杀虫活性

杀虫活性（共6篇）

杀虫活性 篇1

摘要：探索了番茄茎叶活性成分杀虫能力。通过不同溶剂提取的活性成分杀虫试验、不同浓度活性成分杀虫试验、不同萃取溶剂杀虫试验、石油醚不同浓度的杀虫试验, 得出采用溶剂乙醇提取、活性物质杀虫的半致死浓度LC50为10.40 mg/mL、石油醚为萃取溶剂、萃取物杀虫的半致死浓度LC50为6.58 mg/mL。为番茄茎叶活性成分的应用作提供理论参考。

关键词：番茄茎叶提取物,杀虫,LC50,植物源性农药

番茄是茄科茄属番茄亚属的多年生草本植物, 含有多种维生素等营养成分, 其茎叶含有多种抑菌杀虫成分。20世纪70-80年代, 国内外学者已开始研究其挥发性物质的组成:潘雪峰等利用气—质联机分析了番茄的挥发油组成;吴利民, 陆宁海等研究了番茄茎叶提取物对菜粉蝶生物活性的影响;Dirinck等研究认为主要有己酮、2-己烯醇等成分。本研究采用乙醇溶剂提取, 对番茄茎叶提取物的杀虫活性做了深入研究, 期望能为开发新型植物源性农药提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 番茄茎叶

由吉林工商学院实验中心实习基地提供。

1.1.2 菜青虫

采集于吉林工商学院实验中心实习基地。

1.1.3 化学药品

化学药剂均为国产分析纯。

1.1.4 仪器与设备

喷雾器、旋转蒸发仪、电子天平、粉碎机、干燥箱。

1.2 方法

1.2.1 番茄茎叶有效成分提取工艺

以水、乙醇、乙醚、石油醚等4种不同提取溶剂, 在室温下按照郝严雷的方法提取活性成分。

1.2.2 菜青虫的饲养

在培养室中种植卷心菜, 将菜青虫接上, 试验时选用大小一致的健康若虫。

1.2.3

番茄茎叶乙醇提取物萃取工艺

1.2.4 番茄茎叶提取物杀虫活性的测定

采用离体叶片法, 在菜青虫相对集中的叶片上, 保留3龄若虫进行试验。用喷雾器将提取溶液喷洒在叶片上, 直到叶片滴水, 将叶片放入培养皿中, 加湿棉球保湿。每个叶片做3次平行试验, 用清水对照, 24 h后检查死亡虫数, 计算死亡率和校正死亡率。

1.2.5 试验方法

取番茄茎叶提取物, 做杀虫试验。其中有番茄茎叶不同溶剂提取物杀虫试验、乙醇提取物的杀虫试验、不同溶剂萃取物杀虫试验、石油醚萃取物杀虫试验。

2 结果与分析

2.1 不同溶剂番茄茎叶提取物杀虫试验结果

不同溶剂提取物对菜青虫若虫的校正死亡率有差异, 说明不同溶剂提取的成分活性不同;其中, 乙醇提取物杀虫效果最理想, 乙醇提取物的浓度为20.00 mg/m L时, 其校正死亡已率超过84.0%;水提取物的活性最差, 校正死亡率仅达7.2%, 石油醚和乙醚的提取物, 校正死亡率居中。综合来看, 乙醇作为提取溶剂, 效果最佳。

2.2 番茄茎叶乙醇提取物杀虫试验结果

番茄茎叶乙醇提取物对菜青虫的杀虫效果很好, 浓度为10.00 mg/m L的乙醇提取物, 校正死亡率已达到52.0%, 浓度为40.00 mg/m L时, 校正死亡率达到96.6%。即使浓度为2.50 mg/m L的提取物, 杀虫效果也略高于对照组, 说明了提取物浓度与杀虫效果呈正相关。对实验数据分析, 求得回归方程, 计算出提取物对菜青虫的半致死浓度LC50为10.40 mg/m L。

2.3 不同溶剂萃取物杀虫试验结果

由试验结果可知, 不同溶剂萃取物杀虫效果差别较大, 其中乙酸乙酯和石油醚杀虫效果较好, 在浓度为20.00 mg/m L时, 24 h后的校正死亡率达98.0%以上, 正丁醇萃取物24 h后的校正死亡率为46.5%, 水相24 h后的校正死亡率较低, 几乎没有杀虫效果。

2.4 石油醚萃取物杀虫试验结果

番茄茎叶乙醇提取物的石油醚相浓度不同, 校正死亡率不同, 其校正死亡率与浓度具有正相关性, 大于5 mg/m L的浓度, 杀虫效果较好, 浓度为10 mg/m L时, 24 h后的校正死亡率达到64.9%, 浓度为20 mg/m L, 24 h后的校正死亡率为92.7%.对实验数据进行分析, 求得回归方程, 计算出石油醚相对菜青虫的半致死浓度LC50为6.58 mg/m L。

