全 文 ：第20卷 第5期
Vol.20 No.5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 9月
Sep. 2012
顶羽菊提取物对蚜虫和朱砂叶螨的生物活性研究
郭致杰1,胡冠芳2,刘敏艳2,余海涛2,牛树君2,张新虎1*
(1.甘肃农业大学草业学院昆虫学系,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省农业科学院植物保护研究所,甘肃 兰州 730070)
摘要:顶羽菊(Acroptilonrepens(L.)DC.)的杀虫杀螨生物活性研究,国内外迄今未见文献报道。探明顶羽菊提
取物的杀虫杀螨活性,可为利用该植物研制新型植物源杀虫杀螨剂提供线索和理论依据。本文采用浸叶(穗)浸虫
法和玻片浸渍法研究了顶羽菊提取物对甘蓝蚜(BrevicorynebrassicaeL.)等9种蚜虫和朱砂叶螨(Tetranychus
cinnabarinusBoisduval)的杀虫杀螨活性。结果表明:顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对萝卜蚜(Lipaphis
erysimiKaltenbach)、玉米蚜(RhopalosiphummaidisFitch)和禾谷缢管蚜(R.padiL.)具有很强的触杀活性,在
3.21g·L-1浓度下的校正死亡率分别为96.15%,94.17%和90.74%;对朱砂叶螨也具有很强的触杀活性,在
0.96g·L-1浓度下的校正死亡率可达94.81%;对甘蓝蚜、桃蚜(MyzuspersicaeSulzer)、棉蚜(Aphisgossypii
Glover)、豆蚜(A.craccivoraKoch)、麦长管蚜(SitobionavenaeFabricius)和麦无网长管蚜(Metopolophiumdirho-
dum Walker)无触杀活性。
关键词:顶羽菊;提取物;蚜虫;朱砂叶螨;生物活性
中图分类号:S433 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)05-0957-04
BiologicalActivitiesofAcroptilonrepensExtractAgainst
AphidandTetranychuscinnabarinus
GUOZhi-jie1,HUGuan-fang2,LIUMin-yan2,YUHai-tao2,NIUShu-jun2,ZHANGXin-hu1*
(1.DepartmentofEntomology,PrataculturalColege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince730070,China;
2.InstituteofPlantProtection,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou,GansuProvince730070,China)
Abstract:BiologicalactivitiesofAcroptilonrepensextractagainstagriculturalpestsandmitesarescarcely
reported.Inthispaper,insecticideandacaricideactivitiesofAcroptilonrepensextractagainstninekinds
ofaphidsandTetranychuscinnabarinuswereinvestigatedusinginsect(ormite)bodyandleafimmersion
methodaswelasslide-dipmethod.Resultsshowedthatpetroleumetherfractionfromethylacetateex-
tractofA.repenshadverystrongcontacttoxicityagainstLipaphiserysimi,Rhopalosiphummaidisand
R.padi,correctedmortalitywere96.15%,94.17%and90.74%respectivelywhentreatedconcentration
was3.21g·L-1.ThefractionalsohadverystrongcontacttoxicityagainstT.cinnabarinus,corrected
mortalitywas94.81%whentreatedconcentrationwas0.96g·L-1.However,thefractionhadnocontact
toxicityagainstBrevicorynebrassicae,Myzuspersicae,Aphisgossypii,A.craccivora,Sitobionavenae
andMetopolophiumdirhodum.
