王志遠， 莫 南， 田先嬌

(德宏師范高等專科學校，云南芒市 678400)

外來植物薇甘菊的開發(fā)利用前景

王志遠， 莫 南， 田先嬌

(德宏師范高等專科學校，云南芒市 678400)

薇甘菊是一種危害極大的外來入侵植物，近年來薇甘菊防控技術(shù)與途徑的研究成為薇甘菊研究的熱點，但薇甘菊作為一種生物資源也一直受到關(guān)注。從薇甘菊在害蟲防治、病原微生物防治、生態(tài)環(huán)境影響以及其他應(yīng)用等方面進行了詳細介紹，并對薇甘菊的開發(fā)利用前景進行探討與展望，以開拓薇甘菊防治的新思路。

外來植物；薇甘菊；開發(fā)利用；病蟲害防治

薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.)別稱小花蔓澤蘭、小花假澤蘭，屬菊科(Asteraceae)假澤蘭屬(Mikania)多年生草質(zhì)或木質(zhì)藤本植物，原產(chǎn)于中美洲，現(xiàn)成為熱帶及亞熱帶地區(qū)的一種惡性雜草，已被列為世界最有害的100種外來入侵物種之一[1]。目前薇甘菊已在我國香港、臺灣、廣東、海南、云南、廣西等地區(qū)廣泛擴散，并有進一步蔓延的趨勢[2-3]。由于具有入侵的危害性，薇甘菊在2003年被國家環(huán)保總局列入首批16種外來入侵生物之一，也被國家林業(yè)局列為21種林業(yè)檢疫性有害生物之一。

隨著人們生態(tài)環(huán)境保護意識的不斷提高，作為外來入侵植物的薇甘菊對環(huán)境造成的影響已引起專家學者的廣泛關(guān)注，隨之關(guān)于薇甘菊防治和開發(fā)利用方面出現(xiàn)了很多報道，都是關(guān)于防止薇甘菊對生態(tài)環(huán)境的破壞。在目前尚不能徹底有效防除的前提下，薇甘菊能作為資源的開發(fā)利用也是對生態(tài)環(huán)境另一種保護。

許多研究已經(jīng)證實，薇甘菊作為資源具有顯著的開發(fā)利用價值。本文對薇甘菊害蟲防治、病原微生物防治、生態(tài)環(huán)境影響以及其他應(yīng)用等方面進行綜述，使大家對薇甘菊可作為資源進行開發(fā)利用的前景有深入了解，并探討薇甘菊的開發(fā)利用前景。

1 對害蟲的防治方面

近年來，幾乎沒有關(guān)于薇甘菊上出現(xiàn)真正危害的昆蟲的報道。一些植食性昆蟲如芫葺、蝗蟲、夜蛾類在薇甘菊周圍的植物上取食，而不取食薇甘菊，可能薇甘菊具有一種物質(zhì)可以驅(qū)避昆蟲或使昆蟲拒食[4]。

為了證實薇甘菊在害蟲防治方面的潛力，并對低毒、低殘留的環(huán)保型驅(qū)避產(chǎn)品進行探索，岑伊靜等利用薇甘菊地上部分植株的甲醇、乙酸乙酯、乙醚提取物來測試其對柑橘主要害蟲橘全爪螨產(chǎn)卵的驅(qū)避作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這3種提取物處理后1d都有顯著的產(chǎn)卵驅(qū)避效果，其中極性最強的甲醇提取物效果最好，驅(qū)避率達到74.22%[5]；歐劍峰等利用薇甘菊的甲醇提取物對橘小實蠅成蟲進行驅(qū)避試驗，結(jié)果表明薇甘菊提取物對橘小實蠅具有明顯的驅(qū)避作用，特別是在5—7月橘小實蠅的高峰危害期[6]；鐘平生等利用干擾作用控制指數(shù)IIPC，評價了薇甘菊乙醇提取物對褐飛虱的產(chǎn)卵驅(qū)避效果，結(jié)果表明處理后48 h，薇甘菊乙醇提取物(濃度為10.0 g/L)對褐飛虱有較強的產(chǎn)卵驅(qū)避作用，且隨著提取物使用劑量的提高，產(chǎn)卵驅(qū)避作用增強[7]，這為褐飛虱的生態(tài)控制提供了一條有效途徑。

