單世斌
(福建省中科生物股份有限公司, 福建 廈門 361000)
我國(guó)自古便有將植物中的殺蟲活性物質(zhì)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)害蟲的防治,具有殺蟲活性物質(zhì)的植物中,藥用植物占絕大多數(shù)。中藥紫草具有清熱涼血和透疹解毒的作用,且其含有的吡咯里西啶生物堿具有一定的殺蟲活性。吡咯里西啶類生物堿(pyrrolizidinealkaloids)屬于植物性毒素,對(duì)大部分昆蟲及食草動(dòng)物能夠產(chǎn)生一定的殺傷力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球有6 000種左右的植物含有吡咯里西啶類生物堿。吡咯里西啶類生物堿種類繁多,分布在豆科、菊科以及紫草科植物之中,當(dāng)前已從植物中分離出660多種,如從菊科千里光屬千里光中所分離得到的千里光堿,從菊科款冬屬款冬中所分離得到的克氏千里光堿,從紫草科天芥菜屬天芥菜中所分離得到的天芥菜堿等[1]。一般常見的吡咯里西啶主要包含Retronecine 型(7 位為 R 構(gòu)型)、platynecine 型及otonecine型。目前,有關(guān)紫草紫草中吡咯里西啶生物堿的殺蟲活性研究較少,因此,進(jìn)行了紫草中吡咯里西啶生物堿的殺蟲活性研究,以期為植物源農(nóng)藥的開發(fā)研究提供理論支持。
紫草中吡咯里西啶類生物堿使用鹽酸-氫氧化鈉為提取溶劑,酸提堿沉法后用60%乙醇水溶液過D101大孔樹脂柱進(jìn)行提取,將提取的紫草吡咯里西啶類生物堿原液制備成5.00 mg/mL、10.00 mg/mL和15.00 mg/mL 3種劑量的供試藥液備用。
試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理,處理1~處理3分別為5.00 mg/mL、10.00 mg/mL和15.00 mg/mL的紫草提取物生物堿,以60%乙醇水溶液為對(duì)照(CK),將甜菜夜蛾為靶標(biāo)對(duì)象,常溫條件下將甜菜夜蛾3齡幼蟲浸漬于3種供試藥液和60%乙醇水溶液之中,持續(xù)5 s,之后將其取出置于加入新鮮大白菜葉片的培養(yǎng)皿中,每個(gè)培養(yǎng)皿放10只幼蟲,蓋上保鮮膜,在保鮮膜上用針刺孔通氣,每處理重復(fù)3次,于試驗(yàn)1 d、3 d、5 d之后觀察甜菜夜蛾的死亡數(shù),計(jì)算死亡率并進(jìn)行校正。
通過浸葉法對(duì)生物堿的拒食活性進(jìn)行判斷。用打孔器把新鮮大白菜葉片制作葉碟,在常溫條件下將其浸漬于3種供試藥液和60%乙醇水溶液之中,持續(xù)5 s后取出置于培養(yǎng)皿中,并在每個(gè)培養(yǎng)皿中添加10只甜菜夜蛾幼蟲,加入4片葉碟,同時(shí)將保鮮膜蓋于培養(yǎng)皿之上,通過針刺保鮮膜給予培養(yǎng)皿中一定的氧氣[2]。這一試驗(yàn)流程重復(fù)3次,并在試驗(yàn)1 d和3 d之后對(duì)甜菜夜蛾的實(shí)際情況進(jìn)行觀察,通過坐標(biāo)值測(cè)量法對(duì)甜菜夜蛾的取食面積進(jìn)行判定,記錄中毒死亡的個(gè)數(shù),按照如下公式計(jì)算拒食率。
從表1看出,紫草生物堿能夠?qū)μ鸩艘苟?齡幼蟲產(chǎn)生一定的觸殺作用。隨著濃度的提升和時(shí)間的延長(zhǎng),甜菜夜蛾3齡幼蟲的死亡率均增加。當(dāng)藥液濃度達(dá)15.00 mg/mL時(shí),幼蟲的死亡率由(8.86±1.98)%增長(zhǎng)至(34.44±1.64)%,增幅較大,證明了紫草總生物堿有一定的殺蟲活性,但活性較弱也較緩慢。
表1 不同濃度紫草生物堿處理甜菜夜蛾3齡幼蟲的觸殺死亡率 %
從表2看出,紫草生物堿對(duì)甜菜夜蛾有一定的拒食活性,不同濃度的拒食效果相差較大。在5.00 mg/mL的濃度之下,1 d拒食率為(38.23±1.95)%,但濃度為15.00 mg/mL時(shí),1 d的拒食率高達(dá)(82.18±3.06)%。取食速度以對(duì)照組葉碟最快,并且在完成取食之后甜菜夜蛾的幼蟲沒有出現(xiàn)異常;處理組的葉碟取食速度較慢,且藥液濃度越高取食率越低。取食處理組葉碟的試蟲表現(xiàn)出活動(dòng)力下降等中毒現(xiàn)象,說(shuō)明紫草總生物堿具有一定的胃毒作用。
表 2 紫草生物堿對(duì)甜菜夜蛾3齡幼蟲的非選擇性拒食率 %
甜菜夜蛾是一種世界性分布、間歇性大發(fā)生,以危害蔬菜為主的雜食性害蟲,危害大蔥、甘藍(lán)、大白菜、芹菜、菜花、胡蘿卜、蘆筍、蕹菜、莧菜、辣椒、豇豆、花椰菜、茄子、芥蘭、番茄、菜心、小白菜、青花菜、菠菜、蘿卜等蔬菜,探尋良好的生物殺蟲劑對(duì)其進(jìn)行防治對(duì)提高蔬菜的食用安全性、減少農(nóng)藥污染顯得尤為重要。試驗(yàn)結(jié)果表明,紫草生物堿能夠?qū)μ鸩艘苟?齡幼蟲產(chǎn)生一定的觸殺作用,藥液濃度達(dá)15.00 mg/mL時(shí),幼蟲的死亡率由8.86%增至34.44%,但殺蟲活性較弱也較緩慢。紫草生物堿對(duì)甜菜夜蛾有一定的拒食活性,高劑量的拒食活性效果較佳,濃度為15.00 mg/mL時(shí),1 d的拒食率高達(dá)82.18%。紫草生物堿對(duì)害蟲具有觸殺作用和拒食作用,可將其作為殺蟲劑原料進(jìn)行開發(fā)利用。