银杏、火炬树活性成分及其抗螨性研究

论文摘要

银杏（Ginkgo biloba L.）是起源于二叠纪时期的蕨类植物,繁茂于侏罗纪时期,第三纪和第四纪地球的巨变和随后的冰川摧毁了世界上银杏树,凭借我国优越的地理位置和气候条件得以幸免,因此素有“植物活化石”、“植物界熊猫”之美誉。银杏是闻名遐迩的药用植物,特别对预防和治疗心脑血管疾病、老年性痴呆等具有显著疗效,并相继开发出药品、保健品、化妆品、饮品等,同时银杏还具有抗虫特性。鉴于植物源杀虫剂对环境友好、不易产生抗药性等优点,对银杏抗虫性研究逐渐成为热点,但目前研究的靶标害虫比较少,尤其缺乏对农业危害较为严重的害螨的研究,另外,国内外对银杏的抗虫活性成分也没有一致的观点。本文旨在明确银杏和火炬树对二斑叶螨Tetranychus urticae Koch和山楂叶螨Tetranychus viennensis Zacher的抗性,进而筛选抗螨性成分及提取工艺。分别采用培养皿法测定叶螨对银杏叶的选择性,以及在限制性条件下银杏叶对两种叶螨生存和产卵的影响;利用固相微萃取（Solid phase microextraction, SPME）采集、GC-MS测定银杏叶挥发性成分,“Y”型嗅觉仪测定它们对叶螨选择行为的影响;分别利用8种银杏单体成分、1种银杏总酸测定它们对叶螨的拒食性和触杀性;另外,比较了微波处理银杏叶水浸液联合乙醇和乙醚提取、溶剂提取与碱性溶液结合提取和乙醚萃取与大孔树脂吸附三种工艺的提取物对山楂叶螨的毒力。结果证明:1、银杏叶对两种叶螨的拒食率均为100%;在限制性条件下叶螨在银杏叶上的生存时间缩短、产卵被抑制。2、初步鉴定出壬酸、十四酸、十五酸、十六酸、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、二苯甲酮、丁羟甲苯、4,6-二特丁基-2-甲基苯酚、3-甲基-2-丁烯醇、5,7-二甲基-1,8-萘啶-2氨、1-甲基-9H-吡哆[3,4-b]吲哚-7-醇和1-苯-5-（1-蒎）-4-己烯-2-炔酮等12种银杏叶挥发性成分。3、在两组气味源中（银杏叶-苹果叶、银杏叶-空气）,二斑叶螨和山楂叶螨对银杏叶的选择率分别为22.2%、21.3%和23.5%、24.8%,与对照气味源选择率差异显著;从银杏活性成分中筛选出对二斑叶螨拒食率较高的异鼠李素、山奈素、银杏内酯C,A,B和十三烷基银杏酸,对山楂叶螨拒食率较高的山奈素、异鼠李素、银杏内酯A,B、白果内酯和银杏总酸。银杏内酯A对山楂叶螨48 h的校正死亡率达74.06%,其次为十三烷基银杏酸（52.36%）,而其他所测成分均在25%以下。4、银杏叶粉经乙醚萃取与DM130大孔树脂吸附后的流出液对山楂叶螨的校正死亡率达93.25%,其次为80%乙醇洗脱液（76.4%）,而甲醇:乙酸乙酯（80:20 V/V）洗脱液和5% NaOH洗脱液的校正死亡率均在50%以下;银杏叶粉经冷水浸提、70%乙醇处理和乙醚富集后对山楂叶螨的校正死亡率达91.38%,而微波处理银杏叶粉水浸液及有机溶剂与碱性溶液结合提取物对山楂叶螨的触杀效果较差。5、本文采用与银杏近乎相同的方法研究了火炬树叶对二斑叶螨和山楂叶螨的抗性。结果证明:两种叶螨对火炬叶的选择率在10%以下;在限制性条件下叶螨在火炬树叶上的生存时间明显缩短,产卵被抑制。