23種馬纓丹精油成分對(duì)玉米象的毒殺作用

姜洪 袁忠林 劉兆良 徐偉麗 孫驪珠 韓萌 羅蘭

摘要：為明確馬纓丹精油中的殺蟲活性成分，以玉米象（Sitophilus zeamais）為試蟲，采用濾紙片藥膜法，對(duì)23種馬纓丹精油成分進(jìn)行了室內(nèi)活性篩選。結(jié)果表明，在劑量分別為3.5、1.4、0.7、0.35 mg/cm2時(shí)，分別有22、16、8、4種精油成分對(duì)玉米象成蟲有顯著毒殺作用，72 h對(duì)玉米象的校正死亡率達(dá)100%，其中牻牛兒醇、松油烯-4-醇、（±）-莰酮和對(duì)傘花烴在0.35 mg/cm2時(shí)，72 h對(duì)玉米象的校正死亡率達(dá)100%，具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：馬纓丹精油；成分；玉米象；毒殺作用

中圖分類號(hào)：S433.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）04-0102-03

Abstract To clarify the toxic activities against Sitophilus zeamais， 23 constituents from Lantana camara essential oil were identified in lab by filter paper film method. The results showed that after treated for 72 hours，the 22， 16， 8 and 4 constituents had obvious toxic effects against adult Sitophilus zeamais at the doses of 3.5， 1.4， 0.7 and 0.35 mg/cm2， respectively，and the corrected mortalities were 100%. Among them， the corrected mortalities of geraniol， terpinen-4-ol， （±）-camphor and p-cymene reached 100% at the dose of 0.35 mg/cm2 after 72 hours， which had the further research values.

Keywords Lantana camara essential oil； Constituents； Sitophilus zeamais； Toxic effect

玉米象（Sitophilus zeamais）屬鞘翅目（Coleoptera）象甲科（Curculionidae），是一種重要的倉(cāng)儲(chǔ)物初期害蟲，被列為“頭號(hào)毀滅性貯糧害蟲”。玉米象能夠?qū)Χ喾N谷物及其加工品、干果、豆類、藥材等造成嚴(yán)重危害，尤其以儲(chǔ)藏在陰暗潮濕的倉(cāng)庫(kù)中危害最為嚴(yán)重[1]。

當(dāng)前我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲主要采用化學(xué)防治[2，3] ，對(duì)玉米象防治主要采用化學(xué)合成熏蒸劑：如溴甲烷、硫酰氟及磷化鋁、磷化氫等[4]。雖然化學(xué)農(nóng)藥見效快，但也存在藥效殘留期長(zhǎng)、殘留量高的缺點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于化學(xué)農(nóng)藥殘留這一問(wèn)題愈加關(guān)注。受到這一政策的影響，目前，從植物中尋找具有殺蟲活性的化合物是新農(nóng)藥開發(fā)的重要途徑之一，許多植物次生代謝物質(zhì)具有觸殺、拒食、趨避、拒產(chǎn)卵和抑制生長(zhǎng)發(fā)育等生物活性，對(duì)研究新一代害蟲控制劑具有重要意義[5]。植物源殺蟲劑是直接利用植物或其體內(nèi)的次生代謝物質(zhì)開發(fā)的一類新型農(nóng)藥[6，7]，已經(jīng)成為控制儲(chǔ)糧害蟲中一個(gè)新的研究領(lǐng)域。

玉米象作為重要的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲，已有研究表明，有些植物提取物對(duì)其有防治作用。余海濤等[8]研究了4種植物不同部位的3種溶劑提取物對(duì)玉米象成蟲的觸殺活性，發(fā)現(xiàn)在0.2 mg/cm2濃度下，繡球小冠花莖葉乙酸乙酯提取物活性最為突出；盧傳兵等[9]發(fā)現(xiàn)，黃荊精油和胺樹腦對(duì)玉米象均有一定的毒殺效果；李國(guó)林等[10]發(fā)現(xiàn)孜然精油對(duì)玉米象、谷蠹、長(zhǎng)角扁谷盜這三種儲(chǔ)糧害蟲都具有良好的控制效果；姚英娟等[11]研究了21種植物的4種溶液提取物，發(fā)現(xiàn)高良姜的石油醚提取物、黃姜的丙酮提取物和山雞椒的石油醚提取物對(duì)玉米象成蟲的驅(qū)避作用顯著，石菖蒲和巴豆的4 種溶劑提取物均對(duì)玉米象成蟲的觸殺作用明顯。

馬纓丹（Lantana camara）是馬鞭草科（Verbenaceae）馬纓丹屬（Lantana）的多年生常綠灌木，原產(chǎn)于熱帶美洲，現(xiàn)廣泛分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，是世界上危害最嚴(yán)重的100種有害外來(lái)入侵物種之一[12]。如果馬纓丹能作為一種新的植物源殺蟲劑，既能用它來(lái)防治害蟲，又能解決一定的生物入侵問(wèn)題，可謂一舉兩得。