此外，馮惠玲等研究了薇甘菊的乙醇、丙酮提取物對菜青蟲和小菜蛾幼蟲的生物活性，結(jié)果表明：質(zhì)量濃度為125 mg/L的乙醇、丙酮提取物對2種幼蟲均具有拒食作用，乙醇提取物拒食率分別為97.4%和70.4%，丙酮提取物拒食率分別為96.5%和98.3%[8]。采用浸漬法和室內(nèi)飼喂法研究薇甘菊甲醇提取物對二疣犀甲的影響，拒食活性試驗表明，提取物在不同供試濃度下對二疣犀甲3齡幼蟲均表現(xiàn)拒食活性，在供試濃度10mg/g處理下，拒食率達74.39%；同時發(fā)現(xiàn)提取物對二疣犀甲卵孵化具有抑制作用，10 mg/mL濃度處理后卵孵化率僅達66.66%，對于從源頭控制二疣犀甲具有重要意義[9]。呂朝軍等測定了薇甘菊提取物對椰心葉甲室內(nèi)生物活性和田間防治效果，證實了薇甘菊的甲醇、乙醇提取物均能造成椰心葉甲蛹的羽化延遲、成蟲畸形、卵孵化時間延遲等[10]。同時，螺旋粉虱與薇甘菊一樣是我國入侵物種，錢軍等采用藥膜法和田間噴霧法研究薇甘菊乙醇提取物對螺旋粉虱成蟲的防治效果，結(jié)果表明：薇甘菊的提取物對螺旋粉虱具有較強的室內(nèi)毒力和良好的田間防治效果，拓展了薇甘菊的有害生物防治譜[11]。

不僅如此，薇甘菊揮發(fā)油具有生物活性也已被證實。楊耀峰等測定了薇甘菊揮發(fā)油對棗尺蠖的生物活性，結(jié)果表明：不同濃度處理對棗尺蠖幼蟲死亡率的影響達極顯著水平[12]，可以看出薇甘菊揮發(fā)油對棗尺蠖具有一定的生物活性和防控潛力。張茂新等通過GC/MS分析了薇甘菊揮發(fā)油的化學成分，共鑒定了22個化合物，單萜和倍半萜及其醇和酮的衍生物是其主要成分，它們對小菜蛾、黃曲條跳甲和猿葉蟲有顯著的產(chǎn)卵驅(qū)避作用，同時也具有一定的觸殺毒力[13]。薇甘菊揮發(fā)油對試驗昆蟲的非毒殺產(chǎn)卵驅(qū)避效應(yīng)正符合有害生物綜合治理策略，值得深入研究。

2 對病原微生物防治方面

隨著研究的不斷深入，薇甘菊對病原微生物的廣泛抑制作用也被證實。有研究發(fā)現(xiàn)薇甘菊(干樣/培養(yǎng)基) 0.02 g/mL的甲醇、丙酮提取物對辣椒疫霉、玉米大斑病菌菌絲的抑制率均為100%[8]。

祝木金等采用了不同方法對薇甘菊乙醇提取物的抑菌活性進行了測試，發(fā)現(xiàn)在干樣0.1 g/mL濃度下提取物對蘋果炭疽病菌、番茄灰霉病菌等8種植物病原菌的離體抑制效果均達100%，對番茄早疫病菌、楊樹潰瘍病菌等2種病原菌的離體抑制效果在70%以上；0.05 g/mL 濃度下對小麥白粉病的保護效果為83.3%[14]。對薇甘菊葉乙醇提取物各極性段進行的研究表明，在干樣0.09 g/mL時石油醚萃取物對小麥紋枯病菌抑制率達100%，三氯甲烷萃取物對小麥紋枯病菌、辣椒疫霉病菌、蘋果輪紋病菌和玉米大斑病菌4種病原菌的抑制率均達100%；0.18 g/mL濃度下石油醚萃取物對黃瓜霜霉病的治療作用和保護效果分別為56. 3%和45.1%，對小麥白粉病分別為50. 2%和56. 8%，三氯甲烷萃取物對小麥白粉病的治療防效達46. 9%[15]。

莊世宏等采用活性跟蹤法對薇甘菊全株乙醇提取物進行分離，首次測定了其中2種化合物(去氧薇甘菊內(nèi)酯和二氫薇甘菊內(nèi)酯)對8種重要病原菌的抑制作用，結(jié)果表明這2種化合物對小麥紋枯病菌、辣椒疫霉病菌和棉花立枯病菌的菌絲生長抑制作用較強，在100.00 mg/L劑量下抑制率均在90%以上[16]。同時，張茂新等發(fā)現(xiàn)薇甘菊揮發(fā)油對真菌和細菌均具有生物活性，其中對植物和水稻稻瘟病的抑制活性尤其顯著，抑菌率為53.38%；對香蕉枯萎病菌的抑制作用次之，抑菌率為28.66%；對長春花疫病菌的抑菌率為18.68%[17]。

