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蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的生物活性研究



全 文 :中国农学通报 2011,27(8):58-62
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
蓼 子 朴(Inula Salsoloides Ostenf.)为 菊 科
(Compositae)旋覆花属多年生草本植物,又名沙地旋
覆花、黄喇嘛、秃女子草、黄花蒿。花及全草都可入药,
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20565003);宁夏自然科学基金资助项目(NZ1013)。
第一作者简介:林坤,男,1982年出生,硕士,主要从事天然产物分析和农药化学研究。通信地址:750021 宁夏大学C区能源化工重点实验室,
E-mail:linkun8@126.com。
通讯作者:杨敏丽,女,1965年出生,陕西人,教授,硕士研究生导师,博士,研究方向:天然产物的研究与开发。通信地址:750021宁夏大学C区能源
化工重点实验室,Tel:0951-2062861,E-mail:yml@nxu.edu.cn。
收稿日期:2010-12-13,修回日期:2010-12-17。
蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的生物活性研究
林 坤,赵 堂,杨敏丽,刘文娟
(宁夏大学能源化工重点实验室,银川 750021)
摘 要:为了开发新型、高效植物源农药,探讨蓼子朴作为植物源农药的可能性,笔者在室内测定了蓼子
朴乙醇提取物对3龄小菜蛾幼虫的触杀、拒食、产卵忌避、胃毒、抑制生长发育5种生物活性作用。结果
表明:蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾3龄幼虫有较明显的触杀和拒食活性,校正死亡率和拒食率均随提取
物浓度的升高而增大,浸渍法处理小菜蛾3龄幼虫72 h的致死中浓度(LC50)为4.949 g/L,24 h的选择性、
非选择性拒食中浓度(AFC50)分别为 4.676、4.189 g/L;乙醇提取物对小菜蛾的产卵忌避活性也很好,处
理24 h时的忌避效果达70%以上,对小菜蛾的忌避作用随施药后时间的延长而逐渐减弱;乙醇提取物对
小菜蛾也有一定的胃毒、抑制生长发育活性。蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾3龄幼虫具有较高的触杀和
拒食生物活性,故蓼子朴具有潜在的植物源农药开发价值。
关键词:蓼子朴;小菜蛾;杀虫活性
中图分类号:S-3 文献标志码:A 论文编号:2010-3577
The Bioactivity of Ethanol Extract from Inula Salsoloides Ostenf. against Plutella xylostella
Lin Kun, Zhao Tang, Yang Minli, Liu Wenjuan
(Key Laboratory of Energy Sources & Chemical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021)
Abstract: In order to develop new and high effective plant pesticide, the possibility of Inula Salsoloides Ostenf.
as botanical pesticide was investigated. Contacting toxicity, antifeeding, inhibiting oviposition, stomach
poisoning and inhibiting growth and development of the ethanol extract from Inula Salsoloides Ostenf. against
3th instar larvae of Plutella xylostella were determined in laboratory. The results indicated that the ethanol
extract displayed obvious contacting toxicity and antifeeding effect against 3th instar larvae of Plutella
xylostella. The corrected mortality and antifeedant rate both increased with the increasing of extract
concentration. The LC50 of contacting action was 4.949 g/L by dipping method. The choice AFC50 and the
non-choice AFC50 were respectively 4.676 g/L and 4.189 g/L at 24 h. The extract displayed good potentials of
inhibiting oviposition. The repelling rate was more than 70% at 24 h. The repelling effect gradually decreased
as the time increased. The extract also displayed stomach poisoning and inhibiting growth and development on
Plutella xylostella. The study suggested that the ethanol extract from Inula Salsoloides Ostenf. had higher
contacting toxicity and antifeeding against 3th instar larvae of Plutella xylostella. Therefore, Inula Salsoloides
Ostenf. had potential development value as plant pesticide.
