全 文 :收稿日期:2008-11-17
基金项目:公益性行业(农田科研专项 nyhyzx07-057)
作者简介:马丽娜(1983-), 女 ,在读硕士 , E-mai l:mlnxndx@126.com;*通讯作者 , E-mail:huzi862002@126.com。
十种伞形科中草药乙醇提取物的杀螨活性评价
马丽娜1 , 2 , 胡军华2* , 冉 春2 , 李鸿筠2 , 刘好强2 , 姚廷山2 , 贺 磊2 , 雷慧德2
(1.西南大学植物保护学院 , 重庆 400716
2.中国农业科学院柑桔研究所, 国家柑桔工程研究中心 , 重庆 400712)
摘要:研究了蛇床子 、前胡 、川芎 、独活 、柴胡 、羌活 、白芷 、小茴香 、藁本 、当归 10种伞形科植物
的乙醇提取物对桔全爪螨雌成螨触杀活性 、杀卵活性 、卵孵化干扰指数 ,生测试验采用叶片浸
渍法 。结果表明 ,前胡 、羌活 、藁本 、小茴香乙醇提取物具有较高的杀螨活性 ,只有藁本对桔全
爪螨雌成螨触杀效果 、杀卵效果 、卵孵化干扰指数达到最佳 ,值得进一步研究 。此结果为进一
步从伞形科植物提取 、分离和筛选高活性杀螨活性成分奠定了基础。
关 键 词:伞形科;桔全爪螨;植物源杀虫剂
中图分类号:S436.661.23;S482.39 文献标识码:A 文章编号:1005-9261(2009)增刊-0040-05
Insecticidal Activity of Extracts from Ten Umbelliferae Plants against Panonychus citri
MA Li-na1 , 2 , HU Jun-hua2* , RAN Chun2 , LI Hong-jun2 ,
LIU Hao-qiang2 , YAO Ting-shan2 , HE Lei2 , LEI Hui-de2
(1.College of Plant Protection , Southwest University , Chongqing 400716 , China;2.Citrus Research Institute ,
Chinese Academy of Agricultrual Sciences , National Engineering Research Center for Citrus , Chongqing 400712 , China)
Abstract:Ininsecticidal activity of 10 extracts from Cnidium monnieri , Peucedanum praeruptorum ,
Ligusticum chuanxiong , Angelica pubescens , Bupleurum scorzonerifolium , Notopterygium incisum , An-
gelica dahurica , Foeniculum vulgare , Ligusticum sinense and Angelica sinensis by ethanol against the fe-
male mite , egg and oviposition repellency of Panonychus citri were studied by leaf immension method .
The results showed that the extracts of P .praeruptorum , N .incisum , F .vulgare and L.sinense by
ethanol were discovered with higher acaricidal activities , of which , L.sinense have obvious activty a-
gainst female mite , egg and oviposition repellency , is worthwile to reseach further.This result laid the
foundation of further studies on screening , extraction , and isolation of acaricidal components from Umbel-
liferae.
Key words:Umbelliferae;Panonychus citri ;botanal acaricidal
桔全爪螨(Panonychus citri),属蛛形纲 ,蜱螨亚纲 ,蜱螨目 ,叶螨科。别名柑桔红蜘蛛 ,瘤皮
红蜘蛛。它在我国的柑橘产区广泛分布 ,是亚热带地区柑桔生产中重要的有害生物[ 1 , 2] 。桔
