郭明程，李保同*，湯麗梅，李曉花，梁同軍

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045;2.中國(guó)科學(xué)院 廬山植物園，江西 廬山 332900)

中藥爵床為爵床科植物爵床(Justicia procumbens L.)的干燥全草，別名小青草、六角英、赤眼老母草、節(jié)節(jié)寒等，喜棲水溝邊或草地陰濕處，在我國(guó)南方各省及臺(tái)灣等地均有分布，資源十分豐富［1－2］。在醫(yī)學(xué)上具有清熱解毒、利尿消腫的功效，用于治療感冒發(fā)熱、咽痛、咳嗽、瘧疾、腎盂腎炎等癥，外用治療癰瘡癤腫、跌打損傷［3］。張愛蓮等［2－3］報(bào)道爵床乙醇提取物主要成分為黃酮、木脂素和三萜類化合物具有抗腫瘤、抗病毒及抗血小板凝集的生物活性［4－6］。因此，爵床提取物作為一種潛在的生物源殺蟲殺菌劑，具有重要的研究?jī)r(jià)值。Grainge等［7］研究發(fā)現(xiàn)爵床可用于防治南方根結(jié)線蟲和爪哇根結(jié)線蟲，曾志紅等［8］報(bào)道爵床提取物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌和沙門氏菌有良好的抑制效果，平新亮等［9－11］報(bào)道爵床提取物對(duì)白紋伊蚊、菜青蟲和家蠅具有較強(qiáng)的殺蟲活性。關(guān)于爵床的殺蟲殺菌活性雖有一些報(bào)道，但尚不夠深入和系統(tǒng)。為深入了解爵床提取物的殺蟲活性，評(píng)價(jià)爵床的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)前景，本研究以亞洲玉米螟(Ostrinia furnacalis Guenee)為試蟲，在室內(nèi)較系統(tǒng)地測(cè)定了爵床提取物對(duì)其取食、存活、生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)卵忌避的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試蟲源 亞洲玉米螟采自江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園玉米地，在溫度為(25±1)℃，相對(duì)濕度為(75±5)%，光照為14∶10(L∶D)的條件下，參照周大榮［7］方法進(jìn)行連續(xù)飼養(yǎng)。

1.1.2 爵床提取物的制備 爵床(J.procumbens L.)2011年采自江西省·中國(guó)科學(xué)院廬山植物園，全株經(jīng)清洗、晾干、40℃干燥后，小型粉碎機(jī)粉碎，過80目篩。稱取一定量的爵床粉碎物，用甲醇超聲波提取30 min后，過濾，將濾渣再用甲醇提取2次，合并濾液，45℃濃縮至干，得到4.0%膏狀提取物。加入少量甲醇將膏狀提取物溶解后，用0.1%吐溫 －80水溶液配制成32，16，8，4，2，1，0.5 mg/mL的藥液

1.2 生物活性測(cè)定

1.2.1 觸殺作用 采用浸漬法［12］。挑取3齡亞洲玉米螟幼蟲浸入藥液中5 s后，用吸水紙吸取試蟲體表多余藥液，移入盛有飼料的指行管中單頭飼養(yǎng)，置于上述培養(yǎng)箱內(nèi)，每處理20頭，以含少許甲醇的0.1%吐溫－80水溶液作對(duì)照，重復(fù)3次。24，48，72 h后調(diào)查死亡蟲數(shù)，計(jì)算死亡率。

1.2.2 拒食作用 采用葉碟法［13］。將直徑1 cm的玉米心葉葉碟置于藥液內(nèi)浸漬3 s后，晾干，放入墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中。選擇性試驗(yàn)將藥液處理葉碟與對(duì)照葉碟各2個(gè)等距離放置于皿內(nèi)，十字交叉型排列;非選擇性試驗(yàn)只放置藥液處理葉碟或?qū)φ杖~碟4個(gè)。每皿內(nèi)接入已饑餓4 h的亞洲玉米螟3齡幼蟲1頭，每處理重復(fù)10次，總蟲數(shù)10頭(n=10)。藥后24、48 h測(cè)量被取食的葉面積，按(1)式計(jì)算拒食率。試驗(yàn)中根據(jù)幼蟲取食情況及時(shí)添加經(jīng)相同處理的葉碟。

1.2.3 胃毒作用 參照趙善歡［14］的方法。移取不同質(zhì)量濃度的爵床提取物25mL混入一定量人工飼料中，制成含藥飼料50g。晾干后，將含藥飼料移至墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿接入亞洲玉米螟3齡幼蟲5頭，每處理10頭試蟲，以含少許甲醇的0.1%吐溫－80水溶液處理作對(duì)照，重復(fù)3次。連續(xù)飼喂7d，每日觀察試蟲中毒死亡情況。

