110種植物提取物殺蟲活性初步研究

于化龍 李晶晶 任美儒 劉祿威 馬樹杰

摘? 要：為評(píng)價(jià)53科110種植物的殺蟲活性，本研究采用小葉碟添加法和微量點(diǎn)滴法，測(cè)定了植物乙醇提取物對(duì)小菜蛾（Plutella xylostella）、粘蟲（Mythimna seperata）和豌豆修尾蚜（Megoura japonica）的殺蟲活性;進(jìn)一步測(cè)定了活性較好植物提取物對(duì)小菜蛾、粘蟲和豌豆修尾蚜的拒食、胃毒和觸殺毒力。結(jié)果表明：在1 g/mL的供試劑量下，鐵皮石斛（Dendrobium officinale）、荸薺（Eleocharis dulcis）和白棠子樹（Callicarpa dichotoma）對(duì)小菜蛾3齡幼蟲72 h的校正死亡率均在80%以上，LC50分別為321.94、352.46、457.14 mg/mL;鹿藿（Rhynchosia volubilis）對(duì)小菜蛾3齡幼蟲72 h的拒食率在90%以上，AFC50為362.74 mg/mL。木蝴蝶（Oroxylum indicum）和鐵皮石斛對(duì)粘蟲3齡幼蟲72 h的校正死亡率均在60%以上;鐵皮石斛和木蝴蝶對(duì)粘蟲3齡幼蟲的拒食率均為90%以上，AFC50分別為318.06和329.94 mg/mL。荸薺、鐵皮石斛、秋子梨（Pyrus ussuriensis）、單葉蔓荊（Vitex rotundifolia）和青藤仔（Jasminum nervosum）提取物對(duì)豌豆修尾蚜的LC50分別為21.87、190.22、225.51、233.47、273.76 mg/mL。由此可見，木蝴蝶、鐵皮石斛、白棠子樹和荸薺等4種植物的殺蟲活性較好，具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：植物源農(nóng)藥;小菜蛾;粘蟲;豌豆修尾蚜：殺蟲活性

中圖分類號(hào)：S482.3+9????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Insecticidal Activity of Extracts from 110 Traditional Chinese

Medicines

YU Hualong， LI Jingjing， REN Meiru， LIU Luwei， MA Shujie*

College of Plant Protection， Hebei Agricultural University， Baoding， Hebei 071001， China

Abstract： In order to evaluate the insecticidal activity of the extracts from traditional Chinese medicines， 110 plant extracts were tested by the leaf disc method and micro spot method， with Plutella xylostella， Mythimna separate and Megoura japonica as the indicators， and the antifeedant， stomach posioning and contact toxicity were further evaluated. The results showed that Dendrobium officinale， Eleocharis dulcis and Callicarpa dichotoma extracts had high toxic on 3rd larva of P. xylostella， with the corrected mortality of more than 80% after 72 h; and the LC50 value was 321.94， 352.46 and 457.14 mg/mL， respectively. The antifeedant rate of Rhynchosia volubilis extract was over 90% against 3rd larva of P. xylostella after 72 h， and the AFC50 value was 362.74 mg/mL. The corrected mortality of Oroxylum indicum and D. officinale extracts were over 60% against 3rd larva of M. separate; D. officinale and O. indicum extract had effective antifeedant activity against 3rd larva of M. separate， with the antifeedant rate of more than 90% after 72 h， and the AFC50 value was 318.06 and 329.94 mg/mL， respectively. The toxicity test showed E. dulcist， D. officinale， Pyrus ussuriensis， Vitex rotundifolia and Jasminum nervosum had effective contact activity against M. japonica， with the LC50 of 21.87， 190.22， 225.51， 233.47 and 273.76 mg/mL， respectively. In a word， O. indicum， D. officinale， C. dichotoma and E. dulcis had effective insecticidal activity， and should be further studied.

Keywords： botanical pesticide; Plutella xylostella; Mythimna separate; Megoura japonica; insecticidal activity

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.07.036

從植物中發(fā)現(xiàn)具有殺蟲活性的化合物，以其為先導(dǎo)合成新型化學(xué)農(nóng)藥，或直接將其開發(fā)成植物源殺蟲劑，是新農(nóng)藥創(chuàng)制的熱點(diǎn)之一[1-2]，其中篩選和發(fā)現(xiàn)具有殺蟲活性的植物資源是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作[3-5]。我國(guó)中藥植物資源豐富，其中已報(bào)道的具有殺蟲活性的苦參[6]、藜蘆[7]、百部[8]、苦皮藤[9]、雷公藤[10]等均是重要的中藥植物。因此，從中藥植物中篩選和發(fā)現(xiàn)具有殺蟲活性的資源是植物源殺蟲劑研究的重要方向之一。李秀梅等[11]報(bào)道了18種中草藥提取物對(duì)褐飛虱和甜菜夜蛾的殺蟲活性;丁偉等[12]對(duì)14種中藥植物資源進(jìn)行了殺蟲活性研究;孫明清等[13]研究了58種中草藥對(duì)棉鈴蟲的生物活性。張潔[14]對(duì)我國(guó)植物源殺蟲劑發(fā)展歷程進(jìn)行研究并總結(jié)出了具有殺蟲活性的植物名錄，其中許多重要的植物資源尚未見系統(tǒng)研究報(bào)道。