全爪螨具有个体小 、繁殖快 、发育历期短 、行动范围小 、适应性强 、突变率高和易发生抗药性等
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25(增 1)40-44 中国生物防治 Chinese Journal of Biological Control 2009 年 7 月
特点 ,是公认的最难防治的有害生物群落之一 。化学杀螨剂在杀螨的同时也消灭了螨类天敌 ,
许多次要害虫的数量有所上升 ,造成了环境污染 。我国植物资源丰富 ,毒植物资源较多 ,从中
寻找植物杀虫剂 ,不仅对人畜及其它生物比较安全 ,而且有利于环境保护。
伞形科(Umbelliferae)植物全世界约有 200余属 , 2500种 ,主要分布于北温带 、亚热带或热
带地区 。我国约有 90属 ,500多种 ,全国均有分布[ 3~ 5] 。在杀虫方面 , Lee 研究发现伞形花科
的茴芹(Pimpinella coriacea)和茴香(Foeniculum vulgare)种子所含的 P-anisaldehyde 和(+)-fen-
chone 对粉尘螨(Denmatophagoides farinae)、屋尘螨(Dermatophagoides pteronyssinus)以及腐食酪螨
(Tyrophagus putrescentiae )均有良好的活性[ 6 , 7] 。毒参(Conium maculatum)对桔全爪螨有拒食作
用;东当归(Angelica acutiloba)和日本川芎(Cnidium offcinale)对尘螨和腐食酪螨有较高的生物
活性[ 8 , 9] 。张静等[ 10]测定了伞形科藁本属植物藁本的提取物 ———细辛醚对粘虫 、桃蚜 、菜青
虫 、棉铃虫 、玉米象和赤拟谷盗等 6种农业害虫的室内毒力 ,发现细辛醚对粘虫有较好的熏蒸 、
触杀作用 ,对桃蚜 、菜青虫具有较强的触杀作用 ,对玉米象有一定的熏蒸 、忌避和种群抑制作
用 ,而对棉铃虫和赤拟谷盗的活性较差 ,具有明显的杀虫选择性 。细辛醚对昆虫的致毒症状与
神经毒剂类似[ 10] 。还有毒芹(Cicuta virosa)、刺果芹(Turgenia latifolia)、毒参 、蛇床子(Cnidium
monnieri)等[ 11] 。另外 ,广泛分布于伞形科植物的呋喃香豆素类(Furocoumarins),化合物处理昆
虫 ,昆虫表现出抑制生长发育和拒食活性.当亚热带粘虫(Spodoptera eridania)取食含有花椒毒
素的饲料时经紫外光照射后 ,表现出生长发育受到抑制 ,不能完成生活周期等[ 12] 。
本课题组在对 28科 52种植物的乙醇提取物进行杀螨生物活性的普筛时 ,发现伞形科几
种植物杀桔全爪螨效果较好 ,因此挑选了10种伞形科植物 ,初步探讨了其乙醇粗提物对桔全
爪螨成虫 、卵的触杀活性和产卵的驱避性 ,为开发植物杀螨剂和植物保护剂提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 试验所用植物样品从四川省成都市荷花池中药材市场购得。除了蛇床子
和小茴香供试部位是果实 ,其余均为根茎 。烘干 ,粉碎过 40目筛( 0.37 mm)后置于-20℃冰
箱中保存待用。样品名录详见表 1。
1.1.2 供试生物 桔全爪螨采自中国农科院柑橘研究所田间。
1.1.3 提取溶剂 乙醇(95%)(分析纯 ,重庆川东化工集团有限公司生产)
1.2 实验方法
1.2.1 杀螨活性物质的提取 称取各中药粉末 20g 。用乙醇(95%)200 ml溶剂三次冷浸提
取。提取液高压真空过滤 ,60℃旋转蒸发得粗膏 ,乙醇定容至所需浓度 ,置于 4℃冰箱备用。
1.2.2 植物提取物触杀毒力测定 采用改进的叶片浸渍法[ 13] 。取直径为 9cm 的培养皿依次
铺上 0.7cm厚的海绵 、滤纸 ,加水至滤纸 ,制成水隔离台 。摘取完整 、生长旺盛的柑橘叶片 , 清
水洗净 ,剪成平整片段 ,叶面向下置于滤纸隔离台上 ,用零号毛笔挑取体色鲜艳 、健康活泼的雌
成螨 ,转移到柑橘叶片上 ,每片叶 30头 ,待螨体稳定后 ,剔除死亡和受伤个体 ,将带螨叶片在药
液中浸渍 5s后取出 ,吸去多余药液。每一处理重复 3次 ,水隔离台置于 25 ±1℃,RH 85%,光
照 L∶D=16h∶8h的生化培养箱中 ,24h后镜检死亡及存活个体数 。用毛笔轻触螨体 ,以螨足不
动者为死亡 。对照组死亡在 10%以下为有效试验 。选取杀虫效果较好的四种植物乙醇提取
物 ,稀释成不同浓度的药液 ,采用叶片残毒法测定其杀虫毒力 。对所得数据利用 Abbott公式计
