刺槐種子提取物殺蚜活性及其應(yīng)用研究.pdf

1、化學(xué)農(nóng)藥的大量施用，造成環(huán)境污染，食品安全等問題，研發(fā)植物源殺蟲劑是解決上述問題的重要途徑之一。本研究以棉蚜（ Aphis gossypii Glover）及甜菜夜蛾（Spodoptera exigua Hiibner）為供試害蟲，采用點滴法，評價了13種植物提取物的殺蟲生物活性，篩選出對棉蚜具有很好活性的刺槐(Robinia pseudoacacia L)種子乙醇提取物和三種香樟（Cinnamomum camphora L. Pres

2、l）精油（香樟葉片、枝條和種子精油）。然后以棉蚜為供試害蟲，以三種香樟精油為研究材料，開展了精油化學(xué)成分分析；全面評價了精油的殺蚜和驅(qū)蚜活性，明確了精油中的一種主要活性化合物。以刺槐種子為研究植物材料，采用活性追蹤方法，分離并鑒定出刺槐種子中二個主要的殺蚜活性化合物；測定了處理后棉蚜體內(nèi)三種代謝酶活性的變化，探討活性化合物對棉蚜的作用機理；以刺槐種子乙醇提取物為活性成分，研制了一種水乳劑制劑（water emulsion，EW），考察了

3、其田間藥效。本研究旨在開發(fā)新型植物源殺蚜劑，為高效利用刺槐作為植物源殺蟲資源提供參考。主要研究結(jié)果如下：
　　1、13種植物提取物殺蟲活性的篩選
　　以豚草（Ambrosia artemisiifolia L.）全株、白屈菜（Chelidonium majus）全株、飛燕草（Consolida ajacis.L）全株、海芒果（Cerbera manghas）葉片、夾竹桃（Nerium indicum）葉片、苦豆子（Sopho

4、ra alopecuroides.L）種子、苦楝果（Melia azedarach）種子、刺槐(Robinia pseudoacacia L)種子及鉤吻（Gelsemium elegans）塊莖為研究植物材料，以乙醇-水系統(tǒng)作為提取溶劑進行浸提，以紫藤（Wisteria floribunda(Willd.) DC）葉、香樟（Cinnamomum camphora(L.) Presl）葉片、香樟（Cinnamomum camphora(L

5、.) Presl）枝條和香樟（Cinnamomum camphora L. Presl）種子為植物材料提取植物精油。以棉蚜和甜菜夜蛾為供試害蟲，采用室內(nèi)觸殺活性研究的點滴方法，對供試的13種植物提取物進行室內(nèi)殺蟲活性篩選。
　　結(jié)果表明：在5000 mg/L劑量下，供試的13種植物提取物，對甜菜夜蛾的72 h校正死亡率在3.33％-63.33%之間，其中刺槐乙醇提取物表現(xiàn)出對甜菜夜蛾具有較好觸殺活性，72 h校正死亡率為60.00

6、%；三種香樟精油也具有一定的觸殺生物活性，72 h校正死亡率均在50.00%以上。在500 mg/L的供試劑量下，13種植物提取物對棉蚜的24 h校正死亡率在31.46%-86.52%之間；其中刺槐種子乙醇提取物24 h校正死亡率最高為86.52%，對棉蚜的致死中濃度（LC50）為148.596 mg/L（24 h）。精油中三種香樟精油活性最高，24 h校正死亡率均在65%以上，香樟葉片、枝條和種子精油對棉蚜的LC50分別為312.42

7、 mg/L，376.77 mg/L和200.96 mg/L（24 h）。
　　2、香樟精油化學(xué)成分分析及殺蟲活性評價
　　采用全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)(GC×GC-TOFMS)分析了香樟葉片、香樟枝條和香樟種子精油的化學(xué)成分組成，并采用主成分分析比較了三種香樟精油的化學(xué)成分及含量差異。全面評價了3種香樟精油及其主要成分芳樟醇對蚜蟲的觸殺生物活性和趨避生物活性，明確了芳樟醇是香樟精油對蚜蟲具有生物活性的的主要活性化

8、合物。香樟葉片、枝條和種子精油對蚜蟲呈現(xiàn)出較高的生物活性，其中香樟種子精油生物活性最高，香樟葉片、枝條和種子精油對蚜蟲48 h的觸殺生物活性的LC50分別為245.79 mg/L，274.99 mg/L和146.78 mg/L；在供試濃度為20μL/mL對蚜蟲的趨避率分別高達83.83%，72.13%和89.86%（24 h）。芳樟醇對蚜蟲具有較高的生物活性，對蚜蟲48 h的觸殺生物活性的LC50為262.77 mg/L,；在供試濃度為

9、10μL/mL對蚜蟲的24 h趨避率就可高達76.56%。
　　3、刺槐種子提取物殺蟲成分的分離與鑒定
　　以棉蚜（Aphis gossypii Glover）作為試蟲，采用活性追蹤方法，測定了刺槐種子提取物各流分的觸殺生物活性，結(jié)果表明，以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取的各相中，在500 mg/L劑量下，石油醚萃取物對棉蚜表現(xiàn)出了最好的觸殺活性，24 h校正死亡率為94.29%，LC50為70.442 mg/L（24 h）。

