免费文献传递   相关文献

盐肤木不同提取液对褐飞虱生物活性的研究



全 文 :盐肤木不同提取液对褐飞虱生物活性的研究
赵玉敏 1 , 车喜全2 , 朱俊义 1 , 顾地周 1
(1.通化师范学院生物系 ,吉林通化 134002;2.通化师范学院化学系 ,吉林通化 134002)
  摘要:基于均匀设计法研究了盐肤木鲜根的不同提取液对褐飞虱的触杀和拒食作用 ,结果表明:乙醇浸提液和水蒸汽蒸
馏液对褐飞虱具有较高的触杀活性 ,水蒸汽蒸馏液对褐飞虱具有较强的拒食活性;乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对褐飞虱 48 h
的致死中浓度(LC50)分别为 5.943 6 mg/ml、 6.776 2 mg/ml,水蒸汽蒸馏液对褐飞虱 24 h、 48 h的拒食中浓度(AFC50)分别为
8.364 1 mg/ml、 9.676 4 mg/ml;丙酮浸提液对褐飞虱的触杀和拒食作用不显著。
  关键词:盐肤木;提取液;褐飞虱;触杀;拒食;均匀设计;生物活性
  中图分类号:S435.112 +.3  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2009)01-0109-02
  盐肤木(RhuschinensisMil.)别名五倍子树 ,是漆树科盐
肤木属多年生落叶大灌木或小乔木 ,为我国重要经济树种之
一 。其根 、茎 、叶入药可主治肺虚久咳 、久痢 、久泻 、黄疸 、便
血 、跌打损伤 、感冒发热等症。目前对盐肤木的研究主要集中
在化学成分和药理活性的研究 ,而对它用于农业害虫防治至
今未见报道 。在研究中发现 ,盐肤木对几种常见农业害虫
(尤其是褐飞虱)有较高的活性 。褐飞虱为水稻重要害虫 ,主
要吸食水稻叶的汁液 ,使水稻叶变黄黑 ,以致枯死 ,严重时植
株生长停滞 ,导致水稻产量低 、品质差 。以往褐飞虱防治多采
用乐果等高效 、高毒 、高残留农药 。本试验采用不同的活性测
试方法研究盐肤木鲜根的乙醇 、丙酮浸提液及其水蒸汽蒸馏
液对褐飞虱的生物活性作用 ,为开发新型植物源农药提供
参考 。
1 材料与方法
1.1 供试植物和昆虫
盐肤木采自吉林省石湖自然保护区 。用其鲜根入药 ,用
清水洗净表面泥土后备用 。褐飞虱捕自吉林省通化县水稻田
的水稻植株 。选择健康 、大小均匀的褐飞虱供试验用 。
1.2 药液制备及制备方法
称取盐肤木的鲜根 3份 ,每份 10 g,放入研钵中捣成泥
状 。其中 2份分别加入 50 ml乙醇和丙酮 , (25±2)℃恒温
振荡提取 6 h;另外 1份用蒸馏水浸泡 12 h后进行水蒸汽蒸
馏 3次且每次均用两层纱布过滤 。将 3次水馏液混合后直接
定容;乙醇、丙酮浸提液的滤液减压浓缩后加入少量 95%乙
醇溶解后用蒸馏水定容 。 3种药液均制备成浓度水平为
10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0、27.5、30.0、 32.5
mg/ml后备用(表 1)。
收稿日期:2008-08-20
基金项目:吉林省教育厅自然科学基金 [编号:(2003)-65] 。
作者简介:赵玉敏(1964—),女 ,吉林通化人 ,教授 ,主要从事昆虫生
理生化研究。 Tel:(0435)3208073;E-mail:tszym@sohu.com。
通讯作者:顾地周(1973—),男 ,吉林通化人 ,讲师 ,主要从事长白山
区药用植物研究。 Tel:(0435)3208073;E-mail:gudizhou@ 163.