6、初步鉴定出十八烯、α-法呢烯、1,12-十三二烯、4-庚醇、4-甲基-1-丙烯-3-醇、3,7,11-三甲基-2,6,10-二十二三烯-1-醇、苯甲酸乙酯、水杨酸甲酯、4,6-二特丁基-2-甲基苯酚、丁基化羟基甲苯和2-甲基-2-丁烯酸等11种火炬叶挥发性成分。7、在两组气味源中（火炬叶-苹果叶、火炬叶-空气）,二斑叶螨和山楂叶螨对火炬叶的选择率分别为9.3%、28.9%和5.6%、28%,与对照气味源选择率差异显著;火炬叶粉经95%乙醇回流提取、DM130树脂柱吸附后的石油醚:乙酸乙酯（65:35 V/V）洗脱液对山楂叶螨24 h的死亡率为100%,初步鉴定其毒性成分为弱极性酸性物质和酚类化合物。银杏和火炬树均系对二斑叶螨和山楂叶螨具有优良抗性的非寄主植物,银杏叶挥发物和非挥发性次生物质均对叶螨的选择行为造成影响,且拒食性优于触杀性,但银杏内酯A对山楂叶螨的触杀效果尤为突出,并筛选出银杏叶粉经乙醚萃取与DM130大孔树脂吸附提取工艺和火炬叶粉经95%乙醇回流提取、DM130树脂柱吸附后石油醚:乙酸乙酯（65:35 V/V）洗脱提取工艺,必将对银杏、火炬树抗螨性研究和开发利用具有一定的参考作用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 银杏中的活性成分
• 1.1.1 黄酮类（Flavonoides）
• 1.1.2 萜内酯类化合物（Ginkgolides）
• 1.1.3 银杏酚酸（Ginkgolic acids）
• 1.1.4 氨基酸及微量元素
• 1.2 银杏活性成分的提取
• 1.2.1 黄酮类化合物的提取
• 1.2.1.1 水提法（饶路,1995;罗兰等,2003）
• 1.2.1.2 有机溶剂萃取法
• 2提取法（CO₂-SFE）（罗兰等,2003;苏瑞强等, 1998）'>1.2.1.3 超临界CO₂提取法（CO₂-SFE）（罗兰等,2003;苏瑞强等, 1998）
• 1.2.1.4 树脂法（李兆龙等,1994）
• 1.2.1.5 酶法（李兆龙等,1994;纵伟,2000）
• 1.2.1.6 高速逆流色谱提取法（罗兰等,2003;张富捐,2002）
• 1.2.1.7 超声波法（罗兰等,2003;张富捐,2002 ;郭国瑞等,2001）
• 1.2.2 内酯类化合物的提取
• 1.2.3 银杏酚酸的提取
• 1.2.4 其他成分的提取（邓永智等,2001）
• 1.3 银杏活性成分分析方法
• 1.4 银杏提取物在防治农业害虫中的应用
• 1.5 火炬树研究概况
• 1.5.1 形态特征
• 1.5.2 生长习性
• 1.5.3 火炬树的开发利用
• 1.6 二斑叶螨与山楂叶螨的研究
• 1.6.1 二斑叶螨和山楂叶螨的生物学
• 1.6.2 影响叶螨生长发育与繁殖的因素
• 1.6.3 抗药性研究
• 1.6.3.1 抗药性研究报道进程
• 1.6.3.2 两种叶螨的抗药性比较
• 1.6.4 两种叶螨种群间的竞争
• 1.6.5 综合防治措施
• 1.6.5.1 农业防治
• 1.6.5.2 生物防治
• 1.6.5.3 化学防治
• 1.6.5.4 抗螨植物的研究现状
• 1.7 结语
• 2 材料与方法
• 2.1 叶螨
• 2.2 叶片来源
• 2.3 叶螨的饲养