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增刊 马丽娜等:十种伞形科中草药乙醇提取物的杀螨活性评价
算 ,校正死亡率 =处理死亡率-对照死亡率
1-对照死亡率 ×100%,毒力曲线性由 SPSS 12.0 进行数据分
析[ 14 , 15] 。
1.2.3 4种植物提取物对桔全爪螨雌成螨和卵的触杀毒力的测定 选取杀虫效果较好的小茴
香 、藁本 、前胡 、羌活四种植物乙醇提取物 。采用改进 IRAC(Insecticide Resistance Committee
2000)方法[ 13] 。按 1.2.2方法每片叶挑取试虫50头 ,产卵 12 h后移去成螨 ,将带螨叶片在稀释
成系列浓度的药液中浸渍 5s后取出 ,吸去多余药液。每一浓度重复 3次 ,外界环境同 1.2.2 ,
每24h观察卵孵化情况 ,观察 7 ~ 11 d ,当对照卵不再孵化时 ,处理卵仍没有孵化的判断为死
亡 ,计算卵的死亡率 。统计方法同 1.2.2 。
1.2.4 4种植物提取物对桔全爪螨产卵的驱避性测定 按 1.2.2方法每片叶挑取试虫 100
头 ,产卵 12 h后移去成螨 ,每隔 24 h观察一次卵量并将孵出的若螨清除 ,调查后立即进行数据
处理 ,直至对照处理间卵量差异不显著时停止观察。计算孵化抑制指数=对照孵化率处理孵化率;孵化
率(%)=孵化若螨数总卵数 ×100%[ 16]
2 结果与分析
2.1 伞形科植物乙醇提取物的杀螨活性
采用叶片残毒法测定了 10种供试植物粗提物对桔全爪螨的触杀活性 ,结果见表 1。药液
1 mg/ml ,在 24h内供试植物乙醇提取物大部分对试虫表现出较高的触杀活性 。其中 ,小茴香
的活性较高 ,24 h校正死亡率大于 90%;藁本 、前胡 、羌活的杀虫活性处于中等 ,校正死亡率为
70%~ 90%;川芎的杀虫活性在 60%以上 。其余植物的提取物活性较低 ,校正死亡率在 60%
以下。小茴香 、藁本 、羌活 、前胡的 LC50如表 2。4种的植物的均显示出较高的杀螨活性 ,可与
哒螨灵等常用杀螨剂媲美 。
表 1 10种伞形科植物乙醇提取物的杀螨活性(1g/L ,24h)
植物名称 校正死亡率(100%) 95%置信区间(100%)
蛇床子 Cnidium monnieri 52.1200 eD 45.7535-58.4865
前胡 Peucedanum praeruptorum 82.9000 bcB 70.9343-92.9057
川芎 Ligusticum chuanxion 64.5833 dC 50.2622-78.9045
独活 Angelica pubescens 11.9400 gF 10.9853-12.8947
柴胡 Bupleurum scorzonerifolium 31.1233 fE 12.7706-49.4761
羌活 Notopterygium incisum 76.9467 cB 69.5432-84.3502
白芷 Angelica dahurica 29.7067 fE 27.4334-31.9799
小茴香 Foeniculum vulgare 95.7233 aA 87.6274 -103.8193
藁本 Ligusticum sinense 85.9233 bB 80.8033-91.0434
当归 Angelica sinensis 51.0600 eD 45.9248-56.1952
注:同列数据后有大 、小写英文字母分别表示在 0.01、0.05水平上差异性显著。
表 2 4种伞形科植物乙醇提取物的杀螨毒力
植物名称 毒力回归方程 LC50(g/ L) LC95(g/ L) LC99(g/ L) 相关系数(r)
小茴香 Y =6.4197+1.2012 x 0.0658 1.5397 5.6859 0.9912
藁本 Y =6.5381+1.7917 x 0.1385 1.1471 2.7541 0.9766
羌活 Y =2.8616+0.6658 x 1.6289 481.3141 5081.9390 0.8607
前胡 Y =1.2211+1.0760 x 3.2505 109.7656 471.9914 0.9313
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中 国 生 物 防 治 第 25 卷
2.2 4种植物乙醇提取物的对卵的触杀活性
从表 3可以看出 ,对桔全爪螨卵的毒力较好的是小茴香提取物 ,其 LC50是 144.1805。而其
他3种提取物的毒力程度不同 ,与小茴香差异很显著。
表 3 4种伞形科植物乙醇提取物的杀卵毒力
植物名称 毒力回归方程 LC50(g/ L) LC95(g/ L) LC99(g/ L) 相关系数(r)
