半枝莲提取物对菜青虫的生物活性研究

论文摘要

本试验以半枝莲（Scutellaria barbata）提取物对菜青虫Pieris rapae（L.）进行生物活性研究,得到了拒食活性较高的组分,并以此有效成分对菜青虫进行了触杀、胃毒、生长发育抑制和产卵忌避等作用方式的研究,获得如下研究成果:1、室内测定了14种栽培中草药乙醇粗提物对菜青虫Pieris rapae（L.）3龄幼虫的非选择性拒食活性和选择性拒食活性。结果表明,各种粗提液对菜青虫3龄幼虫均有不同程度的拒食活性,其中半枝莲Scutellaria barbata、吴茱萸Evodia rutaecarpa、黄柏Phellodendron amurense Rupr.效果较好。当浓度为10mg/ml时,选择拒食试验中,3者的平均拒食率分别为:100%,96.07%、84.46%;非选择性拒食试验中,3者平均拒食率为:100%,84.01%,76.20%。2、取半枝莲粗提物稠膏,加10倍量的蒸馏水200ml,装入分液漏斗中,采用液—液分配,依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取,最后分别将这些萃取液减压浓缩至稠膏。浓度为200mg/L的石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇和水的萃取物乙醇溶液对3龄菜青虫幼虫的24h选择性拒食率分别为86.48%、96.84%、10.54%、1.10%、2.71%,48h选择性拒食率分别为74.05%、82.82%、0.01%、0.25%、0.73%;24h非选择性拒食率分别为80.87%、94.50%、8.88%、1.11%、1.09%,48h非选择性拒食率分别为70.31%、79.24%、2.85%、0.42%、0.32%。其中乙醚和石油醚萃取物的拒食效果最好。3、将半枝莲乙醚萃取物进行柱层析分离,以硅胶为固定相,以石油醚和丙酮为流动相进行梯度洗脱。对柱层析各馏分进行拒食活性测定,结果表明,活性成分主要存在于D馏分、B馏分、C馏分和E馏分中,浓度为100mg/L时,选择性拒食率分别为96.82%、77.42%、67.22%和71.98%,非选择性拒食率分别为94.78%、73.65%、64.59%、67.72%。4、将半枝莲柱层析（大柱）分离得到的活性成分继续分离纯化,以硅胶为固定相,以石油醚和乙酸乙酯为流动相进行梯度洗脱。对小柱柱层析各馏分进行拒食活性测定,结果表明,活性成分主要存在于D馏分、C馏分和E馏分中,在浓度为100mg/L选择性拒食率分别为99.76%、71.31%、79.68%,非选择性拒食率分别为96.53%、63.71%、72.53%。因此选择拒食效果最好的D馏分研究半枝莲的其他作用方式。5、利用点滴法测定了半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜青虫3龄幼虫的触杀毒力。当处理浓度低于25mg/L时,对菜青虫幼虫没有触杀作用。当浓度为50mg/L、100 mg/L、200 mg/L时,7d校正死亡率分别为3.33%、6.67%、16.67%,结果表明半枝莲柱层析活性成分对菜青虫3龄幼虫有一定的触杀作用,但杀虫速度慢,作用效果不明显,在这方面的药用价值不高。6、在半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜青虫3龄幼虫的胃毒作用试验中,浓度小于25mg/L时,D馏分对菜青虫没有表现出胃毒作用;在2d内,各浓度处理条件下,菜青虫3龄幼虫死亡率均为零;第3d,浓度为200mg/L时,D馏分对菜青虫表现出胃毒作用,第4d浓度大于50mg/L各浓度样品都表现出胃毒作用,但是死亡率较低,浓度为200mg/L的样品第7d时的死亡率也仅为16.67%。7、在半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜青虫3龄幼虫的生长抑制作用试验中,经过12d饲喂不同浓度处理叶片,各处理菜青虫的生长较对照缓慢,体重较对照轻,浓度为200 mg/L时,生长抑制作用最强,第12d生长抑制率为108.74%,幼虫体重出现负增长,取食极少或不取食,活动较少,甚至死亡。相同时间内,随着处理浓度的减小,半枝莲活性成分对菜青虫幼虫的生长抑制作用呈下降趋势。