Key words: Inula Salsoloides Ostenf.; Plutella xylostella; insecticidal activity
林 坤等:蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的生物活性研究
味辛性凉,有清热、利尿的功能[1]。国内分布于宁夏、
内蒙古、辽宁、河北、山西、陕西、甘肃,青海和新疆等省
(区)。国外分布于蒙古和原苏联中亚地区。目前,国
内外学者对蓼子朴主要进行了生态学[2-3]和药理活性方
面[4-6]的研究。此外,李玉平等[7]报道发现,蓼子朴具有
很强的抑菌活性,对小麦赤霉、苹果炭疽、辣椒疫霉、玉
米大斑等多种病原菌有 100%的抑制率。屈秋耘等[8]
报道发现,蓼子朴对大皱鳃金龟、蒙古丽金龟、八字白
眉天蛾有较高的毒杀效果,毒杀死亡率在 90%以上。
张宏利等[9]报道发现,蓼子朴对粘虫的拒食和毒杀效
果均大于80%。但未见蓼子朴对小菜蛾活性作用研究
的系统报道。因此,笔者以小菜蛾为试虫,用蓼子朴乙
醇提取物对 3龄小菜蛾进行多种作用方式的研究,以
期为无公害植物源农药的开发及蓼子朴的综合利用提
供参考。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于 2009年 11月—2010年 4月在宁夏大学能
源化工重点实验室进行。
1.2 试验材料
1.2.1 供试昆虫 小菜蛾(Plutella xylostella L.)由宁夏
大学能源化工重点实验室养虫室提供,室内人工继代
饲养,试验时挑取生长发育状态一致,且健康的3龄幼
虫供试。
1.2.2 供试植物 蓼子朴采自宁夏中宁县境内。采集全
草,室内阴干,将其放入 45℃恒温鼓风干燥箱烘干至
脆,粉碎,过 40目筛,粉末装入塑料薄膜袋中密封,并
置于阴暗处保存。
1.3 试验方法
1.3.1 试验仪器 电热鼓风干燥箱、植物粉碎机、旋转蒸
发仪、电子天平(0.0001 g)、超声波清洗器、人工气候
箱。
1.3.2 提取方法 采用乙醇常温浸渍超声法:称取100 g
蓼子朴全草干粉,加 95%的乙醇 800 mL,室温浸泡
24 h后超声提取 40 min,过滤,滤渣再加溶剂浸提,重
复提取3次,合并3次滤液。滤液用旋转蒸发仪减压浓
缩至稠膏,得乙醇提取物。
1.3.3 供试药液配制 将乙醇提取物用50%丙酮溶液配
成50、25、12.5、6.25、3.125 g/L的药液,置于4℃冰箱中
备用。
1.3.4 生物活性测定
(1)触杀活性测定。采用浸渍法[10]:用圆形打孔器
(直径 1.5 cm)将新鲜甘蓝叶打成叶碟,十字交错放入
培养皿(直径 7 cm)中,将小菜蛾 3龄幼虫放入圆桶状
滤网中,浸于乙醇提取物药液中,10 s后迅速取出,用
滤纸吸干多余药液,置于叶碟上,每处理 30头,重复 3
次。对照用 50%丙酮溶剂作相同处理。将培养皿置
于人工气候箱中(温度为(24 ± 1)℃,相对湿度为
(65±5)%,光照周期为L:D=14:10,下同)的观察,处理
后24、48、72 h后观察试虫的死亡情况,计算死亡率、校
正死亡率。然后,将校正死亡率转化为几率值、浓度转
化成对数后进行线性回归,计算致死中浓度(LC50)。
死亡标准:虫体失水皱缩,无法取食,触之不动。
死亡率 = 死亡试虫数供试总虫数 × 100%
校正死亡率 =处理死亡率 -对照死亡率
1 -对照死亡率 × 100%
(2)拒食活性测定。采用浸叶法 [11]:用圆形打孔
(直径 1.5 cm)将新鲜甘蓝叶打成叶碟,放入供试药液
中浸渍5 s(对照叶碟仅以50%丙酮作相同处理),取出
晾干放入培养皿中(内垫滤纸,用棉花球吸蒸馏水保
湿)。选择性拒食活性试验时,每皿中放入2片处理叶
碟和2片对照叶碟,十字交错放置,每皿接入10头饥饿
6 h的 3龄小菜蛾,每组重复 3次。非选择性拒食活性
试验:每皿中放入4片相同处理叶碟,叶碟十字交错放
置,每皿接入 10头饥饿 6 h的 3龄小菜蛾,每组重复 3
次。将培养皿置于人工气候箱中观察,于24、48 h后用
坐标方格纸测定取食面积,计算拒食率。然后将拒食
率转化为几率值、浓度转化成对数后进行线性回归,计
算拒食中浓度(AFC50)。
选择性拒食率 = 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 +处理组平均取食面积 × 100%
非选择性拒食率 = 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%
(3)选择性产卵忌避活性测定。采用叶碟涂药法[12]:
将新鲜甘蓝叶制成直径为5 cm的叶碟,将叶碟等分两
半,一半处理,一半对照,中间用透明胶连接起来(叶碟
不能连接在一起)。将药液均匀涂抹在一半叶碟上,另
一半叶碟涂等量 50%丙酮(每半叶碟都作上相应的标
记),等叶碟晾干后放入体积为 600 mL的豆浆杯底
部。每杯中接入 2对新羽化的小菜蛾雌雄成虫,豆浆
杯内壁挂蘸有蜂蜜水的棉花球以供蛾子补充营养,用
保鲜膜封住杯口,并用昆虫针在保鲜膜上扎一些小
孔。每组处理重复3次。然后将豆浆杯放入人工气候
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箱内。处理后24、48 h观察记录每片叶碟上的落卵量, 计算产卵忌避率。
选择性产卵忌避率 = 对照组平均落卵量 -处理组平均落卵量对照组平均落卵量 +处理组平均落卵量 × 100%
(4)胃毒活性测定。采用叶碟添加法[13]:叶碟处理
同拒食活性。每皿放入 4片相同处理叶碟,叶碟十字
交错放置,每皿接入10头饥饿6 h的3龄小菜蛾,每组
重复 3次。将培养皿置于人工气候箱内观察,48 h后
换为新鲜叶片饲喂,然后每日观察中毒死亡情况,观察
7天。计算死亡率和校正死亡率。
(5)抑制生长发育活性测定。采用饲喂称重法[14]:
处理方法同胃毒活性。将培养皿置于人工气候箱中观
察,处理后0、24、48 h分别称虫体质量,计算抑制率。
1.3.5 统 计 分 析 用 DPS7.05 专 业 统 计 软 件 和
抑制率 = 对照组平均体重增加量 -处理组平均体重增加量对照组平均体重增加量 × 100%
EXCEL2003软件对试验数据进行系统分组分析,数据
之间的差异用Duncan新复极差法进行比较。
2 结果与分析
2.1 触杀活性
测定蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的触杀活性,结
果见图1。
由图1可以看出,蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾3龄
幼虫具有较明显的触杀活性,随着药液浓度的增大和
处理时间延长,触杀校正死亡率呈上升趋势。药液浓
度在 50 g/L时,处理 72 h后试虫校正死亡率可达
96.67%。处理 72 h的LC50值为 4.949 g/L,毒力回归方
程为y=3.8518+1.6532x,r=0.9769。
2.2 拒食活性
测定蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的选择性拒食活
性和非选择性拒食活性,结果见图2、图3。
由图 2、图 3可以看出,蓼子朴乙醇提取物对小菜
蛾的拒食活性较明显,药液浓度越大,拒食率越高;不
同处理时间的拒食率不同,24 h的拒食效果高于 48 h
的拒食效果,且相同药液浓度下,非选择性的拒食活性
略高于选择性的拒食活性。其24 h的选择性和非选择
性拒食中浓度(AFC50)分别为 4.676、4.189 g/L。24 h
的选择性拒食活性回归方程为 y=3.2683+2.5849x,r=
0.9246;24 h的非选择性拒食活性回归方程为 y=
3.4226+2.5947x,r =0.9687。
2.3 选择性产卵忌避活性
测定蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的选择性产卵忌
避活性,结果见图4。
由图 4可以看出,当药液浓度为 12.5 g/L时,处理
a
ab
bc
cd
d
a
ab
bc
cd
d
aab
bb
c
0
20
40
60
80
100
3.125 6.25 12.5 25 50
质量浓度/(g/L)





/%
24h校正死亡率48h校正死亡率72h校正死亡率
小写字母不同表示差异显著(Duncan新复极差法,P<0.05),下同
图1 蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的触杀活性
a
bbb
c
a
bbb
c
0
20
40
60
80
100
3.125 6.25 12.5 25 50 质量浓度/(g/L)






/%
24h选择性拒食率48h选择性拒食率
abcc
d
a
bcde
0
20
40
60
80
100
3.125 6.25 12.5 25 50 质量浓度/(g/L)







/%
24h非选择性拒食率48h非选择性拒食率
图2 蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的选择性拒食率
