王 熠,張存莉,楊 春,紀(jì) 薇
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,山西 太谷 030801;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院,陜西 楊凌 712100;3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西 太谷 030801)
植物源農(nóng)藥是一種環(huán)境友好型農(nóng)藥,具有低毒、高選擇性、低殘留性、低抗性、無污染等優(yōu)點(diǎn),是有害生物綜合治理的重要手段[1-3]。而從植物中發(fā)現(xiàn)拒食活性物質(zhì)一直都是植物源殺蟲劑重要的研究方向和熱點(diǎn),它是通過拒食方式防止害蟲侵?jǐn)_,以達(dá)到保護(hù)植物的作用[4],其作用機(jī)理與傳統(tǒng)殺蟲劑不同,是一種理想的植物源農(nóng)藥[5]。
黑刺菝葜 (Smilax scobinicaulis(C.H.)Wright),為百合科菝契屬植物,廣泛分布于我國的山西、陜西、四川等地[6],在我國作為傳統(tǒng)中草藥用于治療關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)、腰痛等疾病[7]。有文獻(xiàn)報道,該植物具有抗菌[8]和細(xì)胞毒活性[9-10],但沒有關(guān)于其殺蟲活性的研究。
黏蟲(Mythimna separata(Walker)),是世界性的重要禾谷類害蟲[11],在我國特別是對山西省農(nóng)作物生產(chǎn)造成過巨大的損失[12-14]。
本試驗以黏蟲作為供試害蟲,采用小葉碟添加法,研究黑刺菝葜對3齡黏蟲幼蟲的拒食作用,旨在初步評價中藥黑刺菝葜在殺蟲方面的應(yīng)用價值,為進(jìn)一步發(fā)掘和開發(fā)該中藥資源提供理論依據(jù)。
1.1.1 植物樣品 黑刺菝葜全株采自太白山,采集后洗凈,分成根、莖、葉3個部分置于室內(nèi)陰干,粉碎后放入4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2 供試?yán)ハx 供試黏蟲(Mythimna separata)蟲源引種自西北農(nóng)林科技大學(xué),喂養(yǎng)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗室人工氣候箱內(nèi),在25℃,60%~80%RH,L∶D=12 h∶12 h的條件下經(jīng)過室內(nèi)多代飼養(yǎng)。試驗時挑取生長發(fā)育一致、健壯活潑的3齡幼蟲[15-16]。
1.1.3 試劑和主要儀器 化學(xué)試劑為分析純的丙酮和石油醚。主要儀器為MGC-450HP智能型人工氣候箱、YCD-209亞都加濕器和SI-114分析天平。
1.2.1 植物樣品的制備 取一定量黑刺菝葜根、莖、葉的干粉,在室溫下用70%乙醇提取3次,收集提取液,濃縮得其乙醇浸膏;將其懸浮于水中,加入石油醚萃取3次,合并提取液,濃縮得黑刺菝葜根、莖、葉的石油醚浸膏。將黑刺菝葜各部位石油醚浸膏用丙酮溶解制得所需濃度的供試藥液,放入4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 拒食活性的測定 采用小葉碟添加法[17-19],每處理重復(fù)3次,每重復(fù)10頭試蟲,以丙酮處理作為對照。取一定數(shù)量的面積為1 cm×1 cm的新鮮玉米葉蝶,在相應(yīng)濃度的供試藥液中浸泡3~5 s后飼喂饑餓3 h的3齡黏蟲幼蟲,定期補(bǔ)喂帶毒葉片,記錄幼蟲取食葉面積,共飼養(yǎng)48 h,按照下列公式計算拒食率,并求拒食中濃度(AFC50)。
從表1可以看出,黑刺菝葜不同部位石油醚提取物對3齡黏蟲具有一定的拒食作用,其中,根的石油醚提取物拒食活性最好,24,48 h的AFC50值分別達(dá)到9.41,5.22 mg/mL;葉的石油醚提取物的拒食活性最差,24,48 h的AFC50值分別為10.34,7.86 mg/mL。
表1 黑刺菝葜不同部位石油醚提取物對3齡黏蟲的拒食作用
表2 在20 mg/mL下黑刺菝葜不同部位石油醚提取物的拒食作用
在20 mg/mL質(zhì)量濃度下,黑刺菝葜不同部位石油醚提取物的拒食作用如表2所示。結(jié)果顯示,在20 mg/mL質(zhì)量濃度下,黑刺菝契的根、莖、葉石油醚提取物在不同處理時間下拒食活性差異顯著,且其拒食率普遍超過50%;隨著處理時間的延長,根石油醚提取物的拒食活性顯著升高,而莖和葉提取物的拒食活性的變化無規(guī)律性。
黑刺菝葜不同部位石油醚提取物對3齡黏蟲具有一定的拒食作用,其AFC50值范圍在5.22~10.34 mg/mL。拒食活性最好的是根的石油醚提取物,其 24,48 h 的 AFC50值分別為 9.41,5.22 mg/mL。莖石油醚提取物的AFC50值與根的比較接近,但在48 h時其AFC50值明顯高于根石油醚提取物。在24,48 h葉石油醚提取物的AFC50值顯著高于根和莖的提取物,特別是48 h時其差異性更大。在24,48 h下,根、莖和葉石油醚提取物AFC50值變化趨勢相同,24 h的AFC50值均明顯高于48 h。
在20 mg/mL和不同處理時間下,根石油醚提取物的拒食活性隨著處理時間的延長而顯著升高,而莖和葉提取物的拒食活性的變化無規(guī)律性,且不同處理時間下拒食活性差異較大。
綜上分析認(rèn)為,我國傳統(tǒng)中藥黑刺菝葜對黏蟲具有一定殺蟲活性,由于只進(jìn)行了拒食活性這一個方面的研究,限制了對黑刺菝葜殺蟲活性的潛在價值的挖掘。為了更全面評估和更好地挖掘黑刺菝葜殺蟲活性的潛在價值,今后還應(yīng)進(jìn)行黑刺菝葜對黏蟲的其他作用方式、作用機(jī)制以及有效殺蟲成分的研究。