九阜山殺蟲抗菌蕨類植物資源調(diào)查初報(bào)

魏開炬,吳承文

(1.福建省尤溪第一中學(xué),福建 尤溪 365100;2.福建省尤溪縣林業(yè)局)

殺蟲蕨類植物是指蕨類植物體內(nèi)含有生物堿、三萜類、黃酮類、揮發(fā)油類、酚類、甾體、毒性蛋白等殺蟲有效成分,對(duì)害蟲具有拒食、毒殺、抑制生長(zhǎng)、驅(qū)避等作用;抗菌蕨類植物是指蕨類多糖提取物或醇(水)提取物具有較為廣譜的抗植物病原菌的生理活性[1-2]。隨著人們保健與環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),世界各國(guó)競(jìng)先研制植物源農(nóng)藥用于防治植物病蟲害,以確保食品的健康與安全。對(duì)植物源農(nóng)藥的研究多見于種子植物,對(duì)蕨類植物的研究甚少,難于找到一篇完整的文獻(xiàn),而蕨類是一群種質(zhì)和代謝產(chǎn)物方面均具有多樣性的孢子植物,富含的天然活性成分具有很好的抗菌、抗微生物、殺蟲等作用[1],可作為優(yōu)良的殺蟲、抑植物病原菌開發(fā)利用。九阜山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于福建省尤溪縣西南部西城、新陽、坂面三鄉(xiāng)(鎮(zhèn))交界處,距縣城約14 km,地處閩中玳瑁山脈東北向延伸的支脈上(介于E118°1′58″～ 118°7′16″,N26°3′37″～ 26°6′57″)。據(jù)調(diào)查 ,該區(qū)共有蕨類植物34科59屬114種,分別占福建省蕨類植物46科112屬的382種(含變種)的 76.1%、51.8%、29.8%[3]。本文報(bào)道該區(qū)可作為殺蟲、抗植物病原菌用的蕨類植物資源,為研發(fā)新型植物源農(nóng)藥以及進(jìn)一步開發(fā)利用該區(qū)的蕨類植物資源提供參考。

1 自然地理概況

九阜山占地面積2308.2 hm2,其中核心區(qū)面積609.6 hm2,緩沖區(qū)面積515.2 hm2,試驗(yàn)區(qū)面積1183.4 hm2。主峰九阜山,海拔1215.2 m。最高峰尖峰頂,海拔1222.4 m,最低點(diǎn)205.0 m,落差超過1000.0 m。土壤類型依海拔高度從低到高依次為粗骨性紅壤、紅壤、黃紅壤和黃壤,屬侵蝕中低山地貌。氣候?qū)僦衼啛釒降丶撅L(fēng)氣候區(qū),年均氣溫 19.6℃,年均降水量1600.0 mm,常年相對(duì)濕度83.0%,年均日照時(shí)數(shù)1764.6 h。夏季暖熱,冬季溫涼,海拔較高,地形復(fù)雜,形成了獨(dú)特的山地森林小氣候,非常適宜各種類型野生蕨類植物的生長(zhǎng)。全區(qū)共有維管束植物171科548屬1115種,野生植物資源十分豐富,地帶性的中亞熱帶常綠闊葉林保存完整,主要森林群落發(fā)育與演替狀況良好,成為許多珍稀瀕危野生動(dòng)植物的避難場(chǎng)所和生物多樣性中心之一。

2 調(diào)查方法

主要采用野外踏查法進(jìn)行,根據(jù)九阜山的地形、地勢(shì)、景觀類型分東、西、南、北4個(gè)不同方向沿線進(jìn)行踏查,使踏查的路線基本上能代表九阜山主要的生境、不同森林群落和大部分地區(qū)。殺蟲抗菌蕨類名錄參照已有研究文獻(xiàn)整理[1-2,4-15],并根據(jù)它們對(duì)植物病蟲害作用方式分為殺蟲、拒食、抑制生長(zhǎng)、驅(qū)避、抑菌、抗菌幾種類型。

3 結(jié)果與分析

3.1 石松Lycopodium japonicum

石松科,生于海拔400～1200m的山坡灌叢、疏林路旁。含多種生物堿、三萜醇、阿魏酸、芽孢素、糖類和石松堿等,莖、葉對(duì)毛氈黑皮蠹、澳洲皮蠹、負(fù)袋皮蠹有拒食或殺滅作用。

3.2 紫萁Osmunda japon ica

紫萁科,生于海拔200～1200m的林緣、灌叢或路邊。全株含酚類化合物、尖葉土杉甾酮、脫皮甾酮、脫皮酮等,對(duì)小菜蛾、斜蚊夜蛾有殺滅與驅(qū)避作用,對(duì)多種害蟲具有抑制生長(zhǎng)作用。