图3 蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的非选择性拒食率
·· 60
林 坤等:蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的生物活性研究
24 h就可使产卵忌避率达 66.7%,可见蓼子朴乙醇提
取物对小菜蛾有很好的产卵忌避活性。产卵忌避作用
效果随着药液浓度增大而增强;而随施用后时间的延
长而逐渐减弱。当药液浓度为 50 g/L时,处理 24 h忌
避率达78.6%,而48 h时的忌避率为63.4%,药效有减
弱的趋势。
2.4 胃毒活性
测定了蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的的胃毒活
性,结果见表1。
由表1可以看出,蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾3龄
幼虫有一定的胃毒活性,但胃毒活性不强。处理 1~2
天内,各浓度下中毒死亡率均为0,当浓度为50 g/L时
abca
aa
cdcb
ab
0
20
40
60
80
100
3.125 6.25 12.5 25 50
质量浓度/(g/L)








/%
24h选择性产卵忌避率48h选择性产卵忌避率
图4 蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的选择性产卵忌避活性
表1 蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的胃毒活性
供试药液/(g/L)
CK
3.125
6.25
12.5
25
50
中毒死亡率/%
1 d
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
2 d
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
3 d
0.0 ±0.00
0.00±0.00
0.00±0.00
6.67±0.67a
10.00±0.58a
13.33±0.33a
4 d
0.00±0.00
0.00±0.00
3.3±0.33b
13.33±0.33ab
16.6±0.33a
23.33±0.33a
5 d
0.00±0.00
3.33±0.33c
6.67±0.33c
16.67±0.33b
23.33±0.33ab
30.00±0.00a
6 d
0.00±0.00
10.00±0.00b
10.00±0.58b
23.33±0.33a
26.67±0.33a
33.33±0.33a
7 d
0.00±0.00
10.00±0.00c
13.3±0.33c
26.67±0.33b
30.00±0.00ab
36.67±0.33a
注:表中数据为(平均数±SE),同一列内字母相同表示差异不显著(Duncan新复极差法,P<0.05)。
处理7天的死亡率也仅为36.67%。胃毒活性随药液浓
度的增加和处理时间的延长而有所升高,但其作用效
果表现较为缓慢,这可能与植物源农药药效发挥慢有
关。
2.5 抑制生长发育活性
测定蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的抑制生长发育
活性,结果见图5。
由图5可以看出,蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾3龄
幼虫也有一定的抑制生长发育活性,但活性不强。
48 h时低浓度(3.125 g/L)处理的抑制率为7.86%,而高
浓度(50 g/L)处理的抑制率也只有57.86%。从抑制效
果来看,药液浓度越高,抑制生长发育活性越强;不同
处理时间的抑制率不同,48 h的抑制效果大于 24 h的
抑制效果。
3 结论
(1)蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾幼虫具有较显著
的拒食和触杀活性,故其作为植物源农药具有一定的
开发利用价值。
(2)在触杀、拒食、产卵忌避、胃毒、抑制生长发育
5种作用方式中拒食活性作用最好,其次为触杀、产卵
忌避和抑制生长发育作用,胃毒活性最弱。当药液浓
度为 50 g/L时,处理 24 h的选择性和非选择拒食率均
达100%;处理72 h的触杀校正死亡率达96.67%;处理
24 h后的产卵忌避率达 78.6%;处理 48 h时生长发育
抑制率只有 57.86%;处理 7天的胃毒死亡率仅为
36.67%。
(3)拒食和产卵忌避活性作用效果随着处理时间