3 结语

选择乙醇作为提取溶剂, 对菜青虫的杀虫效果较好, 在乙醇提取物的浓度为20 mg/m L时, 校正死亡率已经超过84%;番茄茎叶乙醇提取物活性成分杀虫试验显示, 提取物浓度与杀虫效果具有相关性, 对菜青虫的半致死浓度LC50为10.4 mg/m L;不同溶剂萃取物杀虫试验得出乙酸乙酯和石油醚萃取物杀虫效果较为理想, 说明杀虫活性物质的极性较低, 浓度为20 mg/m L的溶液24 h后的校正死亡率达98%以上;番茄茎叶乙醇提取物石油醚相杀虫试验说明石油醚萃取物浓缩了番茄茎叶提取物中杀虫的有效成分, 对菜青虫的半致死浓度LC50为6.58 mg/m L, 低于乙醇粗提物的半致死浓度, 更加说明了石油醚萃取物的杀虫效果。

杀虫活性 篇2

2-溴代呋喃基或噻吩基-1,3-二噻烷衍生物的合成及杀虫活性

为寻找新的环境友好型杀虫剂,用溴代呋喃甲醛和溴代噻吩甲醛分别与2-取代1,3-丙二硫醇缩合,合成了16个未见文献报道的2-溴代呋喃基或噻吩基-1,3-二噻烷衍生物.其化学结构均通过1H NMR和元素分析或质谱的确认.初步的生物活性测试结果表明,该类化合物对桃蚜Myzus persicae表现出一定的`杀虫活性,其中化合物M11在600μg/mL下对桃蚜的校正死亡率为90%.

作 者：王磊 孙薇 鲁东飞 柳明 段又生 王敏 刘尚钟 WANG Lei SUN Wei LU Dong-fei LIU Ming DUAN You-sheng WANG Min LIU Shang-zhong 作者单位：中国农业大学应用化学系,农业部农业化学与应用技术重点开放实验室,北京,100193刊 名：农药学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF PESTICIDE SCIENCE年，卷(期)：10(2)分类号：O622.7 O626.1关键词：1,3-二噻烷 合成 杀虫活性

杀虫活性 篇3

关键字 非洲 ；楝提取物 ；斜纹夜蛾 ；杀虫活性

分类号 S481+.1

非洲楝（Khaya senegalensis）属楝科非洲楝属植物，该植物原产非洲热带地区，在我国广东、海南等地引种栽培。该植物具有较好的杀虫作用，对其杀虫活性进行系统研究有望发现新的农药品种。该植物树皮味苦，可防治感冒[1]，并具有驱虫、催吐、通经和抗菌等多种功效[2]。Samir等[3]研究发现，非洲楝中柠檬苦素类化合物对番茄灰霉病菌具有很强的抑制作用。Ademola等[4]报道，非洲楝提取物在离体和活体条件下对绵羊肠胃线虫具有很强的杀线虫活性，可作为兽用驱虫药使用。国内外对该植物的研究主要集中在其化学成分、抗菌和兽用驱虫[5-7]上。Samir[5]和Munehiro等[8]报道，非洲楝活性物质khayanolides A对Spodoptera littoralis幼虫具有一定的拒食作用，但有关非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫的杀虫活性未见报道。为了进一步系统研究非洲楝对斜纹夜蛾的杀虫作用，本研究在室内测定了非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫的拒食、毒杀和抑制生长发育活性，旨在为利用非洲楝植物资源开发新型植物源农药提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

非洲楝采自中国热带农业科学院南药植物园，经中国热带农业科学院品资所王祝年研究员鉴定后确认。将其叶自然阴干后粉碎过40目筛，称重后将10倍的乙醇浸泡7 d后过滤，反复提取3次，合并3次滤液后用旋转薄膜蒸发仪减压浓缩至重量不再变化为止，称重后用70%乙醇配制成不同浓度，存于4℃冰箱备用。

斜纹夜蛾卵采集海南海口美兰区桂林洋福云村未施药的莲藕叶上，经室内饲养多代，试验选取大小一致，健康活泼的初孵幼虫供试。

1.2 方法

1.2.1 非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫的毒杀作用

毒杀作用参照吴文君的方法[9]，整个生测过程在12孔培养板中进行。配制斜纹夜蛾半人工饲料，趁热在每孔加入1 mL。待饲料凝固后，每孔加待测样品20 μL，每个样品加入10孔，重复3次。待溶剂挥发后，每孔接入1头孵化后2 h的斜纹夜蛾初孵幼虫，放入温度为（25±1）℃、湿度80%的养虫室内饲养，以70%乙醇处理为对照。分别于接虫后7、10和14 d检查死亡率，计算死亡率和校正死亡率。并通过机率值分析法计算LC50值。

校正死亡率=[（处理死亡率-对照死亡率）/（100-对照死亡率）]×100%

1.2.2 非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫的抑制生长发育作用

同1.2.1的方法，将斜纹夜蛾幼虫用混有非洲楝提取物的斜纹夜蛾半人工饲料饲喂7 d后，换喂正常饲料，直至成虫羽化。记录各处理幼虫的幼虫期和活虫数，观察幼虫化蛹和成虫羽化情况，记录蛹期，并称量蛹重，统计化蛹率和成虫羽化率。

1.2.3 数据分析

上述结果采用SPSS 13.0进行统计分析，将校正死亡率转化为几率值，浓度转换为对数后，采用机率值分析法对其进行拟合。采用单因素方差分析DMRT法多重比较，P<0.05为具有差异显著性。

