99種植物提取物對(duì)玉米象的生物活性測定

馬志卿 張小泉 李雪嬌 何 軍 張 興

(西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心/陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心1，楊凌 712100)

(西北農(nóng)林科技大學(xué)植保資源與病蟲害治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，楊凌 712100)

玉米象(Sitophilus zeamais)屬鞘翅目象甲科，分布于世界各國，可危害稻谷、麥類、高粱、玉米以及油料、中藥材、糧食制品等儲(chǔ)藏物［1－2］，在適宜條件下，被害糧食3個(gè)月?lián)p失率達(dá)11.25%，6個(gè)月后可增至35.12%［3］，是我國頭號(hào)儲(chǔ)糧害蟲［4］。長期以來，國內(nèi)外對(duì)其防治主要依賴于化學(xué)農(nóng)藥，但其對(duì)多種化學(xué)農(nóng)藥已產(chǎn)生了較高的抗性［5－7］。近年來，植物源農(nóng)藥以其高效、低毒、低殘留、害蟲不易產(chǎn)生抗藥性和對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)而蓬勃發(fā)展，應(yīng)用植物源農(nóng)藥防治儲(chǔ)糧害蟲的研究也日益受到重視［8－10］。

國內(nèi)外已有很多關(guān)于植物性物質(zhì)防治玉米象的報(bào)道，活性較好的主要有黃花蒿、紫莖澤蘭、肉桂、山蒼子、砂地柏、山奈、土荊芥、臭椿等［11－13］。陳小軍等［14］專門對(duì)唇形科植物防治儲(chǔ)糧害蟲做了綜述，其中，薄荷、留蘭香和羅勒等植物對(duì)玉米象有不同程度的防治效果。目前，已有部分產(chǎn)品被產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，如1%蛇床子素粉劑［15－16］。然而這些產(chǎn)品還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的需求。對(duì)植物源儲(chǔ)糧害蟲防治劑的研究值得進(jìn)一步加強(qiáng)。

殺蟲植物資源篩選和調(diào)查是開發(fā)新型植物源農(nóng)藥的重要基礎(chǔ)工作。自20世紀(jì)90年代以來，我國科研人員在玉米象防治方面已開展了大量的篩選工作。張興等［17］在對(duì)采自西北五省區(qū)444種植物樣品對(duì)玉米象的室內(nèi)活性篩選中，得到64種對(duì)玉米象種群抑制作用的樣品。姚英娟等［18］從21種植物中篩選出高良姜(Alpinia officinarum)、黃姜(Curcuma longa)、山雞椒(Litsea cubeba)、石菖蒲(Acorus gramineus)和巴豆(Croton tiglium)5種植物對(duì)玉米象具明顯趨避和觸殺作用。可見有必要進(jìn)一步開展殺蟲植物資源的調(diào)查與篩選，以期發(fā)現(xiàn)殺蟲活性較高的植物種類，為創(chuàng)制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型儲(chǔ)糧害蟲防護(hù)劑提供線索。因此，本研究以玉米象為試蟲，對(duì)采自陜西、內(nèi)蒙古、甘肅、西藏和寧夏等各省區(qū)的77種植物及22種中草藥的殺蟲活性進(jìn)行了初步篩選，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試?yán)ハx

玉米象(Sitophilus zeamais):將小麥于烘箱中(80℃)消毒2 h，調(diào)整含水量約至14%，分裝于罐頭瓶內(nèi)，接入玉米象成蟲，于養(yǎng)蟲室中飼養(yǎng)，7 d后篩出成蟲，待新一代成蟲大量出現(xiàn)后5～7 d內(nèi)，篩出成蟲供試。由西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心提供。

1.1.2 供試植物材料

供試野生植物77種，均采自陜西、內(nèi)蒙古、甘肅、西藏和寧夏等西北各省，由西北農(nóng)林科技大學(xué)慕曉倩教授鑒定;22種中草藥均購自陜西省西安市中藥材市場。供試植物名錄見表1～表3。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 植物材料的提取方法

植物材料的提取采用超聲波提取法［19］。將陰干的植物材料和中草藥于60℃恒溫烘干，粉碎后過380 μm篩，放入密封袋中。試驗(yàn)前稱取一定量的植物干粉，加入丙酮進(jìn)行超聲波提取，每次30 min，重復(fù)提取3次。過濾后，以旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮為1 g/mL樣品，保存于4℃冰箱待測。

1.2.2 種群抑制作用測定方法

對(duì)玉米象的種群抑制作用采用飼料混藥法［17］。將小麥于烘箱中(80℃)消毒2 h，調(diào)整含水量至約14%。分別稱取小麥75 g于250 mL三角瓶中，加入1.0 mL含藥丙酮溶液(即0.013 g干樣/g小麥)，迅速混勻，倒出晾至丙酮完全揮發(fā)后，分裝于3個(gè)小塑料瓶(H=7.5 cm、D=3 cm)中，瓶蓋有一帶紗網(wǎng)的通氣孔。每瓶中接玉米象成蟲20頭，置于養(yǎng)蟲室飼養(yǎng)。以等量丙酮處理為對(duì)照。15 d后檢查死蟲數(shù)，計(jì)算毒殺死亡率和校正死亡率。33 d后篩出成蟲，67 d后，檢查各處理成蟲總數(shù)，計(jì)算種群抑制率。種群抑制率=(對(duì)照組成蟲數(shù)－處理組成蟲數(shù))/對(duì)照組成蟲數(shù)×100%。

