王志遠(yuǎn)， 莫 南， 田先嬌

(德宏師范高等專科學(xué)校，云南芒市 678400)

外來植物薇甘菊的開發(fā)利用前景

王志遠(yuǎn)， 莫 南， 田先嬌

(德宏師范高等?？茖W(xué)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(diǎn)，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(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)薇甘菊的開發(fā)利用前景進(jìn)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(tái)灣、廣東、海南、云南、廣西等地區(qū)廣泛擴(kuò)散，并有進(jìn)一步蔓延的趨勢(shì)[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(hù)意識(shí)的不斷提高，作為外來入侵植物的薇甘菊對(duì)環(huán)境造成的影響已引起專家學(xué)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(bào)道，都是關(guān)于防止薇甘菊對(duì)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(duì)生態(tài)環(huán)境另一種保護(hù)。

許多研究已經(jīng)證實(shí)，薇甘菊作為資源具有顯著的開發(fā)利用價(jià)值。本文對(duì)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(jìn)行綜述，使大家對(duì)薇甘菊可作為資源進(jìn)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(duì)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(bào)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(shí)薇甘菊在害蟲防治方面的潛力，并對(duì)低毒、低殘留的環(huán)保型驅(qū)避產(chǎn)品進(jìn)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(cè)試其對(duì)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(qiáng)的甲醇提取物效果最好，驅(qū)避率達(dá)到74.22%[5]；歐劍峰等利用薇甘菊的甲醇提取物對(duì)橘小實(shí)蠅成蟲進(jìn)行驅(qū)避試驗(yàn)，結(jié)果表明薇甘菊提取物對(duì)橘小實(shí)蠅具有明顯的驅(qū)避作用，特別是在5—7月橘小實(shí)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(píng)價(jià)了薇甘菊乙醇提取物對(duì)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(duì)褐飛虱有較強(qiáng)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(qiáng)[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(duì)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(duì)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(duì)二疣犀甲的影響，拒食活性試驗(yàn)表明，提取物在不同供試濃度下對(duì)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(dá)74.39%；同時(shí)發(fā)現(xiàn)提取物對(duì)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(dá)66.66%，對(duì)于從源頭控制二疣犀甲具有重要意義[9]。呂朝軍等測(cè)定了薇甘菊提取物對(duì)椰心葉甲室內(nèi)生物活性和田間防治效果，證實(shí)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(shí)間延遲等[10]。同時(shí)，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(duì)螺旋粉虱成蟲的防治效果，結(jié)果表明：薇甘菊的提取物對(duì)螺旋粉虱具有較強(qiáng)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(shí)。楊耀峰等測(cè)定了薇甘菊揮發(fā)油對(duì)棗尺蠖的生物活性，結(jié)果表明：不同濃度處理對(duì)棗尺蠖幼蟲死亡率的影響達(dá)極顯著水平[12]，可以看出薇甘菊揮發(fā)油對(duì)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(xué)成分，共鑒定了22個(gè)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(duì)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(shí)也具有一定的觸殺毒力[13]。薇甘菊揮發(fā)油對(duì)試驗(yàn)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(duì)病原微生物防治方面

隨著研究的不斷深入，薇甘菊對(duì)病原微生物的廣泛抑制作用也被證實(shí)。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(duì)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(duì)薇甘菊乙醇提取物的抑菌活性進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在干樣0.1 g/mL濃度下提取物對(duì)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(dá)100%，對(duì)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(duì)小麥白粉病的保護(hù)效果為83.3%[14]。對(duì)薇甘菊葉乙醇提取物各極性段進(jìn)行的研究表明，在干樣0.09 g/mL時(shí)石油醚萃取物對(duì)小麥紋枯病菌抑制率達(dá)100%，三氯甲烷萃取物對(duì)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(dá)100%；0.18 g/mL濃度下石油醚萃取物對(duì)黃瓜霜霉病的治療作用和保護(hù)效果分別為56. 3%和45.1%，對(duì)小麥白粉病分別為50. 2%和56. 8%，三氯甲烷萃取物對(duì)小麥白粉病的治療防效達(dá)46. 9%[15]。

莊世宏等采用活性跟蹤法對(duì)薇甘菊全株乙醇提取物進(jìn)行分離，首次測(cè)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(duì)8種重要病原菌的抑制作用，結(jié)果表明這2種化合物對(duì)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(qiáng)，在100.00 mg/L劑量下抑制率均在90%以上[16]。同時(shí)，張茂新等發(fā)現(xiàn)薇甘菊揮發(fā)油對(duì)真菌和細(xì)菌均具有生物活性，其中對(duì)植物和水稻稻瘟病的抑制活性尤其顯著，抑菌率為53.38%；對(duì)香蕉枯萎病菌的抑制作用次之，抑菌率為28.66%；對(duì)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(duì)危害人與動(dòng)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(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌抑菌試驗(yàn)結(jié)果表明，其能有效抑制細(xì)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(duì)枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等3種細(xì)菌處理的試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，薇甘菊對(duì)上述3種細(xì)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(jìn)行抗菌藥物的開發(fā)，將會(huì)有非常好的發(fā)展前景[19]。

