒟植物经烘干、 粉碎、 甲醇浸泡、 抽滤、
浓缩, 石油醚萃取得到; 参比药剂鱼藤酮纯度>
98%, 由 Aladdin 试剂公司提供。 以上均置于 0 ℃
冰箱保存备用。
热带作物学报 2011, 32(12): 2316-2319
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2011-08-15 修回日期: 2011-10-12
基金项目: 海南省自然科学基金(No. 210015); 海南大学科研启动基金(No. kyqd1026); 海南大学青年基金(No. qnjj1012)。
作者简介: 董存柱(1978年—), 男, 博士研究生。 研究方向: 天然源农药。 E-mail: cunzhudong@yahoo.cn。
山蒟对椰心叶甲的生物活性研究
董存柱 1, 王 禹 1, 徐汉虹 2, 金其安 3, 彭正强 3
1 海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室海 南 大 学 环 境 与 植 物 保 护 学 院 海南海口 570228
2 华南农业大学资源环境学院, 广东广州 510640
3 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所, 海南儋州 571737
摘 要 研究了山蒟对椰心叶甲不同虫态的杀虫活性, 旨在丰富防治椰心叶甲的植物源农药。 采用胃毒法测定山蒟
石油醚提取物对椰心叶甲 5 龄幼虫及成虫的生物活性。 结果表明, 山蒟对椰心叶甲 5龄幼虫LC50为 3.871 0 mg/mL;
对成虫为 11.496 5 mg/mL; 采用触杀法测定山蒟对椰心叶甲卵的毒杀活性, 对卵孵化抑制 LC50为 4.768 5 mg/mL,
山蒟抑制卵发育到 1 龄末幼虫的 LC50为 3.766 7 mg/mL。
关键词 山蒟; 椰心叶甲; 生物活性
中图分类号 S482.1 文献标识码 A
Bioactivity of Piper hancei against Brontispa longissima
DONG Cunzhu1, WANG Yu1, XU Hanhong2, JIN Qi’an3, PENG Zhengqiang3
1 Key Laboratory of Protection and Development Utilization of Tropical Crop Germplasm Resources (Hainan University), Ministry
of Education, College of Envionment and Plant Protection, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
2 College of Natural Resources and Environment, South China Agriculture University, Guangzhou, Guangdong 510640, China
3 Environment and Plant Pnoection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract The insecticidal activity of piper hancei against different stages of Brontispa longissima was studied. P.
hancei extraction was detected against adult and 5rd instar larvae by stomach poisoning. The results showed the LC50
of 5rd instar larvae was 3.871 0 mg/mL, and that for the adult was 11.496 5 mg/mL. The eggs cytotoxicity was
evaluated with contact poison. The LC50 for egg hatching was 4.768 5 mg/mL, and that from eggs hatched to instar
larvae was 3.766 7 mg/ml.
Key words piper hancei; Brontispa longissima; Bioactivity activity
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.12.024
第 12 期 董存柱等: 山蒟对椰心叶甲的生物活性研究
2.3 杀卵作用
由表 2 可知, 山蒟处理椰心叶甲卵 7 d, 对卵