因此，本研究采用室內(nèi)生物活性測(cè)定方法，評(píng)價(jià)了53科110種植物對(duì)小菜蛾（Plutella xylostella）、粘蟲（Mythimna seperata）和豌豆修尾蚜（Megoura japonica）的殺蟲活性;并對(duì)殺蟲活性較好的植物提取物進(jìn)行了拒食、胃毒和觸殺毒力測(cè)定，以期為進(jìn)一步深入研究其殺蟲作用奠定基礎(chǔ)，為新型植物源殺蟲劑的研發(fā)提供候選材料和理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 供試?yán)ハx? 粘蟲（Mythimna seperata）、小菜蛾（Plutella xylostella）和豌豆修尾蚜（Megoura japonica）均為室內(nèi)飼養(yǎng)種群，飼養(yǎng)條件為溫度（25±1）℃、濕度（75±5）%、光照D/L=12 h/12 h，由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院養(yǎng)蟲室提供。

1.1.2? 供試植物? 供試植物110種，分屬于53科，購于河北省安國(guó)市冷背藥材有限公司，具體名稱見表1。置于40 ℃烘箱內(nèi)烘干，粉碎后過孔徑0.400 mm篩，裝入密封袋內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2? 方法

1.2.1? 植物提取物的制備? 采用超聲波提取法[15]提取植物樣品。分別稱取植物干粉20 g，加入無水乙醇（料液比為1∶10 g/mL）進(jìn)行提取，每次30 min重復(fù)提取3次;過濾3次，濾液在52 ℃減壓濃縮，濃縮為1 g/mL提取液，用于殺蟲活性測(cè)定。

1.2.2? 對(duì)小菜蛾的拒食及胃毒毒力? 采用小葉碟添加法[16]測(cè)定提取物對(duì)小菜蛾的拒食及胃毒毒力。用圓形打孔機(jī)（直徑5 mm）將新鮮的甘藍(lán)葉片打成葉碟，將其置于供試植物1 g/mL提取液中2～3 s，取出放于濾紙上自然晾干，放入培養(yǎng)皿（9 cm）中，再放入經(jīng)過饑餓處理4 h的試蟲。每皿放入5片葉碟，十字交叉排列。

1.2.3? 對(duì)粘蟲的拒食及胃毒毒力? 采用小葉碟添加法測(cè)定提取物對(duì)粘蟲的拒食及胃毒毒力。將新鮮的玉米葉片剪成（1 cm×1 cm）的小葉碟，將其置于供試植物1 g/mL提取液中2～3 s，取出放于濾紙上自然晾干，放入培養(yǎng)皿（9 cm）中，再放入經(jīng)過饑餓處理4 h的試蟲。每皿放入5片葉碟，十字交叉排列。

上述殺蟲活性測(cè)定以90%乙醇處理作為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)10頭試蟲。處理后，均放置于養(yǎng)蟲室培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為溫度（25±1）℃、濕度（75±5）%、光照D/L=12 h/12 h，處理24、48、72 h后分別統(tǒng)計(jì)死蟲數(shù)（觸之不動(dòng)，也不取食即為死亡），計(jì)算死亡率、校正死亡率，統(tǒng)計(jì)取食葉碟數(shù)，計(jì)算拒食率。

1.2.4? 對(duì)豌豆修尾蚜的觸殺活性? 對(duì)豌豆修尾蚜的觸殺作用測(cè)定采用微量點(diǎn)滴法。使用微量點(diǎn)滴儀點(diǎn)滴藥液于其胸背部，每蟲0.055 μL藥液（濃度為1 g/mL），每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)培養(yǎng)皿試蟲20頭，以點(diǎn)滴等量80%丙酮為對(duì)照，處理后置蟲于培養(yǎng)皿中。在養(yǎng)蟲室內(nèi)培養(yǎng)觀察，并于12、24、48 h后檢查記錄試蟲死亡情況，并計(jì)算死亡率和校正死亡率。計(jì)算公式如下：