8、测定了半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜粉蝶选择性产卵忌避作用,试验结果表明,各浓度对成虫产卵有较强的选择性忌避作用,且产卵忌避活性随处理浓度的增加而增加。将抑制率转化为几率值,浓度转化为对数进行线性回归计算,得回归方程为y=1.9726x+1.9363（r=0.997）。本研究在对14种栽培中药材乙醇提取物对菜青虫幼虫拒食活性检测的基础上,筛选出拒食活性高的半枝莲,并以拒食作用研究为活性跟踪,对半枝莲拒食活性成分进行了萃取和柱层析分离,结果表明半枝莲活性成分对菜青虫3龄幼虫有较高的拒食活性;同时研究了其他作用方式,为开发安全、有效的新型植物源农药提供了理论基础。该研究对半枝莲的开发利用具有重要参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 植物性杀虫剂的研究概况
• 1.2 重要杀虫植物
• 1.2.1 楝科（Meliceae）
• 1.2.2 豆科（Leguminosae）
• 1.2.3 菊科（Compositae）
• 1.2.4 茄科（Solanaceae）
• 1.2.5 其他科
• 1.3 杀虫植物有效成分
• 1.3.1 生物碱类（alkaloidas）
• 1.3.2 黄酮类（flavonoids）
• 1.3.3 萜类（terpenes）
• 1.3.4 精油类（volatile oils）
• 1.3.5 光活化毒素类（phototoxicity）
• 1.4 作用机理
• 1.4.1 对昆虫激素代谢的影响
• 1.4.2 对昆虫消化系统的影响
• 1.4.3 对昆虫呼吸系统的影响
• 1.4.4 对昆虫神经系统的影响
• 1.4.5 对昆虫离子通道的影响
• 1.5 杀虫物质的生物合成
• 1.6 植物源杀虫剂存在的问题
• 1.7 植物源杀虫剂的应用前景
• 1.8 天然有机化合物的提取与分离技术发展概况
• 1.9 半枝莲的研究概况及本研究的目的
• 2 研究路线
• 3 材料与方法
• 3.1 14种中草药的粗提物活性测定
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 数据统计方法
• 3.2 半枝莲粗提物萃取分离及拒食活性生物测定
• 3.2.1 供试材料
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 数据统计方法
• 3.3 半枝莲萃取物柱层析（大柱）分离与拒食活性生物测定
• 3.3.1 供试材料
• 3.3.2 试验方法
• 3.3.3 数据统计方法
• 3.4 半枝莲D馏分柱层析（小柱）分离与生物活性测定
• 3.4.1 供试材料
• 3.4.2 试验方法
• 3.4.3 数据统计方法
• 4 结果与分析
• 4.1 14种中草药的粗提物活性测定
• 4.1.1 各植物提取率
• 4.1.2 14种植物粗提物对菜青虫3龄幼虫的选择性拒食活性
• 4.1.3 14种植物粗提物对菜青虫3龄幼虫的非选择性拒食活性
• 4.1.4 半枝莲粗提物对菜青虫3龄幼虫的选择性拒食活性
• 4.2 半枝莲粗提物萃取分离及拒食活性测定
• 4.2.1 各极性溶剂的萃取率
• 4.2.2 各萃取物对菜青虫3龄幼虫拒食作用
• 4.3 半枝莲乙醚萃取物柱层析（大柱）分离与拒食活性生物测定
• 4.3.1 样品分离结果
• 4.3.2 半枝莲柱层析各馏分对菜青虫拒食活性生物测定结果
• 4.4 半枝莲柱层析D馏分的柱层析（小柱）分离与生物活性测定
• 4.4.1 样品分离结果
• 4.4.2 半枝莲柱层析（小柱）各馏分对菜青虫3龄幼虫的拒食活性测定
• 4.4.3 半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜青虫3龄幼虫的触杀怍用
• 4.4.4 半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜青虫幼虫的胃毒作用
• 4.4.5 半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜青虫幼虫的生长发育抑制作用
• 4.4.6 半枝莲柱层析（小柱）D馏分各浓度对菜粉蝶的产卵忌避作用
• 5 总结与讨论
• 5.1 14种中药材活性成分初筛
• 5.2 半枝莲活性成分的分离
• 5.3 半枝莲提取物对菜青虫的生物活性
• 5.4 需进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