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肿柄菊粗提物对果蝇胃毒、驱避、触杀、熏蒸效果的研究



全 文 :中国农学通报 2012,28(33):253-256
Chinese Agricultural Science Bulletin
0引言
肿柄菊(Tithonia diversifolia Hems.),又名墨西哥
向日葵,属菊科肿柄菊属植物。肿柄菊在作为观赏植
物、绿肥和防止土壤侵蚀植物被广泛引种到亚洲、非
洲、美洲、澳洲的许多国家和地区,广泛分布于热带和
亚热带,在东南亚、南非、太平洋一些地区成为入侵草
地、河岸、路边的杂草,蔓延形成单一优势种群[1]。目
前,国内外对肿柄菊的研究不多。Victor等 [2]研究了
肿柄菊叶甲醇提取物的抗炎和止痛活性。翟红莉 [3]
研究表明肿柄菊乙醇提取物可明显降低小鼠血糖。
郝妮娜等 [4]肿柄菊提取物对 7种病原菌的抑菌作用。
杨海艳等 [5]肿柄菊对绿豆和水稻种子的化感作用。
在对其成分的研究中,Herrera等[6]从肿柄菊中分离出
4中倍半萜烯内酯类化合物。Gu等[7]从肿柄菊地上部
分分离出 8 种具有抑制癌细胞活性的化合物。
Ziémons等[8]通过红外光谱方法鉴定抗疟活性成分圆
第一作者简介:刘琦,男,1986年出生,河北石家庄人,硕士,主要从事植物源农药研究。通信地址:650201云南省昆明市云南农业大学植物保护学院
农药系,E-mail:stanton67@126.com。
通讯作者:秦小萍,女,1976年出生,山东人,副教授,博士,主要从事生物农药的研究。通信地址:650201云南省昆明市云南农业大学植物保护学院
农药系,Tel:0871-5227723,E-mail:qxp99@163.com。
收稿日期:2012-03-12,修回日期:2012-05-25。
肿柄菊粗提物对果蝇胃毒、驱避、触杀、熏蒸效果的研究
刘 琦,杨美林,秦小萍,代玉玲,范丽娜
(云南农业大学植物保护学院,昆明 650201)
摘 要:为了寻找防治果蝇的新型植物源杀虫剂。采集肿柄菊地上部分,分别收集了石油醚、乙酸乙酯、
乙醇的提取物,比较了不同极性溶剂提取物对果蝇的胃毒、驱避、触杀及熏蒸作用。结果表明:乙酸乙酯
提取物在10 mg/mL时对果蝇胃毒效果最好,72 h可达93.33%;3种提取物在50 mg/mL时对果蝇均有很
强的驱避效果,乙酸乙酯和乙醇提取物在8 h可达100%,石油醚次之,可达85%;乙酸乙酯及乙醇提取物
在50 mg/mL时对果蝇熏蒸效果最好,120 min可达100%;3种提取物对果蝇的触杀效果均较低。因此,
肿柄菊次生代谢产物具有一定绿色农药的开发潜力。
关键词:肿柄菊;果蝇;胃毒作用;驱避作用;触杀作用;熏蒸作用
中图分类号:S482.2+92 文献标志码:A 论文编号:2012-0860
The Research of the Stomach, Repellent Contact and Funigation Effect
on Drosophila from Different Tithonia diversifolia Extracts
Liu Qi, Yang Meilin, Qin Xiaoping, Dai Yuling, Fan Lina
(College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201)
Abstract: In order to find a new plant pesticide, the petroleum ether extract, ethyl acetate and ethanol extracts
from aerial parts of Tithonia diversifolia were isolated. The stomach action, repellent action, contact action,
fumigation action of different Tithonia diversifolia extracts were studied and compared with drosophila as test
object. The results showed that: the ethyl acetate extracts had very strong stomach effect on drosophila in the
10 mg/mL concentration and the stomach rate could reached 93.33% at 72 h. In the 50 mg/mL concentration,
the three extracts had very strong repellent effect, the ethyl acetate and ethanol extracts could reached 100%,
the petroleum ether extract could reached 85%. The ethyl acetate and ethanol extracts had stronger fumigation
effect than the petroleum ether extract and both of them can reached 100% at 120 min. The contact action on
drosophila of three extracts were all lower. Therefore, the secondary metabolites of Tithonia diversifolia showed
that it has some development potential.
Key words: Tithonia diversifolia; Drosophila; stomach action; repellent action; contact action; fumigation
action
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
