白前生物堿對蠶豆修尾蚜的控制作用研究

王旭東

摘 要：植物源天然產(chǎn)物是可以替代化學(xué)合成農(nóng)藥最具潛力的藥劑來源。以藥源植物華北白前為試驗材料，使用溶劑提取法從華北白前地下部分提取分離生物堿成分，并制成乳油和水劑2種制劑，分別配制15mg/L、37.5mg/L、75mg/L、150mg/L、300mg/L等5種濃度，通過葉片浸漬法測定了白前生物堿對蠶豆修尾蚜的毒效。結(jié)果表明，白前生物堿乳油和水劑對蚜蟲均具有明顯的觸殺效果，其LC50分別為45.568mg/L、115.586mg/L，制劑濃度在300mg/L時能快速降低蚜蟲種群數(shù)量，死亡率分別為78.33%、71.67%。

關(guān)鍵詞：植物源藥劑;生物堿;蚜蟲;生物防治;持續(xù)控制

中圖分類號 Q969.93文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）22-0124-03

Study on Effect of the Alkaloids from Cynanchum mogolicum （Asclepiadaceae）on Megoura japonica （Aphidoidea）

WANG Xudong et al.

（Agricultural Technology and Extension Station， Fuyu Town， Susong 246500， China）

Abstract： Natural products are the most potential source for replacing chemical synthetic pesticides.In this study， the alkaloids were extracted and separated from the underground part of Cynanchum mogolicum with solvent， and made into 15 mg/L， 37.5 mg/L， 75 mg/L， 150 mg/L and 300 mg/L of emulsifiable concentrates （EC） and aqueous solution （AS） respectively.The toxicity of alkaloids to aphids Megoura japonica （Matsumura） was determined by leaf immersion.The results showed that EC and AS had obvious lethal effect on aphids， and their LC50 were 45.568 mg/L and 115.586 mg/L respectively.The EC and AS at 300 mg/L could cause a large mortality of aphids， and the mortality rates were 78.33% and 71.67% respectively.

Key words： Plant insecticide; alkaloid; Aphid; Biocontrol; Sustainable control

具有殺蟲抗菌作用的藥源植物主要包括毛茛科、杜鵑花科、茄科、百合科、豆科等有毒植物類群[1]。據(jù)統(tǒng)計，具殺蟲作用的藥源植物大約有30多個科1000多種類，具有開發(fā)利用價值的主要包括菊科、唇形科、豆科、蕓香科、番荔枝科、大戟科、天南星科等種類的植物。當(dāng)前，主要商品化的植物源殺蟲劑包括魚藤酮、除蟲菊、苦參堿、印楝素和煙堿等。由植物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物超過40多萬種成分，主要組分包括萜烯類、生物堿類、類黃酮、酚類、獨(dú)特氨基酸和多糖等，其均具有一定殺蟲或抗菌活性[2]。藥源植物對有害生物具有胃毒、驅(qū)避、拒食、生長抑制以及繁殖不育等作用[3]。

目前，我國獲準(zhǔn)注冊登記的植物源農(nóng)藥主要有皂素?zé)焿A可溶性乳劑、魚藤酮乳油、茴蒿素水劑、油酸煙堿、楝素殺蟲乳油、谷蟲凈微粒劑和苦參堿殺蟲劑等。而以植物中的活性成分作為先導(dǎo)化合物，開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化開發(fā)新型農(nóng)藥價值遠(yuǎn)大于植物的直接利用[4]，如除蟲菊素是有效的天然殺蟲劑，但其強(qiáng)光下不穩(wěn)定，美國Laforge等用丙烯基代替其環(huán)戊烯醇側(cè)鏈的戊二烯基，改造開發(fā)了環(huán)境較穩(wěn)定的可應(yīng)用于防治害蟲的擬除蟲菊酯類殺蟲劑[5]。植物源農(nóng)藥具有不污染環(huán)境、病蟲害不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點，其在病蟲害綜合治理中，特別是無公害和綠色有機(jī)食品生產(chǎn)方面前景廣闊。