• 2.4 银杏单体成分
• 2.5 银杏单体溶液的配制
• 2.6 主要试剂和设备
• 2.7 银杏叶和火炬叶对叶螨的生存和产卵抑制作用测定
• 2.8 叶螨对银杏叶和火炬树叶的选择性测定
• 2.9 叶螨对银杏单体成分的选择性测定
• 2.10 “Y”型嗅觉仪生物测定
• 2.11 固相微萃取（SPME）采集叶片挥发物
• 2.12 气相色谱-质谱（GC-MS）测定
• 2.13 触杀性测定
• 2.14 微波处理银杏叶水浸液和溶剂萃取
• 2.15 不同有机溶剂萃取银杏叶与酸碱中和法
• 2.16 银杏叶乙醚萃取结合柱层析提取
• 2.17 有机溶剂提取火炬树叶成分
• 2.18 大孔树脂吸附提取火炬树叶成分
• 2.19 薄层硅胶制备
• 2.20 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 银杏叶对二斑叶螨和山楂叶螨生存与产卵力的影响
• 3.1.1 银杏叶对叶螨生存力的抑制作用
• 3.1.2 银杏叶对叶螨的产卵抑制作用
• 3.2 两种叶螨对银杏叶的选择性和挥发物测定
• 3.2.1 叶螨对银杏叶的选择性
• 3.2.2 “Y”型嗅觉仪测定
• 3.2.3 银杏叶挥发性成分
• 3.3 银杏抗螨性成分筛选
• 3.3.1 叶螨对黄酮苷元的选择性和触杀作用
• 3.3.2 叶螨对银杏内酯的选择性和触杀作用
• 3.3.3 叶螨对银杏酚酸的选择性和触杀作用
• 3.3.4 银杏单体成分对叶螨的作用效果比较
• 3.4 银杏叶粗提物对山楂叶螨的触杀性
• 3.4.1 微波处理银杏叶水浸液和溶剂萃取物对山楂叶螨的触杀性
• 3.4.2 不同有机溶剂萃取与酸碱中和提取物对山楂叶螨的触杀性
• 3.4.3 乙醚萃取结合柱层析提取物对山楂叶螨的触杀性
• 3.5 火炬树的抗螨性
• 3.5.1 叶螨对火炬树叶的选择性
• 3.5.2 火炬树叶对叶螨生存力的影响
• 3.5.3 火炬树叶对叶螨生殖力的影响
• 3.6 火炬树叶挥发性成分及其对叶螨选择行为的影响
• 3.6.1 挥发性成分分析
• 3.6.2 挥发性成分对叶螨选择行为的影响
• 3.7 火炬树叶粗提物对山楂叶螨的触杀性
• 3.7.1 有机溶剂提取物对山楂叶螨的触杀性
• 3.7.2 大孔树脂吸附提取物对山楂叶螨的触杀性
• 4 讨论
• 4.1 银杏叶对二斑叶螨和山楂叶螨生存与产卵力的影响
• 4.1.1 银杏叶对叶螨生存的影响
• 4.1.2 银杏叶对叶螨产卵的影响
• 4.1.3 银杏抗虫性与产卵力的关系
• 4.2 两种叶螨对银杏叶的选择性和挥发物测定
• 4.2.1 叶螨对银杏叶的选择性
• 4.2.2 银杏叶挥发性成分
• 4.3 银杏抗螨成分筛选
• 4.3.1 叶螨对银杏单体成分的选择性
• 4.3.2 银杏单体成分对叶螨的触杀作用
• 4.4 银杏叶粗提物对山楂叶螨的触杀性
• 4.5 火炬树叶抗螨性
• 4.5.1 影响叶螨选择的因素
• 4.5.2 火炬树叶对叶螨的生长发育抑制
• 4.6 火炬树叶挥发性成分及其对叶螨选择行为的影响
• 4.7 火炬叶粗提物对山楂叶螨的触杀性
• 4.8 银杏、火炬树抗螨性效果比较
• 5 结论
• 6 参考文献
• 7 附录
• 8 致谢
• 9 攻读学位期间发表论文情况