com。
表 1 本试验 U10(103)因素及水平设计
水平
因素(mg/ml)
X1 X2 X3
1 10.0 10.0 10.0
2 12.5 12.5 12.5
3 15.0 15.0 15.0
4 17.5 17.5 17.5
5 20.0 20.0 20.0
6 22.5 22.5 22.5
7 25.0 25.0 25.0
8 27.5 27.5 27.5
9 30.0 30.0 30.0
10 32.5 32.5 32.5
1.3 盐肤木鲜根乙醇 、丙酮浸提液和水蒸汽蒸馏液对褐飞虱
触杀和拒食活性测定
1.3.1 触杀作用测定  试验采用浸渍法。将褐飞虱放入自
制的小培养皿状滤网中 ,浸没于不同浓度乙醇 、丙酮浸提液和
水蒸汽蒸馏液(三种药液均加入少量的吐温 -80或洗衣粉作
为表面活性剂以确保药液与褐飞虱充分接触 )中处理 30 s后
迅速取出 ,置于有鲜嫩水稻叶的烧杯(500 ml,杯底垫有保湿
滤纸 3层)中 ,每个处理 30只褐飞虱 ,重复 3次;对照分别用
30%的乙醇和蒸馏水做同样处理 。将烧杯置于温度 (22±2)
℃、相对湿度 60% ~ 75%、光照强度 600 lx的培养箱内观察 ,
于 24h、48 h后观察褐飞虱的死亡情况 ,统计并计算出死亡
率 、校正死亡率和致死中浓度 (LC50 )。计算方法:死亡率
(%)=(死亡虫数 /供试总虫数)×100;校正死亡率(%)=
[ (处理组死亡率 -对照组死亡率)/(1-对照组死亡率)] ×
100。
1.3.2 拒食作用测定  试验采用浸叶法。将适量的鲜嫩水
稻叶放入供试样品内浸泡 20 s,取出放入杯底垫有 3层保湿
滤纸的烧杯中 ,于叶片中央接入已饥饿 12 h的褐飞虱 10只 ,
每个处理 30只褐飞虱(即重复 3次);对照分别用 30%的乙
醇和蒸馏水做同样处理 。将烧杯置于温度(22±2)℃、相对
湿度 60% ~ 75%、光照强度 600 lx的培养箱内观察 ,于 24 h
后分别统计对照组和处理组叶上褐飞虱的栖息数 , 48 h后再
次调查栖息数 ,计算栖息率和拒食率 。根据平均栖息率计算
出拒食率和拒食中浓度(AFC50 )。计算方法:栖息率(%)=
—109—江苏农业科学 2009年第 1期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.01.031
(处理组褐飞虱栖息数 /每个处理褐飞虱总数)×100,拒食率
(%)=[ (对照组褐飞虱栖息数 -处理组褐飞虱栖息数 )/每
个处理褐飞虱总数 ] ×100。
1.4 设计统计分析
采用均匀设计(UniformDesign)软件;回归分析均采取全
回归(后退法)。
2 结果与分析
用 1.3.1和 1.3.2的方法测定了盐肤木鲜根不同浓度的
乙醇 、丙酮浸提液和水蒸汽蒸馏液对褐飞虱触杀和拒食作用 ,
为了快而准确的判断出三种提取液对褐飞虱触杀和拒食作用
的显著性 ,采用均匀设计法 ,同时考察了不同浓度的乙醇 、丙
酮浸提液和水蒸汽蒸馏液对褐飞虱的触杀致死率和拒食率的
影响 ,结果见表 2。
2.1 盐肤木对褐飞虱触杀作用的影响
试验所得数据(表 2)经均匀设计软件分析处理后(表 3)
可知 , 24h的毒力回归方程分析结果表明 ,乙醇浸提液和水
蒸汽蒸馏液对褐飞虱有较好的触杀作用 ,随着乙醇浸提液和
水蒸汽蒸馏液质量浓度的增大校正死亡率升高;由表 2和 48
h的毒力回归方程(表 3)发现 ,乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液
对褐飞虱保持着较好的触杀作用 ,由各方程项对回归的贡献