蠶豆修尾蚜[Megoura japonica （Matsumura）]，為半翅目，主要分布于遼寧、北京、吉林、內(nèi)蒙古、寧夏、臺灣等地區(qū)，對豌豆、蠶豆、大豆的威脅很大，其通過刺吸式口器危害農(nóng)作物，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要有害生物，常用防治蚜蟲的化學(xué)防治藥劑有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類和新煙堿類等，蚜蟲對其產(chǎn)生的抗性嚴(yán)重[6]。從藥源植物中尋找有效防治蚜蟲的活性成分，進(jìn)而開發(fā)出高效安全的殺蚜藥，是當(dāng)前新農(nóng)藥開發(fā)的有效途徑。

華北白前[Cynanchum mogolicum （Maxim）]為蘿藦科（Asclepiadaceae）植物，又名對葉草、牛心樸等，其廣分布于我國內(nèi)蒙、青海、陜西、寧夏、新疆等地區(qū)，植物資源十分豐富。華北白前全草均可藥用，具有止血、鎮(zhèn)痛、消炎之功效，我國民間用于驅(qū)殺蚊蟲和抗癌等。在秋季采挖，可生用或蜜炙用，具有降氣、消痰、止咳之功效，其主治肺氣壅實 ，咳嗽痰多、胸悶喘息等癥狀。華北白前乙醇提取物中分離鑒定到多種生物堿，白前生物堿對小菜蛾幼蟲等具有顯著的生長發(fā)育抑制作用，但其對蠶豆修尾蚜的控制作用尚未見報道[7]。

1 材料與方法

1.1 材料 華北白前[Cynanchum mongolicum（Maxim）]全草采自內(nèi)蒙古鄂爾多斯草原。將植株全草洗凈、陰干，放入小型植物式樣粉碎機(jī)中粉碎，置于密封瓶中保存，備用。工業(yè)酒精、氫氧化鈉、鹽酸、氯仿等，除工業(yè)酒精外均為分析純（北京化學(xué)試劑公司）。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE52-98型（上海亞榮生化儀器廠）;循環(huán)水式多用真空泵：SHB-Ⅲ型（鄭州長城儀器廠）;小型粉碎機(jī)：HY-04B型（北京鑫環(huán)亞科技有限公司）;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9052A型（上海圣欣科學(xué)儀器有限公司）;電子天平：CP224S型（北京賽多利斯天平有限公司）;培養(yǎng)皿：直徑9cm;錐形瓶：100mL。

1.2 方法

1.2.1 白前生物堿提取 將華北白前地下部分洗凈、陰干，置于小型植物試樣粉碎機(jī)中粉碎，過40目篩后，在室溫下，用95%工業(yè)酒精浸提植物粉末3d，過濾濃縮得浸膏，濾渣繼續(xù)浸提3次，合并各次所得浸膏。總浸膏用2%HCL溶解，濾除不溶物，鹽酸液用氯仿萃取，鹽酸相用10%NaOH調(diào)pH到9～10得堿水液，依次用氯仿萃取3～5次，濃縮氯仿相得白前生物總堿，用同法將生物總堿精制，得精制生物堿。

1.2.2 蚜蟲飼養(yǎng) 營養(yǎng)缽里加入經(jīng)消毒營養(yǎng)基質(zhì)，每缽播種2顆提前1d泡過的蠶豆種子，澆上適當(dāng)?shù)乃疂櫇?，放溫室等待發(fā)芽長大后接種蚜蟲。在發(fā)芽7d約10cm高的蠶豆苗上接種蚜蟲，置于養(yǎng)蟲室（室溫28±1℃，相對濕度70±10%）自然繁殖，保證蠶豆苗上蚜蟲密度，避免蚜蟲密度過大影響蚜蟲種群

1.2.3 藥劑配制 經(jīng)過預(yù)備試驗后，選擇白前生物堿水劑和乳油2種劑型進(jìn)行毒力測定。白前生物堿初始濃度均為7500mg/L，然后各稀釋500倍、200倍、100倍、50倍、25倍配制為15mg/L、37.5mg/L、75mg/L、150mg/L、300mg/L 5種濃度梯度。

