全 文 : 浙江省重大项目(021102533)资助
通讯作者
收稿日期 :20050417 改回日期 :20050829
雷公藤非生物碱对小菜蛾的生物活性研究
徐红星 陈建明 吕仲贤 陈列忠 俞晓平
(浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所 杭州 310021)
摘 要 试验研究雷公藤非生物碱对小菜蛾( Plutella xylostella)的生物活性结果表明 ,雷公藤非生物碱对小菜蛾
具有较强的拒食 、毒杀以及生长发育抑制作用 。雷公藤非生物碱对 2龄小菜蛾幼虫的选择性与非选择性拒食中浓
度(AFC50)分别为 3489mg/L和 4233mg/L ;毒杀中浓度(LC50)为 4986mg/L ;100mg/L的雷公藤非生物碱对小菜
蛾幼虫的生长发育抑制率达 90 %以上 ;但雷公藤非生物碱的杀卵作用不显著 ,以 400mg/L雷公藤非生物碱处理小
菜蛾卵后 ,其孵化率和孵化后幼虫存活率仍分别达 5348 %和 46 % 。
关键词 雷公藤 非生物碱 小菜蛾 生物活性
Insecticidal activities of the nonallkaloid extracts from Tripterygium wilfordii against Plutella xylostella .XU Hong
Xing ,CHEN JianMing ,LU ZhongXian ,CHEN LieZhong ,YU XiaoPing (Institute of Plant Protection and Microbi
ology ,Zhejiang Academy of Agricultural Sciences ,Hangzhou 310021 ,China) ,CJEA ,2006 ,14(4) :179 ~ 181
Abstract The tests on insecticidal activities of the nonalkaloid extracts from Tripterygium wil fordii Hook .f .against
Plutella xylostella L .were conducted .The results show that the nonalkaloid extracts from T . wilfordii has a strong
antifeedance toxicity and growth inhibiting activities .The medium antifeedance concentration (AFC50 ) of the nonalka
loid extracts against the 2nd instar larva of P .xylosella are 3489mg/L and 4233mg/L in the choice and nochoice tests ,
respectively .The medium lethal concentration (LC50) against the 2nd instar of P .xylosella is 4986mg/L .The nonalka
loid extracts also shows a strong growth inhibiting activity to the larva of P .xylosella .But the effect of the nonalkaloid
extracts on the eggs of L .xylosella is not obvious . The egg hatchability and survival rate of the newlyhatched larva of
P . xylosella treated with 400mg/L of the nonalkaloid extracts are 5348 % and 46 % , respectively .
Key words Tripterygium wil fordii ,Nonalkaloid extracts , Plutella xylostella , Insecticidal activity