1.2.3 觸殺作用測定方法

對(duì)玉米象的觸殺作用測定采用微量點(diǎn)滴法［20］。用微量點(diǎn)滴儀點(diǎn)滴藥液于其腹面末端，每蟲1 μL藥液(濃度為1 g干樣/mL)，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)試蟲20頭，以點(diǎn)滴等量丙酮為對(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24、48、72 h后檢查試蟲死亡情況，并計(jì)算觸殺死亡率和校正死亡率。

2 結(jié)果與分析

2.1 99種植物丙酮提取物對(duì)玉米象種群抑制及毒殺活性

采用飼料混藥法，測定了99種植物丙酮提取物對(duì)玉米象成蟲的種群抑制及毒殺活性。供試樣品中，15 d的死亡率或67 d的種群抑制率在80%以上的樣品有24種(表1);死亡率或種群抑制率在50% ～80%之間的樣品有19種(表2);死亡率或種群抑制率低于50%的樣品56種(表3)。

表1 對(duì)玉米象種群抑制率或毒殺死亡率在80%以上的植物樣品

表2 對(duì)玉米象種群形成抑制率或毒殺死亡率在50%～80%之間的植物樣品

表3 對(duì)玉米象種群形成抑制率或毒殺死亡率低于50%的植物樣品

續(xù)表

其中效果最顯著的為栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩，種群抑制率均高達(dá)100%;五加皮、野葛、烏藥、透骨草、百部、魚腥草和澤瀉等7種植物的種群抑制率在95%以上;另外，栓翅衛(wèi)矛、狼毒、使君子、射干、五加皮和貫眾對(duì)玉米象成蟲具有良好的毒殺作用，15 d的死亡率在95%以上。

2.2 13種植物丙酮提取物對(duì)玉米象的觸殺活性

采用點(diǎn)滴法進(jìn)一步測定表1中活性較好的13種植物(種群抑制率＞95%或者死亡率＞90%)對(duì)玉米象的觸殺作用，結(jié)果見表4。

表4 13種植物丙酮提取物對(duì)玉米象成蟲的觸殺活性

從表4可知，僅百部、狼毒、栓翅衛(wèi)矛和使君子提取物對(duì)玉米象具有明顯的觸殺活性，48 h的死亡率在40%以上，其他植物提取物則沒有明顯觸殺活性。

3 討論與結(jié)論

3.1 有必要進(jìn)一步加強(qiáng)具殺蟲活性植物資源的篩選

殺蟲植物資源篩選是植物源農(nóng)藥開發(fā)中的重要基礎(chǔ)工作，國內(nèi)外均有大量報(bào)道［21－24］。本研究對(duì)99種植物樣品進(jìn)行了殺蟲活性篩選，發(fā)現(xiàn)對(duì)玉米象有50%以上種群抑制活性的提取物42種，活性植物占了采集植物總數(shù)的約40%，比例相當(dāng)大，且栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩的種群抑制率均高達(dá)100%。可見，西北地區(qū)及中草藥中的殺蟲植物資源應(yīng)當(dāng)引起重視，有必要進(jìn)一步開展篩選和評(píng)價(jià)，以期獲得更多具有開發(fā)價(jià)值的殺蟲植物資源。

3.2 對(duì)所篩選出有效樣品的殺蟲作用有待于進(jìn)一步研究和分析

植物源殺蟲劑往往具有多種作用方式，且機(jī)理比較復(fù)雜［25］。從供試植物樣品對(duì)玉米象的毒殺和種群抑制作用比較來看，毒殺作用與種群抑制作用并不完全一致，如魚腥草處理15 d后玉米象的死亡率為24.4%，觸殺死亡率僅為2.5%，但67 d后的種群抑制率則高達(dá)96%，其對(duì)種群的抑制可能在于魚腥草對(duì)玉米象成蟲的產(chǎn)卵或生殖發(fā)育具有明顯的影響。另外，貓兒屎、酸模等多種植物材料也具有相似的作用，對(duì)此有必要進(jìn)一步研究。

3.3 栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩的殺蟲作用有必要深入研究

使君子為使君子科使君子屬植物，其帶殼果實(shí)為常用中藥，有驅(qū)蟲抗菌等作用，已有報(bào)道其對(duì)朱砂葉螨和魚類指環(huán)蟲等有一定的毒殺活性［26－27］。射干為鳶尾科植物，其根莖入藥，有清熱解毒的功效;栓翅衛(wèi)矛為衛(wèi)矛科衛(wèi)矛屬植物，枝可藥用，中藥稱“鬼見榆”，有助于血液流通，具有消腫之功效;唇形科植物黃芩，以根入藥，有清熱燥濕及解毒的功效，但是以上這些都鮮見其殺蟲活性報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)，栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩對(duì)玉米象的種群抑制率均高達(dá)100%，可見有必要對(duì)該4種植物的殺蟲活性進(jìn)行深入研究。

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