孵化抑制的 LC50 为 4.768 5 mg/mL, 活性甚至高于
鱼藤酮(LC50为 6.413 0 mg/mL); 卵孵化后发育到 1
龄结束, 山蒟的综合抑制活性 LC50为 3.766 7 mg/mL,
高于鱼藤酮 (LC50 为 5.077 1 mg/mL)。 总体来看 ,
山蒟对椰心叶甲卵的活性强于鱼藤酮的活性。 其
中对幼虫活性>卵活性>成虫活性, 所以山蒟对椰
心叶甲的防治应重点放在卵和幼虫期, 效果会比
较明显。
虫态 药剂 处理时间/h 毒力回归方程 相关系数 LC50/(mg/mL) 95%置信区间
幼虫
山蒟
24 Y=1.273 8x+4.057 5 0.990 6 5.494 4 4.212 6~7.831 6
鱼藤酮
24 Y=1.241 2x+4.287 8 0.993 2 3.748 0 2.753 8~4.957 8
成虫
山蒟
24 Y=2.596 5x+2.004 4 0.980 8 14.246 3 12.411 4~17.442 3
鱼藤酮
24 Y=2.474 9x+2.428 3 0.982 6 10.943 3 9.110 3~12.533 1
48 Y=2.926 0x+2.241 0 0.978 3 8.765 8 6.872 2~10.079 3
48 Y=1.483 8x+4.127 8 0.987 5 3.871 0 3.017 1~4.902 5
48 Y=1.456 1x+4.544 0 0.977 1 2.056 8 1.318 8~2.719 7
48 Y=2.768 8x+2.063 5 0.985 8 11.496 5 9.846 0~13.097 1
表 1 山蒟对椰心叶甲 5 龄幼虫和成虫的毒杀作用
1.2 试验方法
1.2.1 幼虫毒杀试验 采用浸叶法。 山蒟及鱼藤
酮分别用丙酮配制成 10、 7.5、 5、 2.5、 1.25 mg/mL
5 个浓度, 将椰子叶片分别放入各供试药液中浸渍
3 s 后取出放吸水纸上晾干, 然后将个体大小一致
的椰心叶甲 5 龄幼虫放入装有处理叶片的培养皿
中 , 培养皿放置吸水脱脂棉保湿 , 置于培养箱
[T:(25±1)℃, RH=70%~80%]中培养。 丙酮处理作
空白对照, 每处理 3 次重复 , 每次重复 20 头试
虫。 分别于 24 h 和 48 h 统计死虫数, 以毛笔轻触
虫体, 以完全不动者视为死亡, 计算死亡率和校
正死亡率。
1.2.2 成虫毒杀试验 采用浸叶法。 将山蒟及鱼
藤酮分别用丙酮配制成 20、 15、 12.5、 10、 7.5 mg/mL
5 个浓度。 其它操作如 1.2.1。
1.2.3 杀卵作用 采用浸卵法 [19]。 用细毛笔将 1
日龄卵挑出, 用 0.5%聚乙烯醇将卵粘到准备好的
叶片上, 每叶片不少于 50 粒, 待聚乙烯醇干燥后
分别在浓度为 20、 10、 5、 2.5、 1.25 mg/mL 的山蒟
及鱼藤酮丙酮溶液中浸 5 s 取出置滤纸上, 待丙酮
挥发干后, 放入内垫湿滤纸的培养皿中, 放入培养
箱内让其孵化。 以丙酮为对照, 每处理重复 3 次,
每重复不少于 50 粒卵。 卵将孵化时, 放入新鲜椰
子叶片供孵化的幼虫取食, 7 d 后统计各处理卵孵
化数及 1 龄末幼虫存活数, 计算对卵孵化的抑制
率, 卵孵化到 1龄幼虫杀灭率。
1.2.4 数据处理
死亡率/%=死亡虫数/总虫数×100;
校正死亡率/%=处理死亡率-对照死亡率1-对照死亡率 ×100

DPS v7.05 版统计分析软件中的计数型数据机
值分析方法计算毒力回归方程[20]。
2 结果与分析
2.1 毒杀幼虫
由表 1可知, 山蒟石油醚粗提取物对椰心叶甲
5龄幼虫具有很强的毒杀作用, 在处理 24 h和 48 h,
其 LC50 值分别为 5.494 4、 3.871 0 mg/mL。 标准对
照药剂鱼藤酮 24 h 和 48 h 的 LC50 分别为 3.748 0、
2.056 8 mg/mL。 结果表明, 山蒟对椰心叶甲 5 龄幼
虫的防治效果接近于鱼藤酮的防治效果, 二者随时
间增加其 LC50 都有所减小, 表明二者都有一定的
持效性。
2.2 毒杀成虫
结果还显示: 山蒟对椰心叶甲成虫也有一定的
毒杀作用(表 1)。 从山蒟对椰心叶甲的毒力回归方
程计算可知, 24 h 和 48 h 山蒟对椰心叶甲成虫的
的 LC50 分别为 14.246 3 mg/mL 和 11.496 5 mg/mL,
鱼藤酮的 LC50分别为 10.9433mg/mL和 8.7658mg/mL,
表明山蒟的活性接近鱼藤酮的活性。 从总体来看,
山蒟和鱼藤酮对椰心叶甲幼虫的活性强于对成虫的活
性, 山蒟防治椰心叶甲重点放在幼虫期效果会较好。
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第 32 卷热 带 作 物 学 报