2 结果与分析

2.1 毒杀作用

结果显示，非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫作用缓慢。在处理后第7天，除最高浓度10 mg/mL的死亡率在50%以上，其它浓度处理的死亡率均低于50%；随着处理时间的延长，试虫的死亡率呈上升趋势，在最大供试浓度为10和5 mg/mL时，其对斜纺夜蛾幼虫的死亡率分别为75%和51.85%；到处理后14 d，10 mg/mL处理组的死亡率高达90.56%，较高浓度处理组5和1 mg/mL死亡率也均在50%以上。对照药剂川楝素对斜纺夜蛾幼虫也具有较强的毒杀作用，其处理后7、10和14 d的死亡率分别为55.19%、72.59%和79.63%。采用机值分析法分别对其10和14 d的死亡率进行拟合，得其LC50值分别为0.466和0.173 mg/mL。见表1。

2.2 抑制生长发育作用

2.2.1 对幼虫生长期的影响

非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫生长期具有明显的影响，可延长幼虫生长期。对照试虫约需21 d即可正常化蛹，而处理组的幼虫期均高于对照，在供试浓度为10和5 mg/mL处理组，幼虫分别需要26和24 d才可进入蛹期，比对照分别推迟了4.7和3.43 d；高浓度处理组（10 mg/mL）的幼虫不能正常化蛹。见表2。

2.2.2 对幼虫化蛹、蛹重和羽化的影响

结果表明，在供试浓度分别为5、1、0.5和1 mg/mL时，斜纹夜蛾幼虫的化蛹率和羽化率分别为24.44%、36.67%、56.40、65.19%和13.70%、26.67%、56.40%、65.19%；对照药剂川楝素处理组存活幼虫虽然可正常化蛹，但在蛹期全部死亡；对照试虫蛹体饱满，而处理组蛹体相对较小，在5和1 mg/mL处理下，蛹重分别为311.48和392.45 mg，分别为对照蛹重的56.91%和71.70%。见表3。

3 讨论

一般认为，植物源活性物质对害虫具有多种作用方式，如川楝素对害虫具有拒食、胃毒、抑制生长发育等作用方式[10]。细辛醚对害虫具有触杀、熏蒸、忌避和种群抑制作用[11]。雷公藤总生物碱对粘虫幼虫具有拒食、毒杀和抑制生长发育作用[12]。本研究表明，非洲楝乙醇提取物对斜纹夜蛾幼虫表现出明显的毒杀和抑制生长发育作用，并且在处理后期，延长幼虫生长期，化蛹和成虫羽化也具有显著的影响，蛹重明显低于对照。这充分说明非洲楝提取物对害虫的作用方式是多样的。

nlc202309040122

斜纹夜蛾（Spodoptera litura）属鳞翅目夜蛾科害虫，是一种暴食性害虫，在世界范围内大面积发生。在我国各地常间歇性大暴发。该虫具有较强的隐蔽性，在夏秋高温干旱季节具多发性、杂食性和偏嗜性等特点。可危害寄主植物多达99科290多种，其中喜食植物种类在90种以上[13]。目前有关斜纹夜蛾的防治主要以化学农药为主，但由于长期大量不合理使用化学杀虫剂，使斜纹夜蛾对各种杀虫剂产生极为严重的抗药性[14]，致使田间用药量不断加大，一方面增加了药剂在农作物中的残留，影响人体健康；另一方面，对害虫天敌造成极大的毒害，同时，由于大量的农药施于田间，对环境污染严重[15]。因此，寻求有效且能减少环境污染的防治方法迫在眉睫。非洲楝为楝科非洲楝属植物，其枝叶经过煎煮可用作退烧药和抗疟疾药，并具有抗菌、杀线虫和等多种功效。本研究从开发植物源农药的角度，系统研究了非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫的杀虫活性。结果表明，非洲楝提取物对斜纹夜蛾幼虫具有多种作用方式，不但可直接毒杀幼虫，并可在低浓度处理下表现出显著的抑制生长发育作用，可显著降低害虫田间虫口密度，对其下一代的种群生长造成极大影响，进而对害虫种群增长的控制具有重要意义。因此，非洲楝的杀虫作用值得进一步深入研究。

参考文献

[1] Singh S， Mathus R S. Medicinal use of Khaya sensgallensis[J]. Ind. J. Exp. Biol， 1996， 28（8）： 752.

[2] Joseph O， Musa T， Evans C， et al. Effect of ethanolic extract of Khaya senegalensis on some biochemical parameters of rat kidney[J]. Journal of Ethnopharmacology， 2003， 88： 69-72.

[3] Samir A M， Tetsuo I， Matsumi D， et al. Antifungal limonoids from the fruits of Khaya senegalensis[J]. Fitoterapia， 2004， 75： 566-572.

[4] Ademola I O， Fagbemi B O， Idowu S O. Evaluation of the anthelmintic activity of Khaya senegalensis extract against gastrointestinal nematodes of sheep： in vitro and in vivo studies[J]. Veterinary Parasitology， 2004， 122： 151-164.

[5] Samir A M， Hiroaki O， Tetsuo I， et al. Khayanolides， rearranged phragmalin limonoid antifeedants from Khaya senegalensis[J]. Tetrahedron， 2001， 57： 119-126.

[6] Khalid S A， Friedrichsen G M， Kharazmi A， et al. Limonoids from Khaya Senegalensis[J]. Phytochemistry， 1998， 49（6）： 1 769-1 772.