1.2.4 試驗方法 采用浸漬法測定白前生物堿制劑對蚜蟲的毒力。將大小一致，沒用藥的無蟲蠶豆葉片在供試藥劑系列濃度（5個）梯度藥液中浸漬10s，取出晾干后，放入培養(yǎng)皿（2葉/皿）;再用小毛筆挑取大小相同無翅成蚜放入培養(yǎng)皿中，20頭/皿，皿上鋪有相同濃度藥劑浸濕過濾紙以保濕，蓋上皿蓋。每處理重復(fù)3次，清水為對照。處理后置于（25±1）℃，相對濕度80%左右的恒溫光照培養(yǎng)箱內(nèi)，24h后檢查飼蟲死亡率，以毛筆尖輕觸蚜蟲腹部，足不動則視為死亡。24h后記錄總蟲數(shù)、死亡蟲數(shù)，計算校正死亡率，采用幾率值分析法求毒力回歸方程及LC50。校正死亡率的計算：

校正死亡率（%）=（處理死亡率-對照死亡率）/（1-對照死亡率）×100

1.3 統(tǒng)計分析 各處理和CK死亡率均以平均值表示，各藥劑處理后死亡率的統(tǒng)計分析比較采用鄧肯新復(fù)極差法（DMRT法）。所有計算直接采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行，統(tǒng)計采用SPSS17.0進(jìn)行[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 白前生物堿乳油對蚜蟲的毒力 經(jīng)24h處理后各濃度梯度蚜蟲死亡率均顯著高于對照。75mg/L和37.5mg/L生物堿乳油差異不顯著，其他處理間差異均達(dá)顯著水平。300mg/L生物堿乳油對蚜蟲死亡率78.33%，校正死亡率為75.98%;75mg/L時蚜蟲死亡率為51.67%;15mg/L蚜蟲死亡率為36.67%（圖1）。蚜蟲死亡率隨著白前生物堿乳油濃度的降低而降低，乳油濃度在150mg/L以上，可以保證較好的防治效果。

利用SPSS軟件采用幾率值分析法求出其毒力回歸方程為Y=-1.35913+0.81941x（表1）其LC50為45.568mg/L。毒力回歸曲線如圖2所示。

2.2 白前生物堿水劑對蚜蟲的毒力 經(jīng)24h處理后各濃度梯度下蚜蟲死亡率和校正死亡率均顯著高于對照，37.5mg/L和15mg/L的白前生物堿水劑的毒力差異不顯著，其他處理間差異均顯著。濃度為300mg/L的水劑對蚜蟲致死率為71.67%;150mg/L時蚜蟲死亡率為51.67%;15mg/L蚜蟲死亡率為21.67%，校正死亡率為12.78%（圖3）。蚜蟲死亡率隨著白前生物堿水劑濃度的降低而降低，水劑濃度在300mg/L以上，可保證較好的防治效果。

利用SPSS軟件采用幾率值分析法求出其毒力回歸方程為Y=-2.13703+1.03593x（見表2），其LC50為115.586mg/L。毒力回歸曲線如圖4所示。

3 討論

華北白前生物堿乳油和水劑對蠶豆修尾蚜具有明顯的防治效果，制劑濃度與死亡率具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。前期報道表明，白前生物堿對斜紋夜蛾幼蟲的控制作用明顯，主要表現(xiàn)在拒食作用和生長發(fā)育抑制作用，而本研究證明，白前生物堿乳油和水劑對蠶豆修尾蚜的觸殺作用明顯。有報道指出，苦參堿、除蟲菊素、印楝素和茶皂素等對幾種害蟲有一定的控制效果，且對蚜蟲的毒殺作用，但其對粘蟲、小菜蛾和棉鈴蟲等鱗翅目害蟲則沒有明顯的控制效果[9][10]。

華北白前是一種分布廣泛的藥源植物，資源豐富，含較高的殺蟲生物堿，具有較好的開發(fā)利用價值[11]。人們在生物堿的實際應(yīng)用中，能夠根據(jù)不同的害蟲種類選擇合適的使用方式以發(fā)揮對害蟲的最大控制作用。在白前生物堿的開發(fā)過程中，也可以根據(jù)不同的害蟲種類開發(fā)出不同的藥劑類型，以利于發(fā)揮其對害蟲控制作用，節(jié)約成本，提高藥效[12，13]。需要進(jìn)一步研究白前生物堿對其他種類的害蟲的控制作用，闡明其作用機(jī)理，找到最有效的作用方式，為白前生物堿的開發(fā)利用提供理論和實際依據(jù)。

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（責(zé)編：張宏民）