(Received April 17 ,2005 ; revised Aug .29 ,2005)
小菜蛾( Plutella xylostella L .)属鳞翅目 ,菜蛾科 ,俗称小青虫 、两头尖 ,是十字花科疏菜的主要害虫之
一 ,全世界每年防治费用约需 10亿美元 ,造成产量损失仍有 4000 多万 t 。 目前防治小菜蛾的方法主要为化
学防治 ,但其对一些化学农药的严重抗性给防治带来了极大困难[1] 。 且由于化学杀虫剂的长期不合理使
用 ,产生了严重的“3R”问题 ,特别是在环境保护 、生态平衡和人畜中毒等种种问题的出现及社会舆论的压力
下 ,化学合成杀虫剂受到了严重挑战 ,政府部门已明令禁止多种常用化学农药(如甲胺磷等)的应用 ,使得生
物农药在害虫防治中的应用越来越广泛 。 其中植物源杀虫剂具有对人畜及天敌安全 、在自然环境中易降
解 、残留量低及害虫不易产生抗药性等特点 ,因而受到了广泛关注[2 ~ 4] 。 雷公藤( Tripterygium wil fordii
Hook .f .)为卫矛科雷公藤属植物 ,又名黄藤根 、霹雳木 、菜虫药 ,在我国很早以前就用于医学和防治各种害
虫 。从雷公藤中分离到一系列大环内酯化合物 ,主要包括雷公藤定碱 (Wilfordine) 、雷公藤晋碱 (Wil
forgine) 、雷公藤次碱(Wilfortrine) 、雷公藤灵碱(Wilforine)和雷公藤增碱(Wilforzine)5 种生物碱 ,这些生物
碱对欧洲玉米螟等害虫有很强的毒杀活性[5] 。除了这些生物碱外 ,雷公藤中的二萜类 、三萜类 、倍半萜类等
非生物碱成分的杀虫活性研究还较少[6 ,7] 。 本试验研究了雷公藤根皮中的非生物碱对小菜蛾的杀虫活性 ,
为进一步合理开发雷公藤杀虫剂提供依据 。
1 试验材料与方法
试验所用雷公藤根皮于 2002 年 11 月采自浙江金华毛竹园 ,烘干粉碎后装入索氏提取器中加入 95 %
第 14卷第 4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .4
2 0 0 6年 1 0月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ., 2006
EtOH加热回流 4h 。合并提取液 ,减压浓缩 。浓缩液加入 5 % HCl充分提取 ,过滤后将不溶物水洗至中性 ,加
入 EtOAc回流溶解 ,滤除残渣 ,减压浓缩得浅褐色粗提物 。粗提物上硅胶柱层析 ,EtOAc洗脱 ,TLC检测 、显
色 ,收集阳性反应洗脱液 ,干燥后得到略带黄色的雷公藤非生物碱成分粉末[6 ~ 8] 。 称量后用丙酮溶解 ,置于
冰箱中冷藏 ,待用 。小菜蛾为于 2003年采自浙江省农业科学院试验田的第 3 代蛹 ,羽化 、产卵后 ,在养虫室
内用甘蓝叶连续饲养 4代 ,分别选择产后 24h 内的小菜蛾卵和 2龄 2日龄的幼虫供试 。
对卵孵化和 1龄幼虫的影响 。用丙酮将雷公藤非生物碱配制成 100mg/L和 400mg/L的溶液 。将产在塑
料纸上的卵龄为 24h内的小菜蛾卵在供试提取物药液中浸渍 1s ,取出后用吸水纸将粘附在塑料纸和卵上的溶
液吸去 ,置于直径为 9cm 、垫有湿滤纸的培养皿内并放入 25( ± 1) ℃ 、光照时间为 12h∶12h(光照∶黑暗)的培养箱
中 ,待卵将要孵化时加入直径为 7cm的甘蓝叶片 ,每隔 12h记录孵化卵数和未孵化卵数 ,至连续 3d未见孵化时
止 ,每天检查记录发育到 2龄的幼虫数 ,并将其移出 ,用于计算 1龄幼虫的死亡率 。以丙酮处理作对照 。
拒食作用 。将雷公藤非生物碱用丙酮配制成 200mg/L 、100mg/L 、50mg/L 、25mg/L 、125mg/L 5个浓度 ,将
甘蓝叶片切成 2cm × 2cm的叶碟并在配置好的非生物碱丙酮溶液(用纯丙酮作对照)中浸渍 1s后取出晾干 。把
叶碟放入直径为 9cm 、垫有湿滤纸的培养皿内 。选择性拒食试验时 ,将 2片处理叶碟和两片对照叶碟呈十字型
相间摆放 ;非选择性拒食试验时 ,每培养皿中摆放 4片相同处理叶碟 ,在另外皿中放对照叶碟 。在每皿中接 10
头饥饿 05h的小菜蛾 2龄幼虫 ,并放入漫光照射的生化培养箱内 。 48h后用方格纸测定取食叶面积并计算拒