(按偏回归平方和降序排列:U(1) =68.7 , U(2)/U=89.1%;
U(2)=20.2 , U(2)/U=26.2%)可知 ,乙醇浸提液比水蒸汽蒸
馏液对褐飞虱的触杀活性强 , 48h校正死亡率可达到94.7%,
乙醇浸提液 LC50为 5.943 6 mg/ml,水蒸汽蒸馏液 LC50为
6.776 2mg/ml。褐飞虱接触两种药液后 ,先是迅速无方向地
四处爬动 ,然后爬动速度逐渐减慢直至静止不动 ,断定褐飞虱
虫体已瘫痪或麻痹 ,大部分虫体不能恢复正常状态而直接死
亡 ,死亡状态为静止萎缩;24h内的观察和统计发现:少数褐
飞虱虽经历瘫痪或麻痹一段时间后还可以恢复活动 ,但表现
出明显不取食现象并直至死亡 。由回归分析结果可知 ,丙酮
浸提液对褐飞虱触杀活性不显著 。
表 2 U10(103)均匀设计试验安排及结果
处理号 因素(mg/ml)
X1 X2 X3
24h致死率和拒食率(%)
Y1 Y2
48h致死率和拒食率(%)
Y3 Y4
1 10.0 20.0 25.0 84.3(83.5) 76.4 86.5(86.5) 77.0
2 12.5 32.5 15.0 82.5(82.5) 60.6 86.0(85.3) 61.5
3 15.0 17.5 32.5 88.0(87.1) 87.8 89.7(89.7) 88.5
4 17.5 30.0 22.5 85.7(85.7) 72.4 88.5(88.5) 73.2
5 20.0 15.0 12.5 84.5(84.5) 57.0 87.7(87.7) 59.0
6 22.5 27.5 30.0 89.0(89.0) 84.0 92.5(92.5) 86.3
7 25.0 12.5 20.0 89.0(88.0) 68.5 92.0(91.3) 69.7
8 27.5 25.0 10.0 86.7(86.7) 53.0 90.5(90.5) 55.0
9 30.0 10.0 27.5 91.4(91.4) 80.5 95.6(94.7) 82.3
10 32.5 22.5 17.5 90.2(90.2) 64.7 92.5(92.5) 66.0
  注:X1 为乙醇浸提液浓度 , X2 为丙酮浸提液浓度 , X3 为水蒸汽蒸馏液浓度, Y1为 24h触杀致死率 , Y2为 24h拒食率, Y3为 48h触杀致死
率 , Y4为 48 h拒食率 ,括号内数值分别代表 Y1、Y3在 24h和 48 h的校正触杀致死率。
表 3 盐肤木对褐飞虱的触杀和拒食活性回归分析结果
统计
时间
(h)
触杀活性
毒力回归方程 复相关系数(R) 检验值 Ft 临界值
拒食活性
毒力回归方程 复相关系数(R) 检验值 Ft 临界值
24 Y1=74.7+0.362X1+0.211X3 0.999 4 3 161 F(0.05, 2, 7)=4.737 Y2=37.5+1.550X3 0.999 9 55 210 F0.05(1, 8)=5.318
48 Y3=77.7+0.373X1+0.202X3 0.991 3 198.6 F(0.05, 2, 7)=4.737 Y4=39.2+1.530X3 0.998 4 2 434 F0.05(1, 8)=5.318
  注:样本容量N=10,显著性水平 α=0.05。
2.2 盐肤木对褐飞虱拒食作用的影响
通过表 2和 24 h的回归方程及其回归分析结果(表 3)
看出 ,水蒸汽蒸馏液对褐飞虱有较强的拒食作用 ,水蒸汽蒸馏
提取液浓度增大则拒食率增高 ,乙醇浸提液和丙酮浸提液对
褐飞虱的拒食不起作用 。由 48h的回归方程和表 2发现 ,水
蒸汽蒸馏液对褐飞虱保持显著的拒食作用 ,随浓度的增大和