1.2.4 生長(zhǎng)發(fā)育抑制作用 采用飼喂稱重法。飼料處理同胃毒作用，每皿接入1頭已饑餓3 h的3齡亞洲玉米螟幼蟲，每處理10頭試蟲，以含少許甲醇的0.1%吐溫－80水溶液處理作對(duì)照，重復(fù)3次。藥前和藥后24、48 h分別稱量試蟲體質(zhì)量，按(2)式計(jì)算生長(zhǎng)抑制率。

1.2.5 產(chǎn)卵忌避作用 采用蠟紙接卵法［15］。用移液槍吸取240μL各處理濃度提取物均勻涂在剪成12 cm2的方形蠟紙上，晾干，將處理蠟紙與對(duì)照蠟紙各1張放置于1張大紙上，一起放入養(yǎng)蟲籠(30 cm×20 cm×20 cm)中，每籠接入20對(duì)羽化1 d并于實(shí)驗(yàn)當(dāng)天配對(duì)的亞洲玉米螟成蟲，用滴加10%的蜜糖水棉球補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。以含少許甲醇的0.1%吐溫－80水溶液作對(duì)照，重復(fù)3次。藥后24，48，72 h檢查處理蠟紙和對(duì)照蠟紙上產(chǎn)卵量，按(3)式計(jì)算忌避率。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)亞洲玉米螟的觸殺作用

爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟具有一定的觸殺作用，其活性隨提取物質(zhì)量濃度增加而升高，但作用表現(xiàn)緩慢。32 mg/mL處理藥后24h死亡率僅為28.33%，藥后72 h死亡率達(dá)43.33%(表1)。

表1 爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟的觸殺作用Tab.1 The contact toxic activity of extract from J.procumbens L.against O.furnacalis

2.2 對(duì)亞洲玉米螟的拒食作用

爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟具有顯著的拒食作用，其拒食率與提取物的濃度呈正相關(guān)。選擇性拒食作用大于非選擇性拒食作用，藥后24h的拒食活性明顯高于藥后48 h。在選擇性條件下，藥后24、48 h拒食中濃度(AFC50)分別為3.10 mg/mL、3.90 mg/mL，在非選擇性條件下，藥后24、48 h的拒食中濃度(AFC50)分別為4.44 mg/mL、5.77 mg/mL(表2)。

表2 爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟的拒食作用Tab.2 Antifeedant effects of extract from J.procumbens L.against O.furnacalis

2.3 對(duì)亞洲玉米螟的胃毒作用

爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟具有較強(qiáng)的胃毒作用，死亡率隨提取物質(zhì)量濃度的增加而升高，但作用緩慢。高濃度8 mg/mL處理藥后2 d未出現(xiàn)試蟲死亡，藥后3 d死亡率僅為23.33%，藥后5 d死亡率為46.67%，藥后6 d和7d致死中濃度(LC50)分別為5.09 mg/mL、2.73 mg/mL(表3)。

表3 爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟的胃毒作用Tab.3 The stomach toxic activity of extract from J.procumbens L.against O.furnacalis

2.4 對(duì)亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育的抑制作用

爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育具有顯著的抑制作用，其抑制率與提取物的濃度呈正相關(guān)。幼蟲的體質(zhì)量隨提取物濃度的增加而減小，藥液處理組與對(duì)照組間幼蟲體質(zhì)量的差異顯著。藥后24、48 h的抑制中濃度(IC50)分別為0.84 mg/mL、0.53 mg/mL(表4)。

表4 爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育的抑制作用Tab.4 Inhibitory growth of extract from J.procumbens L.against O.furnacalis

2.5 對(duì)亞洲玉米螟的產(chǎn)卵忌避作用

爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟成蟲產(chǎn)卵具有顯著的忌避作用，其產(chǎn)卵忌避率與提取物的濃度呈正相關(guān)成蟲在處理蠟紙上的產(chǎn)卵量隨提取物濃度的增加而減小，且各處理間差異顯著。同時(shí)，各藥液處理產(chǎn)卵忌避率隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。藥后24，48，72 h的忌避中濃度(AOC50)分別為6.73，9.71，12.29 mg/mL(表5)。

表5 爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟的產(chǎn)卵忌避作用Tab.5 Oviposition deterrent of extract from J.procumbens L.against O.furnacalis