[7] Govindachari T R， Kumari G N. Tetranortriterpenoids from Khaya Senegalensis[J]. Phytochemistry， 1998， 47（7）： 1 423-1 425.

[8] Munehiro N， Samir A M， Hiroaki O， et al. Khayanolides A and B， new rearranged phragmalin limonoid antifeedants from Khaya Senegalensis. Tetrahedron Letters， 2000， 41： 6 473-6 477.

[9] 陈万义. 新农药的研发——方法·进展[M]. 化学工业出版社，2007：120.

[10] 赵善欢，张 兴. 植物性物质川楝素的研究概况[J]. 华南农业大学学报，1987，8（2）：57-67.

[11] 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， 36（4）： 166-170.

[12] 周 琳，冯俊涛，马志卿，等. 雷公藤总生物碱对粘虫的生物活性[J]. 植物保护学报，2006，33（4）：401-406.

[13] 梁 卿，李 辉，郑常格，等. 斜纹夜蛾核多角体病毒研究进展[J]. 广东农业科学，2008（8）：71-75.

[14] Ahmad M， Sayyed A H， Saleem M A， et al. Evidence for field evolved resistance to newer insecticides in Spodoptera litura （Lepidoptera： Noctuidae） from Pakistan[J]. Crop protection， 2010， 27（10）： 1 367-1 372.

[15] Meng X， Hu J J， Xu X X， et al. Toxic effect of Destruxin A on abnormal wing disc-like （SLAWD） in Spodoptera litura Fabricius （Lepidoptera： Noctuidae）[J]. Plos one， 2013， 8（2）： e57213.

杀虫活性 篇4

关键词：斜纹夜蛾,杀虫剂,生物活性

斜纹夜蛾(Spodoptera litura Fab.)亦称莲纹夜蛾,属鳞翅目夜蛾科害虫[1]。斜纹夜蛾是多食性害虫,寄主植物涉及109科389种(包括变种)[2]。其中喜食的90种以上,对十字花科蔬菜、水生蔬菜及甘薯、棉花、大豆、烟草等作物的危害尤为严重[3]。长期以来,由于化学农药的大量使用,加上操作上的不规范,使斜纹夜蛾普遍产生抗药性。该试验测定常用杀虫剂对斜纹夜蛾的生物活性,旨在为斜纹夜蛾的科学防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

斜纹夜蛾虫源采集于广西南宁,在室内多代连续饲养,取人工饲料饲养的3龄幼虫,测定常用药剂对斜纹夜蛾的生物活性。饲料配方参照朱丽梅等[4]方法进行改进。在人工气候箱内,温度(28±1)℃,湿度(75±5)%,光照14 h∶10 h条件下连续多代饲养。

1.2 供试药剂

10%虫酰肼乳油、5%茚虫威乳油、20%丁醚脲乳油、5%高效氯氟氰菊酯乳油、5%氟啶脲乳油,均由粤科植保生产;10%溴虫腈乳油、95%乙酰甲胺磷原药、80%三唑磷原药、98%除虫脲原药、96.1%氟铃脲原药,均由河北威远生物化工股份有限公司生产;95%毒死蜱原药、92%敌百虫原药,均由湖北沙隆达化工股份有限公司生产;90%辛硫磷原药,由湖北仙隆化工股份有限公司生产;25 g/L多杀菌素悬浮剂,由美国陶氏益农公司生产;50.3%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐原药,由天惠生物工程有限公司生产。

1.3 试验方法

参照《化学农药环境安全评价试验准则》[5],以斜纹夜蛾3龄幼虫(12±3)mg/头为试验材料,采用浸叶法测定。将原药用丙酮溶解后用加0.1%Triton X-100的溶液稀释成6~7个浓度,把未接触过药剂的莲藕叶片置于药液中浸泡30 s,晾干后置于培养皿中,然后接入幼虫,每个浓度处理20头,3次重复,对照组用0.1%Triton X-100的溶液处理,置于温度(28±1)℃,湿度(75±5)%,光照14 h∶10 h培养箱内,48 h或72 h后检查死虫数。

1.4 数据处理

计算死亡率、校正死亡率。用DPS统计分析软件进行数据处理,求出每种药剂对斜纹夜蛾的LC50值,建立毒力回归方程和相关系数。

2 结果与分析

不同杀虫剂对斜纹夜蛾的室内生物活性测定见表1,氟铃脲、氟啶脲对斜纹夜蛾的活性最高,LC50分别为0.701 1、1.270 1 mg/L,三唑磷、乙酰甲胺磷、敌百虫等有机磷类农药对斜纹夜蛾的活性较低。供试农药对斜纹夜蛾的毒性大小(LC50值从小到大)依次为:氟铃脲、氟啶脲、甲维盐、茚虫威、溴虫腈、虫酰肼、辛硫磷、氟虫腈、毒死蜱、多杀菌素、除虫脲、丁醚脲、高效氯氰菊酯、三唑磷、乙酰甲胺磷、敌百虫。

3 结论与讨论

试验结果表明,16种常用杀虫剂中,氟铃脲、氟啶脲对斜纹夜蛾的活性较高,但不同生产厂商由于生产流程及制作工艺的不同,杀虫剂的效果也会有所差异。因此,在实际使用中要仔细辨别。试验中斜纹夜蛾对有机磷杀虫剂的生物活性较低,这与田间生产中常年使用大量有机磷杀虫剂有关。