时间的延长则拒食率升高 ,褐飞虱在处理叶片上的栖息数比
在对照叶片上少 ,在高浓度处理叶片又比低浓度处理的叶片
上显著减少 , 24h和 48 h的水蒸汽蒸馏液拒食中浓度 AFC50
值分别为 8.364 1mg/ml、9.676 4 mg/ml;不同处理时间的拒
食率不同 , 48h的拒食率均高于 24 h的拒食率 ,说明 48h的
拒食活性明显高于 24 h的拒食活性 。
3 结论与讨论
本研究结果表明 ,盐肤木鲜根中含有对褐飞虱具有显著
生物活性的物质 ,主要表现在对褐飞虱的触杀和拒食作用 。
  在触杀试验中 ,通过对 24h的毒力回归方程分析结果和
表 2可知 ,乙醇浸提液和水蒸汽蒸馏液均对褐飞虱具有较好
的触杀作用 , 24 h校正死亡率高达 91.4%,说明盐肤木鲜根
中具有触杀作用的生物活性物质既能被乙醇浸提出来 ,也能
通过水蒸汽蒸馏获得 。部分褐飞虱虽未死亡 ,但取食量明显
较对照少 。对 48 h的毒力回归方程分析结果和表 2可知 ,乙
醇浸提液和水蒸汽蒸馏液对褐飞虱仍然保持着较好的触杀效
(下转第 121页)
—110— 江苏农业科学 2009年第 1期
由表 2结果可以看出:4种抗菌药物对 1.959菌株的抑
制程度比较大 ,即该菌株对抗菌药物的敏感度较大 ,抑菌率在
76% ~ 97%之间;而对 1.897菌株的抑制程度则相对较小 ,抑
菌率范围在 61% ~ 89%之间 ,该菌对硫酸庆大霉素的敏感度
较高 。
表 2 两株苏云金芽孢杆菌对 4种抗菌药物的敏感性比较
药物名称 浓度(mg/ml)
菌落数(个)
1.897 1.959
抑菌率(%)
1.897 1.959
安苄西林钠 5.00 19 3 81 97
3.50 22 8 78 92
2.00 28 14 72 86
0.50 35 21 65 79
青霉素钠 5.00 21 5 79 95
3.50 24 9 76 91
2.00 33 12 67 88
0.50 38 17 62 83
氯霉素 5.00 22 5 78 95
3.50 24 8 76 92
2.00 35 13 65 87
0.50 39 19 61 81
硫酸庆大霉素 5.00 11 3 89 97
3.50 15 10 85 90
2.00 21 17 79 83
0.50 32 24 68 76
对照组 100
3 讨论
通过本试验发现 ,从中国科学院微生物研究所购买的苏
云金杆菌两个亚种对 4种抗菌药均具有敏感性 ,并且随着抗
菌药物浓度的增加两种菌对药物的敏感度也在增加 。苏云金
杆菌 1.897菌株对药物的抗性较高 , 抑菌率相对较低 ,在
61% ~ 89%之间;苏云金杆菌 1.959菌株对药物的抗性较低 ,
抑菌率相对较高 ,在 76% ~ 97%之间 ,菌株的生长几乎被完
全抑制 。试验还发现:苏云金杆菌 1.897菌株对硫酸庆大霉
素较敏感 , 硫酸庆大霉素 5.00 mg/ml处理抑菌率为 89%,而
对安苄西林钠 、青霉素钠 、氯霉素的敏感度相对较低 。由此说
明 , 苏云金杆菌不同亚种之间对抗菌药物的敏感性是不同
的 ,不同的抗菌药物对苏云金芽孢杆菌的抑菌作用也有一定
的差异 。根据这种特点 ,可以有针对性地筛选苏云金芽孢杆
菌 ,为生物农药的科学合理使用提供理论依据 。
参考文献:
[ 1]苏旭东 ,檀建新 ,张 伟 ,等.苏云金芽孢杆菌的分离与鉴定 [ J].
安徽农业科学 , 2006, 34(19):4835-4836.
[ 2]魏光河 ,李 莉 ,韩开菊 ,等.乳酸杆菌及芽孢杆菌对 32种抗菌
药物的敏感性研究 [ J] .四川畜牧兽医 , 2007, 34(12):22-24.