叶肿柄菊素C。Adedire等 [9]研究了肿柄菊叶乙醇提
取物对四纹豆象的杀卵和成虫作用,指出肿柄菊为潜
在的杀虫剂 [10]。周鸿等 [11]报道了肿柄菊中 3种成分,
包括圆叶肿柄菊素A、圆叶肿柄菊素C和 3,5-二氧-咖
啡酰奎尼酸。文献报道咖啡酰奎尼酸有一定的抗菌
活性[12]。
本试验对肿柄菊进行3种有机溶剂(石油醚、乙酸
乙酯和乙醇)提取,并对3种提取物对果蝇致死率初步
测定。通过对肿柄菊对果蝇杀虫活性的初步研究,即
对肿柄菊次生代谢产物农药活性的筛选,寻找到对其
敏感的有害生物,研究其作用方式,为肿柄菊作为植物
源农药的开发利用提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
室内试验与 2010年在云南农药大学农药系植物
源农药实验室进行。
1.2 试验材料
供试植物:肿柄菊(Tithonia diversifolia),云南省临
沧市采集;供试虫源:果蝇(Drosophila melanogaster),
由云南农业大学植保学院农药系提供;供试试剂:石油
醚、乙酸乙酯和乙醇均为化学纯。
1.3 试验方法
1.3.1 提取物制备 将采集的肿柄菊枝叶在45℃恒温干
燥箱中烘干,再粉碎过 40目筛。用石油醚浸泡 24 h,
再经超声波提取 30 min。然后用滤纸过滤,滤液用旋
转蒸发仪减压浓缩除去溶剂,蒸干。滤渣再依次用乙
酸乙酯、乙醇按上述方法浸泡、超声波提取和浓缩。即
得到石油醚、乙酸乙酯和乙醇提取物,冰箱中密闭冷藏
备用。
1.3.2 胃毒作用 培养基混药法,即以果蝇为目标昆虫,
用人工培养基与不同浓度的药剂混合,然后接种一定
数量的目标昆虫让其在培养基上取食。如琼脂混药
法,煮好琼脂冻液后吸取5 mL丙酮所稀释的肿柄菊不
同溶剂提取物药液放入直径为9 cm的培养基内,再加
入5 mL的热琼脂胶溶液,混合使其冷凝成冻胶。丙酮
溶剂作为对照组(以下实验相同)。待冷却后,用吸虫
管吸取已麻醉的的果蝇30头(经低温或乙醚麻醉),放
入垫有吸水纸的培养基内,再将盛有含药琼脂冻胶的
培养基皿底反放于皿盖内,置于定温(22~24℃)条件下
培养,果蝇苏醒后便飞到冻胶上取食,24、48、72 h后观
察死亡情况[13]。
1.3.3 驱避作用 分别将20只果蝇用乙醚麻醉后,置于
两纱布隔层之间,等到乙醚对果蝇的麻醉作用消失,把
果蝇连同纱布隔层一起分别置于事先装有15 mL处理
组试液及对照试液的培养皿上方,再将这个装置整个
放入2000 mL的大烧杯内,大烧杯口用保险膜密封,保
险膜上刺几个小孔保证烧杯内空气的流通。于药后
1、2、4、8 h检查试虫逃离及死亡情况[14]。
1.3.4 触杀作用 先用乙醚麻醉果蝇,再分别用毛细管
将处理组试液和对照组试液点滴于果蝇体背,每种试
剂处理 10头,处理后的果蝇放在滤纸上,置于培养皿
中温室条件下饲养,观察果蝇受试液接触后的反应[14]。
1.3.5 熏蒸作用 将 10 头果蝇用培养基饲养在
12 cm×1.5 cm培养皿中,用纱布扎口,在另一同样大小
的培养皿底部垫上直径 9 cm的滤纸分别滴加处理组
试液和对照组试液,迅速将 2培养皿对合,试虫皿在
上,药皿在下,并用透明胶布将接合处封严,置于室温
条件下饲养观察果蝇反应[14]。
2 结果与分析
2.1 肿柄菊粗提物10 mg/mL时对果蝇的胃毒效果
由表1可知,肿柄菊3种提取物中,乙酸乙酯提取
物对果蝇的胃毒效果最好,在 72 h时可达 93.33%,而
其他2种提取物胃毒效果较低。
2.2 肿柄菊粗提物50 mg/mL时对果蝇的驱避效果
由表2可见,肿柄菊3种提取液均对果蝇有驱避效
果,8 h时乙酸乙酯和乙醇提取物驱避效果可达100%,
石油醚提取物次之,可达85%。
2.3 肿柄菊粗提物50 mg/mL时对果蝇的触杀效果
由表3可知,试虫在点滴试液后无明显中毒反应,
先是多动不安后逐渐活动正常化。随着时间的延长,
果蝇并没有死去,3种提取液对果蝇的触杀作用影响
较低。
处理
乙酸乙酯
乙醇
石油醚
CK丙酮
死亡情况/头
24 h
4
0
1
0
48 h
8
3
3
1
72 h
28
5
4
1
胃毒效果/%
24 h
13.33
0
3.33
0
48 h
26.67
10
10
3.33
72 h
93.33
16.67
13.33
3.33
表1 肿柄菊提取物10 mg/mL时对果蝇的胃毒效果
·· 254
刘 琦等:肿柄菊粗提物对果蝇胃毒、驱避、触杀、熏蒸效果的研究进展
2.4 肿柄菊粗提物50 mg/mL时对果蝇的熏蒸效果
由表 4可知,试虫置于乙酸乙酯和乙醇提取液的
培养皿内很快呈现中毒症状,不断抖动翅膀和爬动后
逐渐停止活动,最后死亡。但是石油醚提取液的触杀
效果较低。
3 结论
肿柄菊3种不同溶剂粗提物对果蝇的杀虫活性筛
选中,乙酸乙酯提取物在10 mg/mL时对果蝇胃毒效果
最好,72 h可达 93.33%;3种提取物在 50 mg/mL时对
果蝇均有很强的驱避效果,乙酸乙酯和乙醇提取物在
8 h可达 100%,石油醚次之,可达 85%;乙酸乙酯及乙
醇提取物在 50 mg/mL 时对果蝇熏蒸效果最好,
120 min可达 100%;但 3种提取物对果蝇的触杀效果
均较低。
由本试验结果可得出肿柄菊粗提物对果蝇具有较
强的胃毒、驱避、熏蒸作用,为后续的研究奠定了基础,
提供了基础资料,为未来研发功能性肿柄菊源农药提
供一定的理论基础。
4 讨论
目前国内针对果蝇的植物源农药研究较少,仅有
金异开[15]对芹菜乙醇提取液对果蝇驱避、触杀、熏蒸效
果的研究及沈铭高对艾草的生活活性[16]的研究,本研
究在利用肿柄菊3种不同溶剂提取物对果蝇杀虫活性
初探试验中发现,乙酸乙酯提取物对果蝇具有一定的
胃毒、驱避、熏蒸作用,但触杀效果较差。笔者仅讨论
了 3种提取物对果蝇的毒杀等活性初探,深入研究及
其他活性的测定将另文报道。
肿柄菊为逃逸外来植物,并具有强大的的繁殖力,
研究其活性物质,为其开辟经济利用的新途径,通过资
源的经济利用从而可控制其种群的扩增。现在对于肿
柄菊的研究最多的就是它的形态组织学[17],化学成分
等,在植物源农药方面报道较少。而肿柄菊乙酸乙酯
表2 肿柄菊提取物50 mg/mL对果蝇的驱避效果
处理
乙酸乙酯
乙醇
石油醚
CK丙酮
逃离情况/头
1 h