目前,防治斜纹夜蛾的措施以化学防治为主。由于化学药剂长期大量的使用,害虫在生态、行为机制和生理生化、遗传因子上发生改变而产生抗药性,国内外已有很多报道斜纹夜蛾对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯以及苏云金杆菌等杀虫剂产生了不同程度的抗药性[6,7]。

为了延缓斜纹夜蛾的抗药性,可以通过综合防治措施治理斜纹夜蛾,如采取农业防治、生物防治、物理防治等。具体如下:(1)利用频振式杀虫灯、斜纹夜蛾性信息素诱剂诱杀成虫;(2)交替轮换使用农药。避免长期连续单一使用杀虫剂,如该试验结果表明多种杀虫剂对斜纹夜蛾生物活性较高,可以进行轮换使用,但轮用杀虫剂须注意交互抗性的问题。(3)农药混用。混剂可提高防治效果并延缓抗性的发展。提倡使用复配制剂。(4)严格控制用药时期,斜纹夜蛾幼虫3龄前群集叶背危害,4龄后进入暴食期,分散危害。因此,可在3龄幼虫分散危害之前集中挑治。

注:“*”号标记的药剂为72 h后的生测结果。

参考文献

[1]华南农学院.农业昆虫学:下册[M].北京:农业出版社,1981:692.

[2]秦厚国,汪笃栋,丁建,等.斜纹夜蛾寄主植物名录[J].江西农业学报,2006,18(5):51-58.

[3]洪晓月,丁锦华.农业昆虫学[M].2版.北京:中国农业出版社,2007:233-235.

[4]朱丽梅,倪钰萍,曹晓宇,等.斜纹夜蛾的人工饲养技术[J].昆虫知识,2001,38(3):227-228.

[5]国家环保局.化学农药环境安全评价试验准则[J].农药科学与管理,1990,11(4):4-9.

[6]吴世昌,顾言真,王冬生.斜纹夜蛾的抗药性及其防治[J].上海农业学报,1995,11(2):39-43.

杀虫活性 篇5

1 植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质对昆虫的作用方式

1.1 毒杀作用

萜烯类和生物碱类物质对农业害虫、储粮害虫和卫生害虫等有多种作用方式, 包括触杀、熏杀、胃毒和内吸毒杀等。

黄花蒿Artemisia annua精油中的3种萜烯类成分乙酸龙脑酯、α-水芹烯和异松油烯对玉米象Sitophilus zeamais和绿豆象Callosobruchus chinensis成虫均表现出强烈的触杀和熏蒸活性[2];苦楝Melia azedarach和川楝Fructus toosendan中的三萜类化合物川楝素对菜青虫Pieris rapae具有很强的胃毒作用[3];苦豆子Sophora alopecuroides生物碱对麦二叉蚜Schizaphis graminum、麦长管蚜Sitobion avenae和棉蚜Aphis gossypii 3种蚜虫均有较强的触杀作用, 对菜青虫和黏虫Mythimna separata有一定的胃毒作用[4]。

1.2 忌避及拒食作用

忌避和拒食作用是萜烯类和生物碱类杀虫活性物质对昆虫的重要作用方式, 它们作用于昆虫的味觉器官, 抑制昆虫的取食行为, 虽不直接杀死昆虫, 但可使昆虫的取食量降低或造成其不再取食, 甚至饥饿死亡。

川楝素对白脉黏虫Leucania venalba、小菜蛾Plutella xylostella和亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis均表现出强烈的拒食活性[5];丁香酚对菜青虫, 苦皮藤Celastrus angulatus素对东亚飞蝗Locusta migratoria、小菜蛾幼虫和草地黏虫Mythimna seperata, 闹羊花素-Ⅲ对柑橘潜叶蛾Phyllocnistis citrella和菜青虫幼虫都具有很强的拒食作用[6,7,8]。辣椒碱对小菜蛾表现出较强的产卵忌避活性和拒食活性[9]。

1.3 干扰昆虫正常的生长发育

有些萜烯类和生物碱类杀虫活性物质可以干扰害虫的生长发育及变态等, 如延长幼虫发育历期、减少产卵数、增加死亡率、引起不正常变态等。虽然有些对害虫生长发育的影响在害虫当代表现并不明显, 但可以持续控制害虫后代的发育及发生, 对害虫的综合治理有指导意义。

印楝素对杂拟谷盗Tribolium confusum具有很强的生长发育抑制作用和种群抑制作用, 是防治杂拟谷盗的一种高效而又安全的新型杀虫剂[10]。延胡索Corydalis yanhusuo和北乌头Aconitum kusnezoffii生物碱能够使菜青虫提前化蛹或形成畸形蛹;天南星Pinelliae seu、藜芦Veratrum nigrum、苦参Sophora flavescens和曼陀罗Datura stramonium生物碱能够导致菜青虫体重逐渐下降, 最后死亡[11]。

1.4 引诱作用

昆虫与植物长期进化过程中, 植物为昆虫提供良好的食物源, 植物次生代谢物质对昆虫具有显著的引诱作用。

反式-马鞭烯醇、3-蒈烯和α-蒎烯对松纵坑切梢小蠹Blastophagus piniperda, 1, 8-桉树脑对烟粉虱Bemisia tabaci都具有强烈的引诱作用[12,13]。

