王 熠,張存莉,楊 春,紀 薇
(1.山西農業大學農學院,山西 太谷 030801;2.西北農林科技大學化學與藥學院,陜西 楊凌 712100;3.山西農業大學園藝學院,山西 太谷 030801)
植物源農藥是一種環境友好型農藥,具有低毒、高選擇性、低殘留性、低抗性、無污染等優點,是有害生物綜合治理的重要手段[1-3]。而從植物中發現拒食活性物質一直都是植物源殺蟲劑重要的研究方向和熱點,它是通過拒食方式防止害蟲侵擾,以達到保護植物的作用[4],其作用機理與傳統殺蟲劑不同,是一種理想的植物源農藥[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],在我國作為傳統中草藥用于治療關節炎、痛風、腰痛等疾病[7]。有文獻報道,該植物具有抗菌[8]和細胞毒活性[9-10],但沒有關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作物生產造成過巨大的損失[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用價值,為進一步發掘和開發該中藥資源提供理論依據。
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個部分置于室內陰干,粉碎后放入4℃冰箱中保存備用。
1.1.2 供試昆蟲 供試黏蟲(Mythimna separata)蟲源引種自西北農林科技大學,喂養于山西農業大學實驗室人工氣候箱內,在25℃,60%~80%RH,L∶D=12 h∶12 h的條件下經過室內多代飼養。試驗時挑取生長發育一致、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℃冰箱中保存備用。
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3次,每重復10頭試蟲,以丙酮處理作為對照。取一定數量的面積為1 cm×1 cm的新鮮玉米葉蝶,在相應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,定期補喂帶毒葉片,記錄幼蟲取食葉面積,共飼養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。結果顯示,在20 mg/mL質量濃度下,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律性,且不同處理時間下拒食活性差異較大。
綜上分析認為,我國傳統中藥黑刺菝葜對黏蟲具有一定殺蟲活性,由于只進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,今后還應進行黑刺菝葜對黏蟲的其他作用方式、作用機制以及有效殺蟲成分的研究。