[ 3]黄秀梨.微生物实验指导 [ M] .北京:高等教育出版社 , 1999:23
-24, 35-37.
[ 4]翟兴礼 ,刘秀花.苦楝果实提取物对 Bt-8010和 Bt-7216的抑
菌活性 [ J] .华北农学报 , 2006, 21(5):132-134.
(上接第 110页)
果 , 48h校正死亡率可达到 94.7%,触杀的中浓度 LC50值分
别为 5.943 6 mg/ml、6.776 2 mg/ml,且致死率均比 24 h的
高 。分析其原因大致有两种情况:第一种情况是盐肤木鲜根
中起触杀作用的活性物质极易溶于乙醇且浸提量较多或者是
在乙醇中保持较好的稳定性;第二种情况是盐肤木鲜根中含
有多种具有触杀活性的不同物质 ,其各自的触杀作用机理不
同 ,触杀活性物质表现的快慢不同 ,随着时间的延长均表现出
触杀作用 。丙酮浸提液对褐飞虱的触杀作用表现不明显 ,可
能是具有触杀活性的物质在丙酮中含量少导致触杀作用不显
著 ,也可能是丙酮浸提液中的拒食活性物质较乙醇浸提液和
水蒸汽蒸馏液中的拒食活性物质易被褐飞虱产生抗药免疫力
等原因 。
在褐飞虱拒食试验中 ,仅水蒸汽蒸馏提取液有显著效果 ,
说明盐肤木鲜根中具有拒食作用的生物活性物质能通过水蒸
汽蒸馏出来 。从 48 h的拒食活性分析和表 2看出 ,水蒸汽蒸
馏液仍然保持着显著的拒食效果 。 24 h和 48 h的水蒸汽蒸
馏液拒食中浓度 AFC50值分别为 8.364 1 mg/ml、9.676 4
mg/ml,且 48h的拒食率都高于 24h,这可能是盐肤木鲜根中
含有多种具有拒食的活性物质 ,只是作用的快慢有差异而已;
也可能是乙醇浸提液和丙酮浸提液中的拒食活性物质含量少
导致作用不显著;还有可能是乙醇和丙酮浸提液中的拒食活
性物质较水蒸汽蒸馏液中的拒食活性物质易被褐飞虱产生抗
药免疫力等原因 。目前 ,国内外利用植物防治病虫害的研究
和报道较多 [ 1 -5 ] ,但盐肤木属植物对杀虫生物活性的研究未
见报道 。此研究结果为利用盐肤木进一步研究和开发新型的
植物源农药可能有一定的参考价值 。
参考文献:
[ 1] Soon-IIK, Jung-YeonR.Insecticidalactivitiesofaromaticplant
extractsandessentialoilsagainstSitophilusoryzaeandCalosobruchus
chinensis[J] .JournalofStoredProductsResearch, 2003, 39:293-
303.
[ 2] BroadwayRM, SeamSD.PLantproteinaseinhibitors:Mechanism
ofactionandefectonthegrowthanddigestivephysiologyofLarval
HeliothiszeaandSpodopteraexiqua[ J] .InsectPhysiology, 1986, 32
(10):827-833.
[ 3] KlockJA, HumY, ChiuSF.Grayanoidditerpeneinsectantifeeda-
ntsandinsecticidesfromRhododendronmole[ J].Phytochemistry,
1991, 30(6):1797-1800.
[ 4] MiyazawaM, TsukamotoT, AnzaiJ, etal.Insecticidaleffectof
phthalidesandfuranocoumarinsfromAngelicaacutilobaagainstDro-
sophilamelanogaster[ J] .JournalofAgriculturalandFoodChemis-
try, 2004, 52(14):4401-4405.
[ 5] WuWJ, WangMA, ZhuJB, etal.Fivenewinsecticidalsesquiter-
penoidfromCelastrusangulatus[ J].JournalofNaturalProducts,
2001, 64(3):364-367.
—121—翟兴礼等:苏云金芽孢杆菌两个亚种对几种常见抗菌药物的敏感性试验