除了危害植物的病原微生物，薇甘菊對危害人與動物的微生物抑制作用也被發(fā)現(xiàn)。薇甘菊提取物的乙酸乙酯部分對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌抑菌試驗結(jié)果表明，其能有效抑制細菌的生長，最低抑菌濃度分別為5%、10%[18]。薇甘菊水溶性提取物對枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等3種細菌處理的試驗結(jié)果證實，薇甘菊對上述3種細菌具有廣泛抑菌作用；而且在250 mg/mL濃度的水提液與殺菌劑新吉爾滅的效果差別不大，因其屬于植物源消毒劑，因此若進行抗菌藥物的開發(fā)，將會有非常好的發(fā)展前景[19]。

3 對生態(tài)環(huán)境影響方面

目前，外來植物薇甘菊已入侵華南許多地區(qū)，并造成了嚴重危害，同時薇甘菊對當?shù)刂参锷鷳B(tài)環(huán)境的積極影響也開始受到關(guān)注。張寶明等就薇甘菊凋落物對大葉榕、潺槁樹、樟樹和臺灣相思樹等4種當?shù)刂参锏蚵湮锓纸獾挠绊戇M行了試驗探討，結(jié)果表明，當薇甘菊與當?shù)刂参锏蚵湮锘旌媳壤秊? ∶4時，凋落物分解速率變慢，但在4 ∶1時，凋落物的分解速率變快；同時，在薇甘菊混入后，凋謝物養(yǎng)分中碳的釋放量下降，而氮的釋放量有所提高[20]。

王丙濤等通過對薇甘菊中8種金屬元素進行檢測，發(fā)現(xiàn)土壤環(huán)境污染較嚴重地區(qū)的薇甘菊中Pb含量比較高，很明顯薇甘菊吸附了大量土壤中的重金屬Pb。根據(jù)薇甘菊吸附重金屬Pb的特點，有望通過進一步研究，使薇甘菊在重金屬污染的植物修復(fù)、垃圾填埋場的重金屬污染治理和垃圾滲濾液的重金屬污染防治方面發(fā)揮作用，或者作為環(huán)境污染監(jiān)測物種來監(jiān)測土壤環(huán)境的變化[21]。

利用薇甘菊水提取物對土壤進行處理后，發(fā)現(xiàn)土壤的pH值降低了，但土壤中的C、N、NO3-、NH4+含量提高了；與對照相比，水提取物處理后的土壤凈礦化速率有所降低，但硝化速率卻有較大提高；試驗結(jié)果表明，薇甘菊水提取物使土壤養(yǎng)分的可利用性得到了提高[22]。同時，薇甘菊還可以改變土壤養(yǎng)分和酶活性，為自身生長創(chuàng)造有利的土壤環(huán)境來增強其競爭能力，從而形成不可替代的優(yōu)勢種群[23]。

由此可以看出，薇甘菊可以通過快速分解凋謝物、富集重金屬及提高土壤養(yǎng)分等方式來改變周圍環(huán)境，如果被加以正確利用，薇甘菊勢必會給受到破壞的生態(tài)環(huán)境帶來福音。

4 其他方面

隨著薇甘菊作為資源進行研究開發(fā)的不斷深入，其在抑制有害動物、促進植物生長及免疫學活性等方面的作用不斷被挖掘。

4.1 對其他有害動物的抑制

軟體動物福壽螺作為外來入侵生物目前在我國已成為水稻殺手，宋春秀等采用薇甘菊的乙酸乙酯浸提液對福壽螺進行浸殺，然后在電鏡下發(fā)現(xiàn)福壽螺主要器官出現(xiàn)了明顯的組織損傷，為探討薇甘菊浸提液對福壽螺的毒殺機理提供一定依據(jù)[24]。已有專利報道薇甘菊可以粉末形式直接投入含有福壽螺的水體中來殺滅福壽螺[25]。