根据植物源杀虫剂对昆虫具有的引诱特性, 可以用来监测和诱捕害虫, 同时, 还可以利用次生代谢物对昆虫的引诱作用来研究昆虫的飞翔行为, 从而揭示昆虫的生物学习性。

1.5 不育作用

影响昆虫生殖功能的杀虫药剂为昆虫不育性药剂。喜树碱是不育作用很强的天然化合物, 它对家蝇雌虫在0.000 5%~0.000 25%的浓度下即有效, 但对雄虫则需用0.1%, 其他不育剂还有长春花碱、长春新碱、天芥莱碱、单猪尿豆碱等[14]。有部分种类昆虫受印楝素处理后出现很高的绝育率, 其处理的马铃薯象甲Leptinotarsa decemlineata, 雌虫食量降低、寿命延长、产卵力下降等, 导致绝育[15,16]。

2 植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质对昆虫的作用机理

2.1 影响昆虫内分泌系统

许多萜烯类和生物碱类杀虫活性物质的显著特点之一就是可以干扰害虫的正常发育, 如可以使害虫幼虫期延长, 而致使年世代数减少、越冬虫口基数降低等。

如印楝素对昆虫的作用机制主要是由于该化合物能扰乱昆虫的内分泌活动, 从而干扰昆虫的正常发育进程, 最终死亡[17]。目前普遍认为, 印楝素主要通过扰乱昆虫内分泌系统, 影响促前胸腺激素的合成与释放, 钝化前胸腺对促前胸腺激素的感应而造成20-烃基蜕皮酮的合成与分泌的不足, 致使昆虫变态发育受阻[16]。

喜树碱对小菜蛾保幼激素滴度和蜕皮激素滴度产生影响, 由于蜕皮激素滴度决定着蛹的定育;蛹表皮的合成是由蜕皮激素峰所启动的, 在成虫期它还能诱导卵黄原蛋白的合成或促进精子发生与生成[14], 由此推测喜树碱可能通过影响昆虫保幼激素和蜕皮激素, 从而对昆虫的变态、生殖器官的发育、卵黄原蛋白和精子的生成等产生较大影响[18]。

2.2 影响昆虫呼吸系统

呼吸代谢是昆虫利用营养物质, 产生能量, 维持生命活动和繁衍种群的基础生化过程。

川楝素可抑制昆虫的呼吸中枢, 菜青虫经川楝素处理后, 幼虫呼吸强度降低, 呼吸熵升高, 呼吸节律完全失去控制而成为直线型[3];桉树脑和α-蒎烯对玉米象的呼吸节律产生严重干扰作用[19]。

2.3 影响昆虫神经系统

对昆虫神经系统有影响的萜烯类和生物碱类杀虫活性物质很多, 包括影响突触的乙酰胆碱传导的药剂 (如烟碱) 和影响突触的ATP酶活性的药剂 (川楝素) 等。

突触毒剂烟碱对害虫的毒杀机制是麻痹神经。它是乙酰胆碱受体 (ACh R) 的激动剂, 低浓度时刺激烟碱型受体, 使突触膜产生去极化, 与乙酰胆碱 (ACh) 作用相似, 高浓度时对受体产生脱敏性抑制, 即神经冲动传导受阻但神经膜仍保持去极化[20]。还有些生物碱作用于昆虫乙酰胆碱酯酶 (ACh E) 而影响神经系统, 如蓟罂粟Araemone mexicana和博落回Macleaya cordata中的主要有毒成分血根碱以及苦豆子生物碱喹诺里西定类对昆虫的ACh E活性都有明显的抑制作用[21]。

川楝素是一种多作用位点的物质, 它阻断突触前神经-肌肉接头传递, 影响昆虫脑和神经组织中Na+、K+-ATP酶活性以及ACh含量[22]。

苦皮藤素Ⅳ作用点位于神经肌肉接头, 抑制兴奋性接点电位, 对黄守瓜Aulacophora femoralis等昆虫的幼虫表现出麻醉作用;苦皮藤素Ⅰ可以使Glu含量升高, 增强神经-肌肉接点的兴奋性突触后电位, 引起肌细胞膜的去极化, 导致肌肉收缩, 从而使机体表现兴奋、抽搐症状, 如黏虫和美洲大蠊Periplaneta americana摄食苦皮藤素Ⅰ后, 较短时间内表现出虫体扭曲、翻滚等症状[23]。

闹羊花素-Ⅲ可以使5龄菜青虫ACh含量显著降低, 还对其Na+、K+-ATP酶和Ca2+、Mg2+-ATP酶有可逆性激活作用[24]。

2.4 影响昆虫解毒代谢酶

昆虫体内涉及植物次生物质代谢降解的酶系, 主要有微粒体多功能氧化酶MFOs、酯酶ESTs和GSTs三大类;植物次生物质能够诱导或抑制此类解毒酶系的表达[25]。

昆虫体内细胞色素P450单加氧酶参与单萜类物质的解毒代谢, 带一个羟基化功能组的单萜类物质显著地降低毛虫Spodoptera litura微粒体P450和艾氏剂环氧酶的活性[26]。