3 結(jié)論與討論

一般認(rèn)為，植物源活性物質(zhì)對(duì)昆蟲有多種作用方式。如川楝素對(duì)菜青蟲具有胃毒、拒食和抑制生長(zhǎng)發(fā)育等作用［16］;苦皮藤根皮粉提取物對(duì)昆蟲具有拒食、麻醉、毒殺等作用［17］;鬧羊花素－Ⅲ對(duì)黏蟲、馬鈴薯甲蟲、雜擬谷盜、菜青蟲、亞洲玉米螟等害蟲作用方式較為復(fù)雜，具有拒食、毒殺、生長(zhǎng)發(fā)育抑制、產(chǎn)卵忌避作用及內(nèi)吸作用［18］。本研究結(jié)果表明，爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟具有較強(qiáng)的拒食、胃毒、生長(zhǎng)發(fā)育抑制和產(chǎn)卵忌避作用，且有一定的胃毒作用。平新亮等［9－11］報(bào)道爵床對(duì)白紋伊蚊、菜青蟲和家蠅有較強(qiáng)的胃毒作用?？梢?，爵床提取物對(duì)鱗翅目和雙翅目的多種昆蟲可能具有一種或幾種不同的作用方式，其殺蟲譜有必要通過擴(kuò)大測(cè)試?yán)ハx范圍進(jìn)一步確定。

大量研究表明，同一種植物源物質(zhì)作用方式的差異與處理劑量及供試蟲種有關(guān)。如印楝素對(duì)鱗翅目不同種類幼蟲具有明顯拒食效果的含量閾值為1～50 mg/kg，而對(duì)鞘翅目、半翅目、同翅目、等翅目幼蟲的閾值為100～600 mg/kg;抑制美洲脊胸長(zhǎng)蝽和普熱獵蝽生長(zhǎng)發(fā)育的ED50分別為0.6 μg/g和0.2 μg/g［19］。本研究表明，爵床提取物對(duì)3齡亞洲玉米螟幼蟲拒食中濃度(AFC50)為3.10～5.77 mg/mL胃毒致死中濃度(LC50)為2.73～5.09 mg/mL;生長(zhǎng)發(fā)育抑制中濃度(IC50)為0.53～0.84 mg/mL;產(chǎn)卵忌避中濃度(AOC50)為6.73～12.29 mg/mL?？梢姡舸蔡崛∥飳?duì)亞洲玉米螟的拒食、胃毒、生長(zhǎng)發(fā)育抑制和產(chǎn)卵忌避作用與處理劑量間也存在一定的相關(guān)性，其作用方式與植物源農(nóng)藥低濃度表現(xiàn)為毒殺作用和高濃度表現(xiàn)為拒食作用的一般情況相符。

昆蟲內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素平衡失調(diào)、生長(zhǎng)發(fā)育期的營(yíng)養(yǎng)缺乏或昆蟲遺傳上發(fā)生變化均可使昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育受阻［20］。本研究表明，爵床提取物可造成試蟲正常的生長(zhǎng)發(fā)育受阻，表現(xiàn)在幼蟲體質(zhì)量、體質(zhì)量增加量和相對(duì)生長(zhǎng)率的明顯降低，齡期明顯延長(zhǎng)，幼蟲存活率、成蟲產(chǎn)卵量也有所下降等。但試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)爵床提取物處理亞洲玉米螟幼蟲后所有存活幼蟲均可正?；?、羽化、產(chǎn)卵，并未觀察到畸形蛹和畸形成蟲，這說明爵床提取物抑制亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育可能是試蟲因拒食而在幼蟲期不能獲取足夠的食物和營(yíng)養(yǎng)造成的。但本研究只是用爵床提取物處理亞洲玉米螟幼蟲后得出的初步結(jié)果，要真正探明爵床提取物對(duì)亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育抑制機(jī)制，尚需對(duì)其卵、幼蟲、蛹、成蟲幾個(gè)蟲態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)、深入地研究。

植物中具有殺蟲活性的化合物有四大類:萜類化合物及其衍生物;生物堿、酰胺及蛋白質(zhì)等含氮含硫化合物;脂肪類化合物，主要是長(zhǎng)鏈碳烷和脂肪酸;芳香族化合物，包括酚類、黃酮類以及芪類等，其中香精油(酯、醛、酮、萜烯等的化合物)是高等植物中最常見的殺蟲有效成分［21－22］。爵床屬植物的根莖主要含木脂素、三萜、黃酮、香豆素、生物堿和脂肪酸等類型的化合物，已經(jīng)鑒定出的有120種，其中木脂素類90種，三萜類6種，黃酮類7種，香豆素類2種，生物堿類4種，脂肪酸類4種。此外，還有甾醇類多肽類及微量元素［23］。作者前期研究發(fā)現(xiàn)，爵床甲醇提取物對(duì)白紋伊蚊、菜青蟲和家蠅具有較強(qiáng)的生物活性［24］，本試驗(yàn)證實(shí)爵床甲醇提取物對(duì)亞洲玉米螟具有良好的毒殺作用，其單體的生物活性和作用機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

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