食率 ,将拒食率转化为几率值 、浓度转化成对数后进行线性回归 ,然后根据回归方程计算拒食中浓度 AFC50 。
拒食率( % ) = (对照组取食叶面积 -处理组取食叶面积)/对照组取食叶面积 × 100 % (1)
毒杀作用 。将直径为 9cm 的甘蓝叶片浸入 200mg/L 、100mg/L 、50mg/L 、25mg/L 、125mg/L 5 个浓度
的雷公藤非生物碱丙酮溶液中 1s后 ,待丙酮挥发完 ,放入直径为 9cm 、垫有湿滤纸的培养皿内 ,接入 10 头小
菜蛾 2龄幼虫 ,连续饲喂 48h后换用新鲜叶片 ,3d后观察并记录小菜蛾幼虫的存活情况 。
对生长发育影响 。将雷公藤非生物碱用丙酮配制成 100mg/L 、50mg/L 和 25mg/L 3 个浓度 ,将直径为
7cm的甘蓝叶片在配制好的溶液中浸 1s后取出 ,晾干后置于直径为 9cm 、垫有湿滤纸的培养皿中 ,每皿接入
10头已称重的小菜蛾 2龄幼虫 ,3d后将存活幼虫称重 ,计算小菜蛾虫体体重增长抑制率 。以丙酮处理作对照 。
增长抑制率( % ) = (对照组平均增加质量 -处理组平均增加质量)/对照组平均增加质量 × 100 % (2)
表 1 雷公藤非生物碱对小菜蛾卵孵化与 1龄幼虫的影响
Tab .1 Effects of the nonealkaloid extracts from T . wilfordii on egg
hatchability and survival rate of 1st instar larvae of P . xylostella
浓度/mg·L - 1
Concent ration
孵化率/ %
Rate of
egg hatchability
1 龄幼虫存活率/ %
Survival rate of the 1 st instar larvae
0 8779 ± 1046a 8013 ± 1708a
100 7347 ± 469b 6667 ± 1297ab
400 5348 ± 723c 4600 ± 2014b
2 结果与分析
21 对卵孵化和 1 龄幼虫的影响
由表 1可知雷公藤非生物碱对小菜蛾卵
的孵化有一定影响 。 雷公藤非生物碱浓度为
100mg/L 时 ,2653 % 的小菜蛾卵不能孵化 ,
孵化幼虫的存活率为 6667 % ,而浓度为
400mg/L 时 4652 %的小菜蛾卵不能孵化 ,孵
化幼虫的存活率为 4600 % 。
22 拒食作用
由表 2 可知无论是在选择性
条件还是非选择性条件下 ,雷公
藤非生物碱对 2 龄小菜蛾均有很
强的拒食作用 ,且随处理浓度的增
大而增强 。在选择性条件下 ,拒食
中浓度 AFC50为 3489mg/L ;在非
选择性条件下 ,拒食中浓度 AFC50
为 4233mg/L 。
23 毒杀作用
由表 3可知雷公藤非生物碱对
表 2 雷公藤非生物碱对 2龄小菜蛾的拒食作用
Tab .2 Antifeedant activity of the nonalkaloid extracts form
T .wil fordii against the 2nd instar larvae of P .xylostella
处 理
T reatments 浓度/mg·L
- 1
Concentration
拒食率/ %
Antifeedant
rate
回归方程
LDP line
拒食中浓度
/mg·L - 1
AFC50
相关系数
Correlation
coefficient
选 择 性 试 验 125 731 y = 32267 x + 00208 3489 09972
25 3180
50 6791
100 9515
200 9902
非选择性试验 125 1748 y = 21575 x + 14904 4233 09803
25 2670
50 5115
100 7300
200 9551
180 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
2龄小菜蛾有较强的毒杀作用 ,
在 125mg/L 浓度下 ,小菜蛾幼
虫死亡率为 953 % ,而当浓度为
200mg/L 时 ,小菜蛾幼虫死亡率
已达到 8889 % ,其回归方程为
y = 22565 x + 11691 ,LC50 =
4986mg/L 。
24 生长发育抑制作用
由表 4可知雷公藤非生物碱