Keywords:Acroptilonrepens;Fraction;Aphid;Tetranychuscinnabarinus;Biologicalactivity
顶羽菊(Acroptilonrepens(L.)DC.),又名苦
蒿[1],为菊科(Compositae)顶羽菊属(Acroptilon)
多年生草本植物。分布于欧洲、俄罗斯、中亚地区、
蒙古及我国西北地区的甘肃、陕西、宁夏、新疆、青
海、内蒙古、河北、山西等地,多生于水旁、沟边、田
边、盐碱地、丘陵、平原、山坡、沙地,以农田、荒地分
布较广[2]。顶羽菊全草苦、凉,清热解毒、活血消肿;
用于疮疡痈疽、无名肿痛、关节肿痛[3]。国内外学者
研究发现,顶羽菊的化学成分有倍半萜内酯[4-9]、生物
碱[10]、黄酮[10-12]和甾醇[10,12]。赵东保等[13]、张卫
等[14]从顶羽菊乙醇提取物中分离出12种化合物,
其中二羟基去氢木香内酯为新化合物,咖啡酸乙酯、
收稿日期:2012-04-17;修回日期:2012-07-11
基金项目:甘肃省科学事业费项目(QS041-C31-06);甘肃省农业生物技术研究与应用开发项目(GNSW-2005-04)资助
作者简介:郭致杰(1972-),男,甘肃民勤人,副研究员,博士研究生,E-mail:guozhijie001@qq.com;*通信作者Authorforcorrespondence,
E-mail:ndzxh@gsau.edu.cn
草 地 学 报 第20卷
对甲氧基桂皮酸、木犀草素、β-胡萝卜苷、芹菜素-7-
O-β-D-葡萄糖苷和丁香苷6种化合物系首次从该植
物中分离得到,其他5种成分为cynaropicrin、芹菜
素、4′-羟基汉黄芩素、正二十五烷酸和豆甾醇。关
于顶羽菊对农业害虫(螨)的生物活性,国内外迄今
未见文献报道。鉴于此,本文研究了顶羽菊提取物
对甘蓝蚜(BrevicorynebrassicaeL.)等9种蚜虫和
朱砂叶螨(TetranychuscinnabarinusBoisduval)的
杀虫杀螨活性,旨在为利用顶羽菊研制新型植物源
杀虫(螨)剂提供线索和理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
顶羽菊盛花期全株于2010年7月10日采自甘
肃省武威市民勤县。
1.2 植物样品前处理
顶羽菊切碎阴干,粉碎过40目筛,在室温下保
存备用。
1.3 供试溶剂
甲醇、乙醇、丙酮、石油醚和乙酸乙酯,均为化学纯。
1.4 乙酸乙酯粗提物的提取
采用冷浸渍法提取[15-16]。称取顶羽菊植株样品
50g,置于棕色广口瓶中,分别加入500mL不同溶
剂浸泡72h,过滤后收集滤液;滤渣继续用500mL
溶剂浸泡48h,过滤后收集滤液;滤渣再用500mL
溶剂浸泡24h,过滤后收集滤液,弃除残渣,合并3
次滤液。滤液经RE-52AA型旋转蒸发仪减压浓缩
至干为粗提物,称其重量,计算产出率。冷浸渍法所
得粗提物浸膏用甲醇溶解并定溶至50mL,相当于
植株干样品1000g·L-1的质量浓度,在冰箱中2℃
条件下保存备用。生物测定前加入1%的表面活性
剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚)。
初步试验结果表明,顶羽菊乙酸乙酯粗提物对
禾谷缢管蚜(RhopalosiphumpadiL.)和朱砂叶螨
的触杀活性最强,故本试验选定乙酸乙酯粗提物为
进一步研究的对象。
1.5 乙酸乙酯粗提物的萃取分离
采用水溶浸膏溶剂萃取法[17]。1000g顶羽菊
植株样品的乙酸乙酯粗提物用4000g自来水加热
搅拌溶解(温度60℃),分别用2000,2000和1500
mL石油醚萃取3次,合并3次萃取液;水液再分别
用2000,2000和1500mL乙酸乙酯萃取3次,合并
3次萃取液。分别将2种萃取液和最终水液减压浓
缩得浸膏,用甲醇溶解并定容,石油醚、乙酸乙酯萃
取物和最终水液浸膏配制的浓度为96.40g·L-1
(浸膏),在冰箱中2℃条件下保存备用。生物测定
前加入1%的表面活性剂JFC。
初步试验结果表明,顶羽菊乙酸乙酯粗提物之
石油醚萃取段对禾谷缢管蚜和朱砂叶螨的触杀活性
强于乙酸乙酯萃取段和乙酸乙酯粗提物,最终水液