烟碱能抑制斜纹夜蛾Spodoptera litura 3龄幼虫Car E的活性, 还可诱导谷胱甘肽-S-转移酶的活性[27];苦豆子生物碱野靛碱和苦豆碱对小菜蛾α-乙酸萘酯酶、α-乙酸萘酯Car E及酯酶同工酶活性均有显著的抑制作用[21]。

2.5 影响昆虫消化系统

昆虫消化系统的主要功能是对食物进行消化和吸收以满足生长发育的需要。对消化系统的破坏必将导致昆虫营养不良、生长发育受阻, 乃至死亡。萜烯类杀虫活性物质作用于昆虫的消化系统, 如二氢沉香映喃类化合物等。

苦皮藤素Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ能使黏虫中肠柱状细胞的微绒毛排列不整齐, 大量脱落;基膜内褶空间变大、排列紊乱;细胞质密度降低;内质网极度扩张、囊泡化、核糖体脱落;线粒体嵴模糊不清楚, 双层膜不完整, 吴文君等推测其机理为:此类化合物与昆虫中肠细胞膜及内膜结合, 膜系统结构发生改变, 水分和各种离子的通透性随之改变, 引起细胞肿胀、失水、瓦解, 最终死亡[28]。

菜青虫在取食一定量川楝素后, 虫体昏迷、僵直、中肠食物残渣滞留、结块, 并伴有拉稀, 体表大量脱水, 最后因中肠穿孔破裂, 食物漏出, 腐烂而死[3]。

3 结语

随着人们对生态环境和人类健康的重视, 从植物中寻找对病、虫、草害等有害生物具有抑杀作用的物质成为重要的研究领域。该研究主要综述了目前关于植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质作用方式及作用机理的研究, 今后, 应该进一步探讨该类物质的提取、分离、鉴定方法, 探寻具有工业化生产潜力的杀虫植物, 为农业病虫害的有效防治提供保障。

摘要：萜烯类和生物碱类化合物都是杀虫植物中重要的杀虫活性物质, 它们对害虫具有多种杀虫活性, 作用机制多样。描述了植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质的作用方式和作用机理, 为系统掌握萜烯类和生物碱类杀虫方式和杀虫机理提供了依据。

杀虫活性 篇6

植物性农药与化学合成农药相比具有许多优点: (1) 植物性农药的活性成分是自然存在的物质, 自然界有其顺畅的降解途径, 不会污染环境。安全间隔期短, 特别适用于蔬菜、水果和茶叶等被人直接食用的作物, 对作物也不产生药害; (2) 植物性农药对有害生物的作用机理与常规化学农药的差别很大, 大多数常规化学农药仅作用于有害生物的某一生理系统的一个或少数几个靶标, 而多数植物性农药成分复杂, 能够作用于有害生物的多个器官系统, 有利于克服有害生物的抗药性; (3) 有些植物性农药还可促进作物的生长, 如烟草和鱼藤; (4) 植物性农药原料较易得到, 既绿化环境, 又提供了原材料, 有时可以因地制宜, 就地取材, 就地加工, 制造方法简单, 成本低廉。植物性农药是生物农药中重要的一支, 是解决化学农药的不足, 保证作物高产优质, 满足人们对无公害产品的需求而不污染环境的极佳选择, 其市场无疑是非常广阔的。

我国近年研究开发的印楝素、苦皮藤素、雷公藤素、胡椒素 (胡椒酰胺) 、尼西那素 (尼鱼丁、脱氢尼鱼丁) 、番荔枝素 (四氢呋喃脂肪酸内酯) 、万寿菊素 (三噻吩、呋喃乙炔) 、海藻素 (软骨藻酸、红藻氨酸) 等对昆虫都有很高的活性, 许多产品相继开发并商品化。目前, 我国商品化的植物性杀虫剂有硫酸烟碱、印楝素乳油、川楝素乳油、皂素烟碱可溶性乳剂、苦皮藤 (乳油、粉剂、可湿性粉剂) 、羊角扭甙水剂、鱼藤酮乳油、茴蒿素水剂和双素碱水剂等。现今尚未有使用豆薯种子提取物作为杀虫剂的研究报道, 因此对豆薯种子中的某些成分进行提取并测试其杀虫效果是很有必要的。

本研究用50%的乙醇水溶液从豆薯种子中分离出具有杀虫活性的提取物, 并对易得的2龄家蚕为对象研究了提取物的杀虫活性, 初步探讨了其杀虫作用机理。桑蚕又称家蚕, 以桑叶为食料的吐丝结茧的经济昆虫之一。家蚕与菜虫同属鳞翅目, 蚕蛾科, 学名Bombyx mori Linaeus。因此, 用易得的家蚕为对象进行喂毒试验, 所得结论对于用菜虫为对象进行试验有一定参考价值。

(一) 材料与方法

1. 材料

(1) 试验试虫:家蚕来自柳州蚕种场, 健康2龄蚕。

(2) 试验仪器:磁力加热搅拌器 (DHT型, 武汉精华仪器有限公司) , 双配套循环水式多用真空泵 (导华SHZ-2000型, 导华仪器有限责任公司) , 旋转蒸发器 (RE-52AA型, 上海亚荣生化仪器厂) , 电子分析天平 (PB-203E型, 梅特勒-托利多公司) 。