小茴香 Y =2.0225+1.3792 x 144.1805 2246.6010 7009.104 0.9644
藁本 Y =3.2577+0.6532 x 465.1068 153418.90 1695432.00 0.9714
羌活 Y =2.3011+0.7457 x 4173.7540 670281.10 5497216.00 0.8111
前胡 Y =2.7764+0.9632 x 204.0249 10408.84 53082.36 0.9867
2.3 4种植物乙醇提取物对卵孵化的干扰指数
4种植物乙醇提取物处理后 7d 孵化率与对照相比达到显著水平 。试验结果表明(见表
4),只有茴香和藁本处理对桔全爪螨的孵化有显著的干扰效果。两种植物提取物的 IIPC 低于
0.2 ,即卵孵化干扰效果高于 80%。其他两种超过 0.7 ,即对卵的孵化干扰效果低于 30%,效果
不显著。
对卵孵化有影响的茴香和藁本提取物在持效性上有所不同 。茴香提取物的持效性较差 ,
只是第一天的干扰孵化指数现为 0.1835 ,第二天开始迅速下降 ,持效期仅为一天。而藁本的速
效性较强 ,开始孵化第一天的干扰指数高达 0.1013 ,且 2 -7d 均未孵化 ,这与其较高的触杀活
性对应。
表 4 植物提取物对桔全爪螨的产卵驱避效果
植物提取物(1g/L) 处理后不同时间的产卵干扰作用控制指数 IIPC
1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d
茴香 0.1835 1.5535 2.4298 0 0 0 0
藁本 0.1013 0 0 0 0 0 0
前胡 0.7678 1.9083 3.2509 0 0 0 0
羌活 0.7194 0.6998 0.4442 0 0 0 0
3 讨论
本文引入了孵化干扰因子这个概念 ,与传统杀螨剂毒杀作用上有很大的不同。之前的防
治忽视了害虫有害生物综合防治上的趋避或干扰效应 。庞雄飞等[ 21]提出把杀虫剂研究应改
为“驱避-毒杀-拒食” 。将靶标对准驱避作用 ,拒食和毒杀为辅 ,把新的绿色环保的“植物保护
剂”补充到化学防治中 ,为我国绿色农药的发展 ,开辟了新的思路 。
以往关于菊科植物杀螨活性的研究较多 ,对伞形科植物的杀螨活性和杀螨机理研究尚少 。
本试验结果表明 ,供试的十种植物都表现出较好的杀螨触杀活性 ,其中藁本的触杀 、杀卵 、对卵
孵化的干扰指数与其余植物相比差异显著。
藁本为伞形科藁本属植物 ,为中华人民共和国药典规定的地道药材。藁本具有很高的药
用价值 ,主要成分为挥发油类 ,其苯酞类成分具有镇静抗惊 、解痉止痛 、平喘的中枢神经调节作
用[ 17] ,倍半萜没红药醇酮类成分具有免疫 、消炎作用[ 18] ,多氧取代肉桂基类成分具有降酶保
肝活性 、阿魏酸具有抗血小板聚集 、镇静作用[ 17] 。万传星等从藁本中分离到细辛醚成分对粘
虫(Mythimna separata)毒杀活性较高 ,对小菜蛾(Plutell axylostella L.)3龄幼虫具有较高触杀
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增刊 马丽娜等:十种伞形科中草药乙醇提取物的杀螨活性评价
及熏蒸活性 ,对 4龄粘虫和家蝇的熏蒸毒力 LC50分别为 16.92μl/L(12h)和 3.52μl/L(24h),对
棉铃虫卵发育 、孵化及初孵幼虫存活有明显影响[ 19] ;还报道了藁本的丙酮冷浸提取物对粘虫
的毒杀活性较高 ,对粘虫和小菜蛾三龄幼虫具有较高的触杀及熏蒸活性 ,同时测定了对黄粉虫
(Tenebrio molitor L.)蛹的生长发育的抑制作用类似于保幼激素。粘虫中毒后先后表现出兴奋 、痉
挛 、麻痹等症状 ,最后死亡。说明其可能作用于神经系统和(或)内分泌系统[19] 。华燕青等[20]从
藁本根茎氯仿萃取相中分离得到细辛醚 、佛手柑内酯 、阿魏酸和异香草醛4个活性化合物 ,其中
异香草醛是首次从藁本中分离得到。佛手柑内酯对菜青虫和粘虫有较高拒食和胃毒毒杀活性。
但到目前为止 ,还没有关于藁本杀螨活性的系统研究 ,对于杀螨活性物质的极性分布也没有报
道。其乙醇粗提物对杀螨 、杀卵 、卵孵化干扰的活性有效成分及其机理值得进一步探讨。
参 考 文 献
[ 1] Uchida M.Ecological studies on the abundance and diapause of spider mi tes and the damage caused by the spider mites in Japanese
pear orchards[ J] .Special Bull.Tottori Frui t Tree Exp.Stn.1982 , 2:1-63.