ab
bcbd
a
b
bcc
d
0
20
40
60
80
100
3.125 6.25 12.5 25 50
质量浓度/(g/L)



/%
24h抑制率48h抑制率
图5 蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的抑制生长发育活性
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
的延长而逐渐减弱;触杀、胃毒和抑制生长发育作用效
果随着处理时间的延长而逐渐增强。
(4)蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的 5种活性作用
方式,均为供试药液的浓度越大,作用效果越显著。
4 讨论
(1)植物源农药因其作用机制特殊、靶标专一性
强,对环境安全友好而备受人们的关注,成为农药发展
的一个方向,越来越受到广大农药研究者的青睐。笔
者以蓼子朴乙醇提取物对小菜蛾的生物活性进行研
究,系统地对比了提取物对小菜蛾的不同活性作用方
式的作用效果,发现拒食和触杀活性作用较显著,表明
蓼子朴可作为小菜蛾的拒食剂和毒杀剂进一步研发。
(2)蓼子朴在宁夏盐池县被作为农田杂草处理[15]。
研究其杀虫活性,可为蓼子朴的综合利用及无公害植
物源农药的开发提供科学依据、开辟新途径。可变废
为宝。
(3)不同作用方式对小菜蛾的活性作用有强有弱,
这可能是与不同作用方式的作用机理不同有关。
(4)拒食和产卵忌避活性作用效果随着处理时间
的延长而逐渐减弱,可能是乙醇提取物中活性成分易
挥发不稳定,活性持续期短;也可能是长时间下小菜蛾
的感受器对乙醇提取物环境敏感性下降的缘故,其具
体原因还需进一步研究确定。
(5)本研究中活性成分提取方法仅局限于乙醇常
温浸渍超声法,应用其他溶剂及提取方法进行活性成
分提取有待探讨。生物活性测定也只局限于对小菜蛾
的生物活性研究,对其他害虫的具体作用方式还有待
探讨。
(6)对蓼子朴中所含的活性成分进行分离、鉴定和
活性作用机理研究,明确其活性成分及作用机理,仍需
今后进一步的研究。
参考文献
[1] 中国科学院甘肃省冰川冻土沙漠研究所沙漠研究室.中国沙漠地
区药用植物[M].兰州:甘肃人民出版社,1973:168.
[2] 舒扬,刘兆刚,杨素芝.内蒙古磴口县沙化地区主要草本植物空间
分布格局及抽样技术[J].东北林业大学学报,2008,39(9):42-47.
[3] 韩广.砂旋复花的防风固沙作用[J].中国沙漠,1995,15(3):273-277.
[4] Zhou B N, Bai N S, Lin L Z, et al. Sesquiterpene lactones from
Inula salsoloides[J].Phytochemistry,1994,36(3):721-724.
[5] Jesk F, Huneck S, Jakupovic J. Further sesquiterpene lactones from
Inula Salsoloides[J].Phytochemistry,1996,41(6):1539-1542.
[6] 扈晓佳.四种药用植物的化学成分及活性研究[D].上海:上海交通
大学药学院,2009:169-208.
[7] 李玉平,慕小倩,冯俊涛,等.几种菊科植物杀菌活性的初步研究[J].
西北农林科技大学学报:自然科学版,2002,30(1):68-72.
[8] 屈秋耘,栗一民.榆林沙区的杀虫植物及其应用前景[J].陕西林业
科技,1983:85-89.
[9] 张宏利,冯俊涛,陈安良,等.秦岭山区 204种植物对粘虫生物活性
测定[J].西北林学院学报,2004,19(3):92-94.
[10] 薛超文,王海迎,孙强,等.五种杀虫剂对小菜蛾的室内生物活性研
究[J].农药研究与应用,2006,10(3):25-28.
[11] 李进步,方丽平,薛建平,等.半夏乙醇提取物对小菜蛾幼虫生物活
性的研究[J].中国农学通报,2009,25(5):223-227.
[12] 崔德君,赵善欢,刘新清.万寿菊粗提物对小菜蛾产卵忌避作用的
研究[J].农药,1998,37(6):31-34.
[13] 钟策宏.巴豆提取物对小菜蛾的生物活性研究[D].雅安:四川农业
大学,2008:21.
[14] 徐向荣,蒋红云,张燕宁,等.牵牛子提取物对小菜蛾的生物活性[J].
农药,2006,45(2):125-128.
[15] 左忠,王峰,温学飞,等.宁夏盐池县农田杂草种类及防治技术[J].草
业科学,2004,21(8):71-76.
·· 62