(3) 试验药品:乙醇 (AR) , 50%乙醇水溶液, 豆薯种子 (当年成熟) 。

2. 豆薯种子有效成份的提取与试剂配制

充分研末豆薯种子, 得黄棕色粉末状, 取研磨物80g加到三口烧瓶中, 加入400ml50%乙醇水溶液, 用磁力加热搅拌器水浴保温40℃搅拌混合物24小时。用砂心漏斗抽滤, 得到棕色萃取液。将所得溶液加入圆底烧瓶中, 用旋转蒸发器蒸发溶剂 (以50℃水浴加热) , 60℃真空干燥, 得棕色固体粉末11.1g。

将所得固体用1:1乙醇水溶液再溶解。配置试验用溶液, 浓度分别为5 mg/ml、1 mg/ml、0.2 mg/ml、0.04 mg/ml、0.008mg/ml。

3. 提取物杀虫活性试验

(1) 豆薯种子提取物对蚕的胃毒活性检测

将桑叶洗净晾干, 然后在不同浓度豆薯种子提取物乙醇水溶液 (5mg/ml, 1mg/ml, 0.2mg/ml, 0.04mg/ml, 0.008mg/ml) 中浸2~3s, 取出室温下晾干至溶剂全部挥发, 放入培养皿。接种预先饥饿4h的2龄蚕 (10头/皿) , 并在培养皿的盖子上贴一层湿润滤纸保湿。每个浓度试液做3个平行试验。对照组喂以仅用乙醇溶液处理过的叶片。毒性活性试验108h后, 所有试虫皆换喂新鲜蚕叶。分别于12、36、60、84、108h记录各组的死亡率, 用Abott公式计算校正死亡率:

(2) 拒食活性测定

桑叶洗净晾干, 剪成1cm2的小块。用上述试验方法进行毒性活性试验, 观察家蚕拒食情况。分别于试验后12h、36h用坐标纸测定蚕的取食面积。非选择性拒食率的计算公式:

(二) 结果与讨论

1. 蚕喂食后中毒症状

蚕在饲喂含有豆薯种子提取物的叶片3h后出现了呕吐的症状。随着饲喂时间的延长, 呕吐的量也越来越多。呕吐出的物质是黄褐色的粘稠液体, 随着大量液体排出体外, 蚕原本被体液撑得饱满的身体逐渐变得皱缩, 灰暗色, 取食叶片的量和速度也显着减小变慢。试验表明, 豆薯种子的乙醇提取物对蚕的急性毒性表现为胃毒作用。图1是蚕中毒症状。

2. 豆薯种子的乙醇提取物对蚕的生物活性

(1) 豆薯种子提取物对2龄蚕的胃毒活性试验结果见表1。由表1可知, 随着试验液中提取物浓度增大, 蚕的死亡率提高;处理时间越长, 死亡率也越高。在高浓度 (5mg/ml, 1mg/ml) 下36h后试虫全部死亡;提取物浓度为0.2mg/ml时, 60h后蚕的死亡率为53.4%。

(2) 豆薯种子乙醇提取物对2龄蚕的拒食活性见表2, 由表2可知, 蚕豆薯种子的乙醇提取物有较好的拒食作用。浸泡桑叶的试剂浓度为5mg/ml、1mg/ml、0.2mg/ml时, 喂食12h后蚕的拒食率分别为82.00%、25.92%、13.39%;同一浓度下12h、36h的拒食率基本成递增趋势。当桑叶被提取物试剂浸泡的时间相同时, 浓度越大的实验组, 蚕的拒食率越高。

注:每组数字为3三个平行试验的平均值

(3) 豆薯种子的乙醇提取物对蚕还有抑制其体重增长的作用, 随着喂养时间的延长, 抑制的效果增加。

(三) 结论

1. 用50%的乙醇水溶液从豆薯种子中分离得到豆薯种子的活性物, 提取率为种子重量的13.88%。

2. 豆薯种子的乙醇水溶液提取物具有较好的杀虫效果, 用5mg/ml、1mg/ml的提取物试液浸泡桑叶喂养家蚕, 36h后死亡率达到100%。用0.2mg/ml的提取物试液浸泡桑叶喂养家蚕, 108h后死亡率达到100%。

3. 浓度为5.000 mg/ml时, 12h的拒食率达到82.00%, 36h达到95.56%;浓度为1.000 mg/ml时, 12h的拒食率达到25.92%, 36h达到50.48%;浓度为0.200mg/ml、0.040 mg/ml、0.008 mg/ml时, 蚕的拒食率也随时间的延长而增加, 表明豆薯种子的乙醇提取物对蚕具有明显的拒食效果。

4. 豆薯种子的乙醇水溶液提取物对蚕有抑制其体重增长的作用。提取物对蚕的急性毒性表现为胃毒作用。

试验表明, 豆薯种子的乙醇提取物对蚕有较好的杀虫活性, 可以作为植物源农药的原料。豆薯在我国分布广泛, 将其作为一种杀虫植物来开发, 无疑有着广泛的前景。

参考文献

[1]熊谱成.巧用植物农药杀害虫[J].农家之友, 2003, 23:40.

[2]豆薯.百度百科--http://baike.baidu.com/view/80501.htm.

[3]龚苏晓摘译.豆薯种子中的成分及其抗HSV活性的研究[J].国外医学中医中药分册, 2003, 25 (4) :238.