3 讨论与结论
在防治病虫草害的同时, 尽量减小对环境的影
响是今后病虫草害防治的发展方向。 在椰心叶甲防
治过程中, 对害虫选择性高, 安全性好, 对非靶标
昆虫和人畜很少或没有影响的农药将逐渐代替高毒
的杀虫剂品种[21]; 在环境中无残留、 易于降解、 不
易积累、 污染小的生物农药将逐渐代替化学农药。
山蒟是一种传统中药, 近年来研究发现其对
PAF(血小板活化因子)受体活性强, 选择性高, PAF
是近年来发现的一种内源性脂类介质, 它与血小板
活化聚集、 风湿、 过敏性休克等密切相关 [22], 同时
还具有显著的镇痛和抗炎, 改善血流动力, 增加冠
脉流量, 改善心肌缺血和提高心肌耐缺氧的能力[23]。
山蒟属胡椒科植物, 已有科研证明胡椒科植物具有
良好杀虫活性, Park 等研究表明 Piper nigrnm 果实
甲醇提取物对淡色库蚊(Culex pipiens pallens)、 埃
及伊蚊(Aedes aegypti)和 Aedes togoi的 3龄幼虫有
较强杀虫活性。 Yang等研究发现荜拨(piper lorgum)
果实甲醇提取物中的己烷组分对埃及伊蚊 4龄幼虫
有强烈的生物活性。 Srivastava等以 Spilarctia obligna
为试虫, 发现源于胡椒科 Piper mullesua 的主要成
分木脂素 sesamin 对埃及伊蚊 4 龄幼虫具有显著拒
食活性以及中等强度的生长发育抑制作用 [24]。 笔者
等之前曾研究发现山蒟甲醇提取物对家蝇(Musca
domestica Linaeus) , 白蚊伊蚊 (Aedes albopictus
Skuse), 致倦库蚊 (Culex quinquefasciatus)具有强
烈杀虫活性[15]。
本研究从开发植物源农药的角度系统研究了山
蒟对椰心叶甲的活性, 通过与经典植物源杀虫剂鱼
藤酮对比, 证明了山蒟粗提取物对椰心叶甲成虫、
幼虫及卵都有较好活性。 对椰心叶甲 5 龄幼虫和成
虫处理 48 h 后, 其 LC50 分别为 3.871 0 mg/mL 和
11.4965mg/mL, 与 95%鱼藤酮的 LC50(2.056 8mg/mL、
8.765 8 mg/mL)相比, 相差甚微, 稍低于鱼藤酮活
性, 但供试药剂山蒟为石油醚粗提物, 成分复杂,
活性化合物含量一般较低 , 对照药剂鱼藤酮为
95%含量的纯品, 故推测山蒟对椰心叶甲 5 龄幼虫
和成虫的活性要优于鱼藤酮。 试验同时发现山蒟对
椰心叶甲卵也有较好的毒杀作用, 山蒟石油醚粗提
取物对卵的活性(LC50为4.768 5 mg/mL)高于 95%鱼
藤酮(LC50 为 6.413 0 mg/mL)。 山蒟一方面可以控
制椰心叶甲的幼虫、 成虫种群数量, 同时可以通过
毒杀虫卵, 影响椰心叶甲卵的孵化率及幼虫的成活
率, 进而影响椰心叶甲种群数量, 因此, 利用山蒟
防治椰心叶甲具有广阔的应用前景。 用植物源农药
代替部分化学农药防治椰心叶甲, 对于椰子这种集
观赏和食用于一体的作物具有特殊的意义。
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药剂 卵处理后影响 毒力回归方程 相关系数 LC50/(mg/mL) 95%置信区间
山蒟
卵孵化 Y=1.438 9x+4023 9 0.995 0 4.768 5 3.995 0~5.672 2
鱼藤酮
卵孵化抑制 Y=1.131 2x+4.087 0 0.982 4 6.413 0 5.173 7~8.172 0
卵至 1 龄末 Y=1.290 6x+4.089 3 0.987 2 5.077 1 4.165 3~6.197 2
卵至 1 龄末 Y=1.652 0x+4.048 5 0.988 3 3.766 7 3.159 1~4.412 1
表 2 山蒟对椰心叶甲卵的毒杀作用
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第 12 期
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责任编辑: 叶庆亮
董存柱等: 山蒟对椰心叶甲的生物活性研究
更正启事
《热带作物学报》 2011年第 11期第 2081 页 “甘蔗锌指蛋白基因 ShSAP1 表达产物的亚细胞定位” 一
文的更正内容如下: (1) 材料与方法中 , 载体名称中的 “pCMBIA1302” 更正为 “pCAMBIA1302”、
“pCMBIA-ShSAP1” 更正为 “pCAMBIA-ShSAP1”; (2) 删除 1.2.1 部分的最后一句话 “获得原核表达载
体 pCMBIA-ShSAP1”。
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