2 h




4 h




8 h
死亡12
逃离8
死亡13
逃离7
死亡12
逃离5
0
驱避效果/%
1 h




2 h




4 h




8 h
100
100
85
0
注:“—”表示现象还没有发生,“0”表示现象发生结果为“0”。下表同。
处理
乙酸乙酯
乙醇
石油醚
CK丙酮
死亡情况/头
30 min
0
0
0
0
60 min
0
0
0
0
90 min
1
0
0
0
120 min
3
1
1
0
触杀效果/%
30 min
0
0
0
0
60 min
0
0
0
0
90 min
10
0
0
0
120 min
30
10
10
0
表3 肿柄菊提取物50 mg/mL对果蝇触杀效果
处理
乙酸乙酯
乙醇
石油醚
CK丙酮
死亡情况/头
30 min
3
2
0
0
60 min
4
4
0
0
90 min
6
7
1
0
120 min
10
10
2
0
熏蒸效果/%
30 min
30
20
0
0
60 min
40
40
0
0
90 min
60
70
10
0
120 min
100
100
20
0
表4 肿柄菊提取物50 mg/mL对果蝇熏蒸效果
·· 255
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
提取物对果蝇有很强的杀虫活性。因此,下一步研究
将集中在对乙酸乙酯的提取物作深入的分离分析和筛
选测定,确定其活性成分,进行结构鉴定,从仿生学的
角度人工模拟合成高效、低毒、对环境无压力的新型杀
虫剂。笔者以重要的卫生害虫果蝇为对象对肿柄菊的
有机溶剂提取物进行活性研究,及肿柄菊有效成分的
提取、分离方面进行研究,目的在于为开发出一种经
济、安全、有效的新型农药提供理论基础。
参考文献
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