死亡率=死蟲數(shù)/總蟲數(shù)×100%

校正死亡率=（處理組死亡率–對(duì)照組死亡率）/（1–對(duì)照組死亡率）×100%

拒食率=（對(duì)照取食葉碟數(shù)–處理取食葉碟數(shù)）/對(duì)照取食葉碟數(shù)×100%

對(duì)殺蟲活性較好的植物提取物進(jìn)一步進(jìn)行毒力測(cè)定：采用二次稀釋法，將篩選出來的植物提取物稀釋為5個(gè)待測(cè)濃度，每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)培養(yǎng)皿試蟲10～20頭。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0軟件的單因素方差分析法求出致死中濃度（LC50）、拒食中濃度（AFC50）及95%置信區(qū)間，毒力回歸方程等相關(guān)參數(shù)。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 110種植物乙醇提取物對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的拒食及胃毒毒力

采用小葉碟添加法測(cè)定了110種植物乙醇提取物對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的拒食及胃毒毒力，結(jié)果見表1。由表1可知，各植物乙醇提取物對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的拒食及胃毒毒力差異較大。處理24 h后，鹿藿的拒食活性最強(qiáng)，其拒食率為93.33%;木蝴蝶、大黃、桔梗、絲瓜瓤、木通、鐵皮石斛、玉竹、烏藥和牡丹皮等60種植物的拒食率在50%～90%之間;刺蒺藜、相思藤、國(guó)槐和紅芽大戟等其余植物的拒食率均低于50%。處理48 h后，木蝴蝶、大黃、桔梗、鐵皮石斛、

玉竹、金櫻子和厚樸等54種植物的拒食率在50%～90%之間;郁李仁、浮萍、麥冬、烏藥、芡實(shí)和牡丹皮等其余植物提取物的拒食率均低于50%。處理72 h后，鹿藿的拒食率最高為90.00%;木蝴蝶、桔梗、鐵皮石斛、玉竹和郁李仁等61種植物拒食率在50%～90%之間;大黃、絲瓜瓤、梔子和朝鮮淫羊藿等其余植物提取物的拒食率均低于50%。處理 72 h后，鐵皮石斛、白棠子樹和荸薺對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的校正死亡率較高，分別為83.33%、83.33%、80.00%;桔梗、玉竹、牡丹、鹿藿和茖蔥對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的校正死亡率分別為53.33%、53.33%、63.33%、63.33%、60.00%。

2.2? 4種植物提取物對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的拒食和胃毒毒力

以對(duì)小菜蛾3齡幼蟲殺蟲活性較好的鐵皮石斛、鹿藿、白棠子樹和荸薺為供試材料，進(jìn)一步測(cè)定其毒力，結(jié)果見表2。由表2可知，鐵皮石斛、荸薺、白棠子樹和鹿藿均表現(xiàn)出較好的胃毒毒力和拒食活性，處理72 h后的LC50分別為321.94、352.46、457.14和595.29 mg/mL，AFC50分別為296.87、714.09、451.52和362.73 mg/mL。

2.3? 110種植物乙醇提取物對(duì)粘蟲3齡幼蟲的拒食及胃毒毒力

以粘蟲3齡幼蟲為供試?yán)ハx，測(cè)定110種植物乙醇提取物對(duì)其拒食及胃毒毒力，其中校正死

亡率在30%以上或拒食率在80%以上的結(jié)果見表3，其余活性較低的未列出。由表3可知，處理24 h后，漏蘆、冬瓜、鐵皮石斛、木通和天門冬的拒食率較高，分別為100.00%、100.00%、96.30%、92.13%、91.07%;處理48 h后，木蝴蝶、郁李、秋子梨和鹿藿的拒食率分別為90.00%、90.00%、90.00%、90.00%;處理72 h后，拒食率在90%以上的有鐵皮石斛、冬瓜、鹿藿、木蝴蝶和豨薟，其拒食率分別為96.67%、96.67%、96.67%、90.00%和90.00%。處理 72 h后，木蝴蝶、鐵皮石斛、郁李、牡丹、冬瓜和竹葉菜對(duì)粘蟲3齡幼蟲的校正死亡率較高，分別為60.00%、60.00%、43.33%、43.33、43.33%和43.33%。

2.4? 2種植物提取物對(duì)粘蟲3齡幼蟲的拒食和胃毒毒力

以對(duì)粘蟲3齡幼蟲殺蟲活性較好的木蝴蝶和鐵皮石斛為供試材料，進(jìn)一步測(cè)定其毒力，結(jié)果見表4。由表4可知，鐵皮石斛和木蝴蝶表現(xiàn)出較好的胃毒毒力，處理72 h后的LC50分別為860.84、867.40 mg/mL;AFC50分別為318.06、329.94 mg/mL。