4.2 對植物生長的促進

另外，梁斌等用薇甘菊提取物乙醇部分對水稻、蘿卜、黃瓜、菜心進行處理，干物質(zhì)為0.1g/mL的乙醇部分溶液對菜心的種子萌發(fā)、幼苗生長、根長生長抑制作用最為明顯；干物質(zhì)為0. 01 g/mL溶液對水稻的根長生長有明顯的促進作用；干物質(zhì)為 0. 002 g/mL 溶液對水稻、菜心的種子萌發(fā)、幼苗生長、根長生長也有一定的促進作用，總體上呈現(xiàn)“低促高抑”現(xiàn)象[26]。根據(jù)這一現(xiàn)象可能開發(fā)出既能防治病蟲害又能促進植物生長的新的植物保護劑。

4.3 薇甘菊的免疫學活性

為了探討薇甘菊提取物中次級代謝產(chǎn)物的免疫學活性，吳玉荷等以提取物喂食小鼠，證實經(jīng)薇甘菊2種提取物的刺激，小鼠均能產(chǎn)生CD4+和CD8+細胞二者比值均比對照明顯增加，同時水溶性提取物的效果更為明顯[27]。薇甘菊次生代謝產(chǎn)物中可能含有某些刺激動物免疫活性和提高抗腫瘤能力的物質(zhì)，尚需進一步深入研究。

同時研究發(fā)現(xiàn)，薇甘菊的水提物在多數(shù)濃度下，對人慢性粒細胞白血病細胞系(K562)、人宮頸癌細胞系(Hela)、人胚腎細胞系(HEK293)均產(chǎn)生抑制作用；其中在濃度為200 μg/mL時，對HEK293細胞增殖的抑制作用顯著(P<0.05)[28]。

5 探討與瞻望

從利用薇甘菊對害蟲防治的研究[29-30]，可以看出薇甘菊不同的提取物均表現(xiàn)出對害蟲的生物活性與防控潛力，用于生產(chǎn)實踐將具有防治農(nóng)林害蟲的廣闊前景；如果進一步對薇甘菊提取物中的次生代謝物進一步分離提純，或以其為模板形成先導(dǎo)化合物進行新型殺蟲劑的開發(fā)，將會產(chǎn)生較高的社會與經(jīng)濟效益。

鑒于目前生產(chǎn)上常用的化學殺菌劑往往易造成殘留污染及產(chǎn)生抗性的特點，若能利用植物源的薇甘菊殺菌活性物質(zhì)進行新型無公害殺菌劑產(chǎn)品的研制，將會對社會與生態(tài)保護帶來利好影響。

隨著對環(huán)境污染區(qū)薇甘菊元素成分分析及富集能力和機理的進一步深入研究，可從重金屬污染防治的角度發(fā)揮薇甘菊作用，從而開辟治理薇甘菊的新途徑。

就目前來說，國內(nèi)的研究更多地是集中于薇甘菊在農(nóng)用方面的價值，在其醫(yī)用活性方面的研究和報道較少。比如從薇甘菊分離出的薇甘菊內(nèi)酯和二氫藤薇甘菊內(nèi)酯、雞屎藤內(nèi)酯等都具有一定的藥用價值，如果在醫(yī)用活性方面進行研究與開發(fā)的話，可能薇甘菊會有更好的價值體現(xiàn)。

在通過現(xiàn)代分離技術(shù)手段擴大對薇甘菊特殊化學成分及生物活性物質(zhì)尋找與研究的同時，還可考慮從分子水平上研究其生理特性來獲得有價值的基因片段，將其轉(zhuǎn)入那些生長緩慢、適應(yīng)性差的藥材或有益植物中，從而能促進其生長。隨著對薇甘菊研究和相關(guān)技術(shù)的不斷深入和發(fā)展，相信這2個方向的研究會有所突破。

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DevelopmentandUtilizationProspectsofInvasiveWeedMikaniamicrantha

WANG Zhi-yuan， MO Nan， TIAN Xian-jiao

(Dehong Teachers College，Mangshi 678400，China)

Mikaniamicranthais a noxiuos invasive weed，whose control techniques and management approaches have been the subject of extensive research in recent years. This species，however，also has attracted great attention as a biological resource. In this paper we review research concerningM.micranthacontrol，including the use pathogenic microorganisms，ecological and environmental effects，and prospects for the development and utilization ofM.micrantha.

invasive weed；Mikaniamicrantha；development and utilization；pest control

S45

A

1003-935X(2013)03-0008-04

王志遠，莫 南，田先嬌. 外來植物薇甘菊的開發(fā)利用前景[J]. 雜草科學，2013，31(3)：8-11.

2013-07-17

王志遠(1977—)，男，河南長葛人，博士，講師，主要研究方向為植物病理學與生物防治。E-mail：yuan33441@sina.com。