浸膏无杀虫杀螨活性,故本试验选定乙酸乙酯粗提
物之石油醚萃取段为测试样品,研究其对甘蓝蚜等
9种蚜虫和朱砂叶螨的触杀活性强弱。
1.6 供试昆虫与叶螨
甘蓝蚜、萝卜蚜 (Lipaphiserysimi Kalten-
bach)和桃蚜(MyzuspersicaeSulzer)采自春油菜
(Brassicacumpestris)田,棉蚜(瓜蚜,Aphisgossy-
piiGlover)采自西葫芦(Cucurbitapepo)田,豆蚜
(苜蓿蚜,A.craccivoraKoch)采自蚕豆(Viciafa-
ba)田,麦长管蚜(SitobionavenaeFabricius)和麦无
网长管蚜(Metopolophiumdirhodum Walker)采自
冬小麦(Triticumaestivum)田,玉米蚜(Rhopalosi-
phummaidisFitch)和禾谷缢管蚜采自玉米(Zea
mays)田,朱砂叶螨采自黄豆田。以上作物在试虫
(螨)采集前未施用农药。
1.7 生物测定方法
顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对甘蓝
蚜等9种蚜虫触杀活性的测定采用浸叶(穗)浸虫
法[16]。分别取带有蚜虫的油菜叶片、西葫芦叶片、
蚕豆叶片、小麦穗、小麦叶片和玉米叶片,剔除其上
的若蚜和有翅成蚜、被寄生蚜,只保留无翅成蚜。顶
羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段用自来水稀释
成30倍液(换算成浓度为3.21g·L-1),将具蚜叶
片或小麦穗在药液中浸渍3s,取出后用吸水纸吸去
多余药液,放入直径为12cm的培养皿中(铺有滤纸
保湿),叶柄或穗柄用湿棉球保湿。每处理至少50
头试虫,重复4次。以甲醇+JFC稀释成30倍液浸
渍处理作为溶剂对照。在温度(25±1)℃、湿度
60%~80%、光照(L/D)14h/10h条件下饲养。24
h后检查死亡数,计算死亡率和校正死亡率。
顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对朱砂
859
第5期 郭致杰等:顶羽菊提取物对蚜虫和朱砂叶螨的生物活性研究
叶螨触杀活性的测定采用FAO推荐的玻片浸渍
法[18]。乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段用自来水
稀释成100倍液(换算成浓度为0.96g·L-1),以
甲醇+JFC稀释成100倍液浸渍处理作为溶剂对
照。每处理至少50头试螨,重复4次。饲养条件同
1.7.1步骤。24h后检查死亡数,计算死亡率和校
正死亡率。
2 结果与分析
2.1 顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对甘
蓝蚜等9种蚜虫的触杀活性
顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对萝卜
蚜、玉米蚜和禾谷缢管蚜具有很强的触杀活性,在
3.21g·L-1浓度(稀释30倍液)下的校正死亡率分
别为96.15%,94.17%和90.74%,对萝卜蚜的触杀
作用最强;而对甘蓝蚜、桃蚜、棉蚜、豆蚜、麦长管蚜
和麦无网长管蚜基本无触杀活性,校正死亡率在
3.54%~7.22%之间(表1)。
2.2 顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对朱
砂叶螨的触杀活性
顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对朱砂
叶螨具有很强的触杀活性,在0.96g·L-1浓度
(稀释100倍液)下的校正死亡率可达94.81%
(表1)。
表1 顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对9种蚜虫和朱砂叶螨的触杀活性
Table1 ActivitiesofpetroleumetherfractionfromethylacetateextractofA.repensagainstninekindsofaphidsandT.cinnabarinus