10、
　　石油醚萃取物進一步采用多次硅膠柱分離，共獲得9個餾分，即F1-F9，其中3個高活性餾分為F7、F8和F9，在250mg/L供試濃度下，對棉蚜的24 h校正死亡率分別為97.73%、88.66%和87.53%。對高活性餾分F7進行硅膠柱層析分離，獲得S1-S6六個次級餾分，在250mg/L供試濃度下，2個高活性次級餾分S1和S5對棉蚜的24 h校正死亡率分別高達88.74%和96.83%。S5經(jīng)反復(fù)凝膠柱分離，最終分離獲得活性

11、物質(zhì)（Compound1，簡稱C1），C1對棉蚜24 h觸殺活性的LC50為65.649 mg/L并在C1中鑒定了二個活性化合物。
　　通過氣相色譜超高分辨四極桿靜電場軌道阱質(zhì)譜（ Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS簡稱：QE-GC）對活性物質(zhì) C1進行分析和鑒定，通過高分辨的 EI-MS圖譜和分子離子峰碎片等數(shù)據(jù)信息進行綜合分析，最終確定了二個活性化合物，其結(jié)構(gòu)分別為2,4-二叔丁基苯酚，分子量為20

12、6，化學(xué)式為 C14H22O；和 trans,trans-9,12-十八碳二烯酸甲酯，分子量為294，化學(xué)式為C19H34O2。
　　4、活性物質(zhì)對棉蚜體內(nèi)3種代謝酶的活性影響
　　用活性物質(zhì)對棉蚜進行點滴觸殺處理，測定其對棉蚜蚜體內(nèi)3種重要酶系：乙酰膽堿酯酶（AChE）、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GSTs）和羧酸酯酶（CarE）活性變化與活性化合物處理的劑量及處理時間之間關(guān)系。
　　結(jié)果表明：處理后試蟲體內(nèi)乙酰膽堿酯酶（

13、AChE）、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（GSTs）及羧酸酯酶（CarE）的酶活性整體上均被抑制，并顯示出明顯時間—效應(yīng)關(guān)系，隨著時間變化酶活力雖有波動，但均顯著低于對照。同時AChE和GSTs表現(xiàn)出很明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，而CarE酶活力表現(xiàn)出低劑量促進，高劑量抑制的作用，而且隨著活性物質(zhì)處理濃度的逐漸增加，抑制作用逐漸的增強，CarE酶活力逐漸降低。結(jié)果說明活性物質(zhì)對棉蚜的觸殺作用可能與這些酶的活性被抑制有關(guān)。
　　5、刺槐種子乙醇提取物水

14、乳劑的研制
　　以刺槐種子乙醇提取物為有效成分，通過對溶劑、乳化劑、消泡劑等表面活性劑的篩選與最佳配比組合的優(yōu)化，研制出了10%刺槐種子乙醇提取物水乳劑（EW）。該水乳劑（EW）的配方為：刺槐種子乙醇提取物質(zhì)量百分比為10%，溶劑為18%，乳化劑為12%，抗凍劑為3%，消泡劑為1%，其他助劑1%，加水補足至100%。通過對該制劑外觀穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性、分散穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性和傾倒性的測定，該制劑符合EW制劑標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。
　　6

15、、刺槐種子乙醇提取物水乳劑的田間藥效試驗
　　以田間蚜蟲為防治對象，以田間藥效試驗方法為指導(dǎo)，開展了10%的刺槐種子提取物水乳劑、竹醋液及10%的刺槐種子提取物水乳劑與竹醋液混配液劑的田間防效實驗，結(jié)果表明：10%的刺槐種子提取物水乳劑在200、400、600 mL/畝的三種施用劑量下，藥后3天對蚜蟲的防效均大于70%以上，藥后7天均高達95%以上，優(yōu)于植物源對照藥劑藜蘆堿可溶性液劑推薦劑量的防效88.94%。混配藥劑的防效表現(xiàn)的

16、更好，在施藥3天后，低劑量的混配劑的防效均在80%以上，與高劑量單劑的防效相當(dāng)。結(jié)果說明：刺槐種子水乳劑能夠作為植物源殺蚜劑使用；混配藥劑中，竹醋液能夠?qū)┰囁巹┢鸬皆鲂ё饔?，并且達到了減少農(nóng)藥使用量且增效的效果。
　　綜上所述，通過對潛在活性植物殺蟲活性的篩選，篩選出了香樟精油和刺槐種子具有很好的殺蚜活性。通過對香樟精油殺蚜和驅(qū)蚜生物活性評價，表明芳樟醇是香樟精油中主要的殺蚜活性物質(zhì)，芳樟醇和香樟精油（尤其種子精油）均具有開發(fā)成