用馬纓丹作為植物源殺蟲劑相類似的試驗(yàn)有：鄭淑娜等[13]利用馬纓丹精油研制新型驅(qū)蚊液，測(cè)得其驅(qū)蚊效果良好；董易之等[14]利用馬纓丹總巖茨烯測(cè)試小菜蛾和斜紋夜蛾幼蟲的拒食作用，結(jié)果為總巖茨烯對(duì)小菜蛾2齡幼蟲有明顯的拒食作用，對(duì)斜紋夜蛾的拒食作用不明顯；田耀加等[15]和顏振敏等[16]測(cè)定馬纓丹乳油、混劑與馬纓丹提取物對(duì)黃曲條跳甲成蟲的生物活性，發(fā)現(xiàn)較強(qiáng)的忌避和拒食作用；任立云等[18]測(cè)試馬纓丹提取物對(duì)美洲斑潛蠅成蟲的驅(qū)避作用，發(fā)現(xiàn)其中氯仿萃取物的產(chǎn)卵驅(qū)避作用和拒食作用最強(qiáng)。本研究團(tuán)隊(duì)在前期的研究中發(fā)現(xiàn)馬纓丹精油對(duì)黃胸散白蟻、伊蚊和米象具有生物活性[17]，但精油成分復(fù)雜，具體是哪種成分具有生物活性還未知。本試驗(yàn)以23種馬纓丹精油成分對(duì)玉米象進(jìn)行毒殺作用測(cè)定，以期篩選出對(duì)玉米象毒殺效果較好的精油成分，為綜合防治玉米象提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑：β-石竹烯、牻牛兒醇、月桂烯、松油烯-4-醇等23種馬櫻丹精油化合物，購(gòu)于北京恒業(yè)中遠(yuǎn)化工有限公司，4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

供試?yán)ハx：玉米象成蟲（Sitophilus zeamais）。參考馬志卿等[19]的方法將小麥于烘箱中（80℃） 消毒2 h，調(diào)整含水量至約14%，分裝于罐頭瓶?jī)?nèi)，接入玉米象成蟲，于養(yǎng)蟲室中飼養(yǎng)，7 d 后篩出接入的成蟲，大約1個(gè)月后新一代成蟲大量出現(xiàn)，選取羽化7 d之內(nèi)的成蟲用于試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

23種馬纓丹精油成分對(duì)玉米象毒殺作用采用濾紙片藥膜法。參照姚英娟等[20]的方法并加以改進(jìn)，先將供試化合物用甲醇配成所需濃度，在直徑為42.5 mm的濾紙上滴加稀釋液100 μL，使藥液均勻地浸入濾紙，不同處理濾紙中化合物含量分別為3.5、1.4、0.7、0.35 mg/cm2，在相同直徑的濾紙片滴入等量甲醇溶液（100 μL）作為空白對(duì)照。通風(fēng)櫥中待甲醇揮發(fā)后，將濾紙放入直徑為42.5 mm 的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿放入10頭玉米象，并加入小麥粒作為食物，每處理3個(gè)重復(fù)。將其置于25℃養(yǎng)蟲室內(nèi)，每天挑出死亡的玉米象，72 h后檢查毒殺效果。計(jì)算死亡率和校正死亡率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所獲得的數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007做表，用SPSS 21.0進(jìn)行單因素方差分析，采用Tukey法進(jìn)行差異顯著性分析，最終數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤來(lái)表示。

2 結(jié)果與分析

23種馬纓丹葉片精油化合物對(duì)玉米象均具有一定毒殺作用，由表1可見，在劑量為0.35 mg/cm2時(shí)，校正死亡率在50%以上的有13種，校正死亡率在80%以上的有7種，其中牻牛兒醇、松油烯-4-醇、（±）-莰酮和對(duì)傘花烴4種的校正死亡率均達(dá)到100%，毒殺效果明顯。隨著劑量的增加，其毒殺效果都有不同程度的增強(qiáng)，當(dāng)劑量達(dá)到0.7、1.4、3.5 mg/cm2時(shí)，分別有8、16、22種馬纓丹精油成分的校正死亡率達(dá)到100%。當(dāng)劑量達(dá)到3.5 mg/cm2時(shí)，只有正十六烷的毒殺效果仍低于80%，對(duì)玉米象的毒殺效果最差。

3 討論與結(jié)論

殺蟲活性成分的篩選是植物源農(nóng)藥研究開發(fā)的重要工作。本試驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上明確了馬纓丹精油中的殺蟲活性成分，在供試的23種馬纓丹精油成分中對(duì)玉米象具有較強(qiáng)毒殺作用的化合物有牻牛兒醇、松油烯-4-醇、（±）-莰酮和對(duì)傘花烴。此外，甲酸香葉酯、（-）-冰片和β-石竹烯也具有一定的殺蟲活性，這些結(jié)果為今后的研究奠定了基礎(chǔ)。

已經(jīng)有研究將牻牛兒醇、松油烯-4-醇、（±）-莰酮、對(duì)傘花烴等物質(zhì)用于生物防治。魏珊等[21]發(fā)現(xiàn)連翹揮發(fā)油中的α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、月桂烯、對(duì)傘花烴、檸檬烯和α-松油醇對(duì)大腸埃希菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和肺炎雙球菌的殺菌作用良好。陳根強(qiáng)等[22]發(fā)現(xiàn)松油烯-4 -醇顯著地影響粘蟲的呼吸作用，松油烯-4-醇對(duì)Na+-K+-ATP 酶活性的抑制可能與粘蟲最終死亡有關(guān)。湯麗梅等[23]研究表明莰酮對(duì)蚜蟲具有很強(qiáng)的觸殺、熏蒸、拒食作用。Khallaayoune等[24]研究發(fā)現(xiàn)1%的牻牛兒醇對(duì)璃眼蜱屬的蜱蟲有很好的預(yù)防作用，可以替代化學(xué)殺螨劑。

本研究使用的濾紙片藥膜法本身就包含了熏蒸與觸殺兩種方法，同時(shí)小麥也會(huì)接觸藥物，因此還有一定的胃毒作用。到底是哪種方式對(duì)玉米象起到毒殺作用，以及其作用機(jī)理，還有馬纓丹精油化合物的類似物或者衍生物是否具有殺蟲活性，還有待我們進(jìn)一步研究。

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