供试浓度/g·L-1
Treatedconcentration
试蚜(螨)种类
Testedaphid(mite)species
供试数量/头
Number
24时死亡数/头
Numberof24hdeath
校正死亡率/%
Correctedmortality
3.21
甘蓝蚜B.brassicae
224 16 5.32dC
对照CK 208 4 -
3.21
萝卜蚜L.erysimi
292 281 96.15aA
对照CK 286 6 -
3.21
桃蚜M.persicae
320 23 6.12dC
对照CK 352 4 -
3.21
棉蚜A.gossypii
363 17 3.54dC
对照CK 340 4 -
3.21
豆蚜A.craccivora
298 23 6.70dC
对照CK 275 3 -
3.21
麦长管蚜S.avenae
321 28 7.22dC
对照CK 309 5 -
3.21
麦无网长管蚜M.dirhodum
230 12 4.03dC
对照CK 242 3 -
3.21
玉米蚜R..maidis
298 282 94.17bA
对照CK 307 5 -
3.21
禾谷缢管蚜R..padi
319 290 90.74cB
对照CK 323 6 -
0.96
朱砂叶螨T.cinnabarinus
200 190 94.81abA
对照CK 200 7 -
注:不同小写(大写)字母表示显著(极显著)差异(P≤0.05或P<0.01)
Note:Differentsmalorcapitallettersindicatesignificantdifferenceatthe0.05or0.01level
3 讨论
关于顶羽菊的生物活性,文献报道主要有细胞
毒性[19-20]、植物毒性[11,21]和神经毒性[22-23],但对农
业害虫(螨)的生物活性,国内外迄今未见文献报道。
顶羽菊的化学成分虽有报道,但何种成分具有杀虫
(螨)作用尚不得而知。本文研究了顶羽菊提取物对
甘蓝蚜等9种蚜虫和朱砂叶螨的杀虫(螨)活性,明
确了对不同蚜虫种类的敏感性差异,今后之研究方
向有三:一是继续研究顶羽菊提取物对其他农业害
虫(螨)如粘虫(Mythimnaseparate Walker)、小菜
蛾(PlutellaxylostellaL.)、菜粉蝶(Pierisrapae
L.)、棉铃虫(Helicoverpaarmigera HÜber)、甘蓝
夜蛾(MamestrabrassicaeL.)、甜菜夜蛾(Spodopt-
eraexigua HÜber)、小地老虎(Agrotisypsilon
Rottemberg)、麦 二 叉 蚜 (Schizaphisgraminum
Rondani)和二斑叶螨(T.urticaeKoch)等的杀虫
(螨)活性,探明其杀虫(螨)谱;二是对乙酸乙酯粗提
959
草 地 学 报 第20卷
物之石油醚萃取段开展分离提纯,鉴定出杀虫(螨)
活性成分的化学结构,确定主成分;探明各成分之间
有无协同、增效、拮抗作用;明确主成分的杀虫(螨)
作用机理、杀虫(螨)谱和作用方式;对主成分开展仿
生合成和结构优化、人工合成,为利用顶羽菊创制新
型杀虫(螨)剂提供理论基础;三是研究顶羽菊提取
物对植物病原菌的抑制作用,并明确其有无除草活
性,为进一步研究提供基础。
4 结论
顶羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段对萝卜
蚜、玉米蚜和禾谷缢管蚜具有很强的触杀活性,在
3.21g·L-1浓度下的校正死亡率分别为96.15%,
94.17%和90.74%,而对甘蓝蚜、桃蚜、棉蚜、豆蚜、
麦长管蚜和麦无网长管蚜无触杀活性;对朱砂叶螨
也具有很强的触杀活性,在0.96g·L-1浓度下的
校正死亡率可达94.81%。本研究结果为利用顶羽
菊研制新型植物源杀虫(螨)剂提供了线索和理论依
据。
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(责任编辑 刘云霞)
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