对小菜蛾具有明显的生长发育抑
表 3 雷公藤非生物碱对菜蛾的毒杀作用
Tab .3 Toxicity activity of the nonalkaloid extracts from
T .wilfordii against the 2nd instar larvae of P .xylostella
浓度/mg·L - 1
Concent ration
校正死亡率/ %
Corrected
mortality
回归方程
LDP line
LC 50(95 % F .L)/mg·L - 1 相关系数Correlation
coefficient
125 953 y = 22565 x + 11691 4986(3361 ~ 6611) 09884
25 2180
50 4734
100 8288
200 8889
表 4 雷公藤非生物碱对小菜蛾的生长发育抑制作用
Tab .4 Growth inhibition effect of the nonalkaloid extracts from
T .wil fordii on the 2nd instar larvae of P .xylostella
浓度/mg·L - 1
Concent ration
体重平均增加量/mg
Net increasing of body weight
生长发育抑制率/ %
Grow th inhibition rate
0 214 -
25 125 416 ± 2035a
50 066 692 ± 590ab
100 019 911 ± 538b
制作用 ,且随非生物碱浓度的升高 ,抑制作用相应
加强 。 100mg/L 的雷公藤非生物碱丙酮溶液对小
菜蛾幼虫的生长发育抑制率可高达 90 %以上 。
3 小结与讨论
雷公藤根皮的乙醇粗提物和雷公藤生物碱对
多种害虫如二化螟 、三化螟 、小菜蛾 、蓖麻夜蛾 、蝽
尺蠖 、菜青虫等有拒食 、胃毒 、麻痹和种群抑制等作
用[5 ,9 ~ 13] 。此外 ,罗都强等报道了雷公藤非生物碱
对菜青虫 、粘虫具有杀虫活性[6 ,7] ,并认为其主要杀虫活性成分为总萜内酯 。 本研究认为雷公藤非生物碱对
小菜蛾具有较强的杀虫活性 ,其作用方式包括拒食 、毒杀 、生长发育抑制作用等 ,但杀卵作用较弱 。 另外 ,雷
公藤非生物碱处理后的小菜蛾中毒症状与雷公藤生物碱相似 。 雷公藤非生物碱中的有效成分及其作用机
制尚待进一步研究 。
参 考 文 献
1 黄 剑 ,吴文君 .小菜蛾抗药性研究进展 .贵州大学学报(自然科学版) ,2003 ,20(1) :97 ~ 103
2 李永夫 ,罗安程 .植物源农药研究和应用进展 .科技通报 ,2003 ,19(5) :434 ~ 438
3 马志卿 ,张 兴 .植物源杀虫物质的特点 .植物保护 ,2000 ,26(4) :37 ~ 40
4 汪华源 .近十年我国植物农药专题文献综述 .农药 ,2003 ,42(3) :11 ~ 13
5 陈冀胜 ,郑 硕 .中国有毒植物 .北京 :科学出版社 ,1987
6 罗都强 ,张 兴 .雷公藤非生物碱对菜青虫杀虫活性研究 .农药学学报 ,2000 ,2(4) :94 ~ 96
7 罗都强 ,张 兴 .雷公藤非生物碱分离及对粘虫作用方式研究 .西北农林科技大学学报(自然科学版) ,2001 ,29(4) :81 ~ 84
8 徐礼桑 .中草药有效成分分析法(下) .北京 :人民卫生出版社 ,1984 .374 ~ 376
9 罗都强 ,冯俊涛 ,胡 瓒等 .雷公藤总生物碱分离及杀虫活性研究 .西北农林科技大学学报(自然科学版) ,2001 ,29(2) :61 ~ 64
10 童红云 ,赵善欢 .雷公藤对菜青虫的毒理效应及防治试验 .华南农业大学学报 ,1988 ,9(4) :14 ~ 20
11 徐红星 ,俞晓平 ,陈建明等 .雷公藤提取物对小菜蛾的生物活性 .浙江农业学报 ,2003 ,15(2) :83 ~ 86
12 赵善欢 ,张 兴 .植物性杀虫剂对水稻三化螟拒食及内吸毒力试验 .中国农业科学 ,1982 ,3(2) :55 ~ 62
13 郑许松 ,俞晓平 ,吕仲贤等 .雷公藤根皮提取物对茭白二化螟的生物活性 .植物保护 ,2003 ,29(3) :31 ~ 35
第 4期 徐红星等 :雷公藤非生物碱对小菜蛾的生物活性研究 181