3.3 華南紫萁Osmunda vachellii

紫萁科,生于海拔400～ 700m的山地、草叢或溪邊。含少量間苯三酚衍生物,全株具殺蟲作用。

3.4 海金沙Lygodium ja ponicum

海金沙科,生于海拔200～1000m的林中、林緣或路邊。含黃酮甙、氨基酸、酚類與糖類等,葉具殺棉蚜與抗菌作用。

3.5 芒萁Dicranopteris d ichotoma

里白科,生于海拔200～1200m的林緣、疏林下。葉含原地茶酸、莽草酸、阿福豆苷、槲皮苷,全株含中性與酸性多糖,葉、嫩芽具較好的抗真菌作用。

3.6 圓蓋陰石蕨 Humata tyermanni

骨碎補(bǔ)科,附生于海拔 200～500m的樹干、巖石上。全株含4-甲?；鹕榷雇⒛舅ㄍ?、3,15-木栓二醇、十八碳酸、三油酸甘油酯和豆甾醇,根狀莖和葉具抑菌、抗菌作用。

3.7 腎蕨 Nephrolepis auriculata

腎蕨科,生于海拔200～600m的林緣、林下。全株含β-谷甾醇、羊齒-9(11)-烯、齊墩果酸、肉豆蔻酸十八烷基酯、正三十一烷酸、正三十烷醇、24-乙基膽甾醇 、24-甲基膽甾醇 、24-乙基膽甾-5,22-二烯醇 、膽甾醇、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、碳水化合物及痕量24-甲基膽甾-5,22-二烯醇 ;塊根含羊齒-9(11)-烯 、β-谷甾醇 、里白烯 、β-谷甾醇-β-D-葡萄糖甙 、β-谷甾醇棕櫚酸酯和環(huán)鴉片甾烯醇;地上部分含紅杉醇。全株具較好的抑菌、抗菌作用。

3.8 蕨Pteridium apuilinum var.latiusculum

蕨科,生于海拔200～1200m的林下、路邊。根莖、葉、嫩芽中含多種茚酮類化合物、膽堿、麥角甾醇、淀粉、鞣質(zhì)、大量的亞硝酸鹽化合物和有毒物質(zhì),對(duì)多種害蟲具有胃毒和抑制種群生長(zhǎng)的作用,且具有較強(qiáng)的抑植物病原菌作用。

3.9 蜈蚣草Pteris vittata

鳳尾蕨科,生于海拔200～600m的林緣、路邊或石灰?guī)r石上。全株富含多酚及多糖等生物活性成分,具較好的殺蟲、抗菌作用。

3.10 半邊旗Pteris semip innata

鳳尾蕨科,生于海拔200～500m的林下、路旁陰濕地及巖縫中。含生物堿、黃酮甙等,全株具殺蟲及驅(qū)避害蟲作用。

3.11 扇葉鐵線蕨 Adiantum flabellulatum

鐵線蕨科,生于海拔200～1000m的林緣、灌叢或疏林下。含黃酮甙、氨基酸、酚類、糖類等,全株具較好的抗菌、抑菌作用。

3.12 華南毛蕨Cyclosorus parasiticus

金星蕨科,生于海拔200～800m 林下、林緣、路旁、溪邊。全株含多種揮發(fā)油,揮發(fā)油中酯類物質(zhì)占21.0961%,酸類占 17.199%,烯醇類占 16.161%,酚類物質(zhì)占14.263%,醛酮類占11.026%,其中,對(duì)昆蟲具有驅(qū)避作用的糠醛占2.943%,香豆素占1.327%,丁二酸二異丁酯占1.126%。全株具殺蟲、驅(qū)避害蟲及抗菌作用,葉能抗美洲斑潛蠅成蟲產(chǎn)卵、驅(qū)避并對(duì)成蟲有拒食作用。

3.13 鐮片假毛蕨Pseudocyclosorus falcilobus

金星蕨科,生于海拔200～1000m 的山谷溪邊、路旁與濕地。含黃酮類、香豆素類等,根、莖、葉對(duì)害蟲具毒殺與驅(qū)避作用。

3.14 烏毛蕨Blechnum orientale

烏毛蕨科,生于海拔200～600m的林下、溪邊或路旁草叢中。含綠原酸、異橄皮甙、麥甾醇、膽堿及多種茚酮衍生物等,根狀莖具殺蟲、驅(qū)避害蟲作用。

3.15 狗脊蕨Woodwardia japonica

烏毛蕨科,生于海拔200～1200m的疏林下或溪邊路旁。含山柰素-3-O-α-L-(4-O-乙酰基)鼠李糖基-7-O-α-L-鼠李糖甙 、山柰素-3-O-α-L-鼠李糖基-7-O-α-L-鼠李糖甙、狗脊蕨酸、p-谷甾醇、胡蘿卜甙等,根狀莖含淀粉、鞣質(zhì)等。根莖、葉具殺紅蜘蛛、蚜蟲、螟蟲、蚊幼蟲及抗菌作用。