[ 2] Izquierdo J , Mansanet V , Sanz J V , et al.Development of Envidor ? for the control of spider mites in Spanish citrus production[ J] .
Pflanzenschutz-Nachrichten Bayer.2002 , 55:2-3.
[ 3] 单人骅 , 佘孟兰 , 中国植物志第五十五卷第一分册[ M] .北京:科学出版社(1979).
[ 4] 胡琳贞 , 方明渊 , 中国植物志(第五十七卷第二分册)[ M] .北京:科学出版社(1994).
[ 5] 单人骅 , 佘孟兰 , 中国植物志第五十五卷第三分册[ M] .北京:科学出版社(1992).
[ 6] Lee H S.Acaricidal Activity of Constituents Identified in Foeniculum vulgare Fruit Oi l against Dermatophagoides spp.(Acari:Pyro-
glyphidae)[ J] .Journal of Agricultural and Food Chemistry , 2004 , 52 (10):2887-2889.
[ 7] Lee H.Food Protective Effect of Acaricidal Components Isolated from Anise Seeds against the Stored Food Mite , Tyrophagusputrescen-
tiae(S chrank)[ J] .Journal of Food Protection.2005 , 68 (6):1208-1210.
[ 8] Kwon J H , Ahn Y J.Acaricidal Activity of Butylidenephthalide Identified in Cnidium officinale Rhizome against Dermatophagoides
farinae and Dermatophagoides pteronyssinus (Acari :Pyroglyphidae)[ J] .Journal of Agricultural and Fod Chemistry , 2002 , 50 (16):
4479-4483.
[ 9] Tsukamoto T , Nakatani S , Yoshioka Y , et al.Adulticidal and Acaricidal Activity of Two Geometrical Butylidenephthalide Isomers
[ J] .Biological &Pharmaceutical Bulletin.2006 , 29(3):592-594.
[ 10] 张静 , 冯岗 , 马志卿, 等.细辛醚对 6种农业害虫的杀虫活性[ J] .西北农林科技大学学报(自然科学版).2008:04.
[ 11] 李端 , 周立刚 , 姜微波 , 等.伞形科植物抗菌成分的研究进展[ J] .西北农林科技大学学报(自然科学版).2005 , 33:
161.
[ 12] 徐汉虹, 鞠荣.植物源光活化毒素的研究与新农药开发[ J] .华南农业大学学报(自然科学版).2003 , 24 (4).
[ 13] 孟和生.两种生物方法对杀螨剂毒力测定结果的影响比较[ J] .植物保护.2002 , 28(003):49-51.
[ 14] Isman M B.Plant essential oils for pest and disease management[ J] .Crop Protection.2000, 19 (8-10):603-608.
[ 15] 尚德斌, 骆星丹 , 李春华 , 等.黄花蒿杀螨活性物质的提取分离及活性评价[ J] .中国农学通报.2007 , 23(2):360-
363.
[ 16] 岑伊静, 庞雄飞 , 周琼 , 等.非嗜食植物提取物对桔全爪螨产卵的驱避性测定[ J] .应用生态 学报.2004 , 15 (009):
1687-1690.
[ 17] 张金兰, 周志 , 等.藁本药材化学成分 , 质量控制及药效学研究[ J] .中国药学杂志.2002 , 37 (009):654-657.
[ 18] 黄彦合,于德泉.消旋藁本酚及其类似物的合成研究[ J] .药学学报.1997 , 32(9):675-681.
[ 19] 万传星.藁本杀虫抑菌作用初步研究[ D] .杨凌:西北农村科技大学 , 2003.
[ 20] 华燕青 , 李广泽 , 陈安良 , 等.藁本中杀虫活性成分的分离与鉴定[ J] .西北农林科技大学学报.2004 , 32 (B11):54
-56.
[ 21] 庞雄飞,张茂新.植物保护剂防治害虫效果的评价方法[ J] .应用生态学报.2000 , 11(001):108-110.
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