2.5? 110種植物乙醇提取物對(duì)豌豆修尾蚜的觸殺活性

以豌豆修尾蚜為供試?yán)ハx，測(cè)定110種植物乙醇提取物對(duì)觸殺活性，其中校正死亡率在70%以上的結(jié)果見表5，其余活性較低的未列出。由表5可以看出，處理48 h后校正死亡率在70%以上樣品有11種。其中殺蚜活性最強(qiáng)的為荸薺提取物，其48 h的校正死亡率高達(dá)100%;鐵皮石斛、秋子梨和紅花對(duì)豌豆修尾蚜的48 h后校正死亡率在80%以上，分別為80.39%、88.24%和90.20%。青藤仔、柔毛淫羊藿、紅芽大戟、牛李、木蝴蝶、單葉蔓荊和庫頁白芷對(duì)豌豆修尾蚜也具有良好的毒殺作用，48 h的校正死亡率分別為71.67%、71.67%、71.67%、72.55%、76.47%、76.47%和78.43%。

2.6? 11種植物乙醇提取物對(duì)豌豆修尾蚜的觸殺毒力

采用微量點(diǎn)滴法進(jìn)一步測(cè)定活性較好的11種植物對(duì)豌豆修尾蚜的觸殺毒力，結(jié)果見表6。由表6可知，處理48 h后，荸薺對(duì)豌豆修尾蚜的觸殺活性最強(qiáng)，其LC50為21.87 mg/mL;鐵皮石斛、秋子梨、單葉蔓荊和青藤仔提取物對(duì)豌豆修尾蚜也具有明顯的觸殺活性，LC50 測(cè)定值分別為190.22、225.51、233.47和273.76 mg/mL;而木蝴蝶、庫葉白芷、紅花、牛李、柔毛淫羊藿和紅芽大戟對(duì)豌豆修尾蚜LC50值均大于300.00 mg/mL。

3? 討論

我國(guó)中藥植物資源殺蟲活性篩選的力度有必要進(jìn)一步加強(qiáng)。我國(guó)中藥植物資源豐富且獨(dú)具特色，已經(jīng)引起植物源農(nóng)藥研究者的廣泛關(guān)注，但是通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)對(duì)中藥植物開展殺蟲活性篩選的研究報(bào)道較少[17-18]。本研究通過對(duì)53科110種中藥植物進(jìn)行殺蟲活性篩選，發(fā)現(xiàn)在1 g/mL濃度下，對(duì)小菜蛾和粘蟲校正死亡率（72 h）在60%以上的中藥有7種，拒食率（72 h）在80%以上的中藥20種，所占所采集植物總數(shù)的23%，比例較高，足以引起學(xué)者對(duì)中藥殺蟲資源的重視。因此有必要加強(qiáng)中藥植物殺蟲活性篩選，以期獲得更多具有開發(fā)價(jià)值的殺蟲中藥植物資源。

木蝴蝶、鐵皮石斛、白棠子樹和荸薺等4種植物的殺蟲活性值得進(jìn)一步研究。鐵皮石斛為蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）植物，有滋養(yǎng)胃陰、生津液等功效[19]。本研究結(jié)果顯示鐵皮石斛對(duì)小菜蛾和粘蟲均具有較好的活性，AFC50分別為296.87和318.06 mg/mL;對(duì)小菜蛾的LC50為321.94 mg/mL。木蝴蝶為紫葳科（Bignoniaceae）木蝴蝶屬（ Oroxylum）植物，它所含有的黃酮類化合物黃芩素具有抑菌作用[20-21]。白棠子樹為馬鞭草科（Verbenaceae）紫珠屬（Callicarpa L.）植物，是一種止血、消炎的中藥[22]，其提取物具有一定的殺螨活性[23]。荸薺為莎草科（Cyperaceae）荸薺屬（Eleocharis）植物，能降火，補(bǔ)肺涼肝，消食化痰[24];但其在農(nóng)用活性上的研究報(bào)道較少，僅見用于水果肉類的保鮮上[25]。目前為止，國(guó)內(nèi)外除了對(duì)白棠子樹提取物的殺螨活性進(jìn)行了初步研究外，鐵皮石斛、荸薺和木蝴蝶等3種植物的殺蟲活性尚未見報(bào)道，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究。

4? 結(jié)論

木蝴蝶、鐵皮石斛、白棠子樹和荸薺等4種植物乙醇提取物對(duì)小菜蛾和粘蟲均具有較好的拒食和胃毒活性，且木蝴蝶、鐵皮石斛和荸薺等3種植物乙醇提取物對(duì)豌豆修尾蚜也具有較好的觸殺活性，具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

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責(zé)任編輯：崔麗虹