3.16 鐮羽貫眾Cyrtomium balansae

鱗毛蕨科,生于海拔200～900林下巖石邊、山谷溪邊。含有黃酮、糖類、氨基酸、揮發(fā)油、鞣質(zhì)等,具驅(qū)避害蟲作用。

3.17 黑鱗耳蕨Polystichum makinoi

鱗毛蕨科,生于海拔200～1200m的林下濕地、路旁。含黃酮醇、雙氫黃酮、丁?；g苯三酚類化合物等,全株具驅(qū)避害蟲、殺蟲作用。

3.18 闊鱗鱗毛蕨Dryopteris championoo

鱗毛蕨科,生于海拔200～1000m的林下、灌叢中。根莖、葉含綿馬素-BB、綿馬素-AB、β-谷甾醇等,具殺蟲、驅(qū)避害蟲作用。

3.19 暗鱗鱗毛蕨Dryopteris atrata

鱗毛蕨科,生于海拔200～1000m的林下溪邊。根莖、葉含鐵角蕨素、酚類化合物、脫皮甾酮、脫皮酮等,具驅(qū)避害蟲、殺蟲和抑黑典霉菌等作用。

3.20 斜方復(fù)葉耳蕨 Arachniodes rhomboid ea

鱗毛蕨科,生于海拔200～800m的林下、溪邊或石縫上。含山柰酚、山柰素-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山柰素-3,7-O-α-L-鼠李糖苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山柰素-3-O-β-D-蕓香糖苷等黃酮醇類化合物,莖和葉具抑菌、殺蟲與驅(qū)避害蟲作用。

3.21 槲蕨Drynaria fortuni

槲蕨科,生于海拔200～500m的巖石或樹干上。含橙皮甙、葡萄糖、淀粉等,莖、葉具抗菌作用。

4 小結(jié)與討論

4.1 調(diào)查結(jié)果表明,該區(qū)可作農(nóng)藥使用的蕨類共有12科18屬21種,分別占該區(qū)蕨類35科58屬114種的34.3%、31.0%、18.4%。它們主要分布在該區(qū)海拔500 m以下,在此區(qū)域內(nèi)每個(gè)種類均有分布,是殺蟲抗菌蕨類分布的中心地帶。在海拔500～1000 m,主要有華南紫萁、華南毛蕨、海金沙、鐮羽貫眾、闊鱗鱗毛蕨、暗鱗鱗毛蕨、斜方復(fù)葉耳蕨、扇葉鐵線蕨。在海拔1000 m以上,主要有石松。一些種類從山腳到山頂均有分布,主要有紫萁、蕨、狗脊蕨、芒萁、黑鱗耳蕨5種。對(duì)植物病蟲害均有生物活性的有海金沙、蕨、蜈蚣草、華南毛蕨、狗脊蕨、暗鱗鱗毛蕨、斜方復(fù)葉耳蕨7種,占總種數(shù)的33.3%;對(duì)害蟲具有生物活性的有石松、紫萁、華南紫萁、半邊旗、鐮片假毛蕨、烏毛蕨、鐮羽貫眾、黑鱗耳蕨、闊鱗鱗毛蕨9種,占總種數(shù)的42.9%;對(duì)病害具有生物活性的有芒萁、圓蓋陰石蕨、腎蕨、扇葉鐵線蕨、槲蕨5種,占總種數(shù)的23.8%。

4.2 依殺蟲抗菌蕨類植物的生物活性、資源以及可持續(xù)開發(fā)利用情況出發(fā),可以初步確定該區(qū)的扇葉鐵線蕨、芒萁、華南毛蕨、蜈蚣草、半邊旗、海金沙、蕨、狗脊蕨、烏毛蕨、斜方復(fù)葉耳蕨、闊鱗鱗毛蕨、暗鱗鱗毛蕨具有較大的商業(yè)開發(fā)利用價(jià)值,應(yīng)引起我們足夠的重視。

4.3 植物源農(nóng)藥對(duì)環(huán)境安全、無殘留,在整治環(huán)境,提倡綠色環(huán)保食品和自身保健呼聲越來越高的情況下,植物源殺蟲、殺菌劑無疑是人們所期望的產(chǎn)品。蕨類植物成分較復(fù)雜,含有多種活性成分,具有研發(fā)植物源農(nóng)藥的發(fā)展?jié)摿?因此,應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)研究,多學(xué)科、多部門、多行業(yè)齊抓共管,加強(qiáng)對(duì)蕨類植物活性成分研究,并對(duì)活性成分進(jìn)行提取、分離、純化,研發(fā)新型無公害植物源農(nóng)藥,真正發(fā)揮蕨類植物應(yīng)有的作用。

4.4 蕨類植物具有多種用途,除了可用于防治植物病蟲害外,在園林綠化、食用、環(huán)境保護(hù)、藥用、土壤及氣候指示、飼料及綠肥、工農(nóng)業(yè)等方面也有其利用價(jià)值。所以,在開發(fā)利用時(shí),要加強(qiáng)綜合利用,提高資源利用率,充分發(fā)揮蕨類植物的多種效益。同時(shí),對(duì)蕨類植物的利用要在保護(hù)中發(fā)展,加強(qiáng)人工繁育工作,使蕨類植物的開發(fā)和利用建立在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。

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