3 對(duì)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(yán)重危害，同時(shí)薇甘菊對(duì)當(dāng)?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(duì)大葉榕、潺槁樹、樟樹和臺(tái)灣相思樹等4種當(dāng)?shù)刂参锏蚵湮锓纸獾挠绊戇M(jìn)行了試驗(yàn)探討，結(jié)果表明，當(dāng)薇甘菊與當(dāng)?shù)刂参锏蚵湮锘旌媳壤秊? ∶4時(shí)，凋落物分解速率變慢，但在4 ∶1時(shí)，凋落物的分解速率變快；同時(shí)，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(duì)薇甘菊中8種金屬元素進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)土壤環(huán)境污染較嚴(yán)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(diǎn)，有望通過進(jìn)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(chǎng)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(cè)物種來監(jiān)測(cè)土壤環(huán)境的變化[21]。

利用薇甘菊水提取物對(duì)土壤進(jìn)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(duì)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(yàn)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(shí)，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(qiáng)其競(jìng)爭(zhēng)能力，從而形成不可替代的優(yōu)勢(shì)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(shì)必會(huì)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(jìn)行研究開發(fā)的不斷深入，其在抑制有害動(dòng)物、促進(jìn)植物生長及免疫學(xué)活性等方面的作用不斷被挖掘。

4.1 對(duì)其他有害動(dòng)物的抑制

軟體動(dòng)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(duì)福壽螺進(jìn)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(duì)福壽螺的毒殺機(jī)理提供一定依據(jù)[24]。已有專利報(bào)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(duì)植物生長的促進(jìn)

另外，梁斌等用薇甘菊提取物乙醇部分對(duì)水稻、蘿卜、黃瓜、菜心進(jìn)行處理，干物質(zhì)為0.1g/mL的乙醇部分溶液對(duì)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(duì)水稻的根長生長有明顯的促進(jìn)作用；干物質(zhì)為 0. 002 g/mL 溶液對(duì)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(jìn)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(jìn)植物生長的新的植物保護(hù)劑。

4.3 薇甘菊的免疫學(xué)活性

為了探討薇甘菊提取物中次級(jí)代謝產(chǎn)物的免疫學(xué)活性，吳玉荷等以提取物喂食小鼠，證實(shí)經(jīng)薇甘菊2種提取物的刺激，小鼠均能產(chǎn)生CD4+和CD8+細(xì)胞二者比值均比對(duì)照明顯增加，同時(shí)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(dòng)物免疫活性和提高抗腫瘤能力的物質(zhì)，尚需進(jìn)一步深入研究。

同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，薇甘菊的水提物在多數(shù)濃度下，對(duì)人慢性粒細(xì)胞白血病細(xì)胞系(K562)、人宮頸癌細(xì)胞系(Hela)、人胚腎細(xì)胞系(HEK293)均產(chǎn)生抑制作用；其中在濃度為200 μg/mL時(shí)，對(duì)HEK293細(xì)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(duì)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(duì)害蟲的生物活性與防控潛力，用于生產(chǎn)實(shí)踐將具有防治農(nóng)林害蟲的廣闊前景；如果進(jìn)一步對(duì)薇甘菊提取物中的次生代謝物進(jìn)一步分離提純，或以其為模板形成先導(dǎo)化合物進(jìn)行新型殺蟲劑的開發(fā)，將會(huì)產(chǎn)生較高的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

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

隨著對(duì)環(huán)境污染區(qū)薇甘菊元素成分分析及富集能力和機(jī)理的進(jìn)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(jià)值，在其醫(yī)用活性方面的研究和報(bào)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(jià)值，如果在醫(yī)用活性方面進(jìn)行研究與開發(fā)的話，可能薇甘菊會(huì)有更好的價(jià)值體現(xiàn)。

在通過現(xiàn)代分離技術(shù)手段擴(kuò)大對(duì)薇甘菊特殊化學(xué)成分及生物活性物質(zhì)尋找與研究的同時(shí)，還可考慮從分子水平上研究其生理特性來獲得有價(jià)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(jìn)其生長。隨著對(duì)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(gè)方向的研究會(huì)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(yuǎn)，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(xué)，2013，31(3)：8-11.

2013-07-17

王志遠(yuǎn)(1977—)，男，河南長葛人，博士，講師，主要研究方向?yàn)橹参锊±韺W(xué)與生物防治。E-mail：yuan33441@sina.com。