棉酚的提取纯化及其对棉铃虫、棉黄萎病的生物活性研究

论文摘要

棉酚又名棉毒素,是棉花自身的抗生物质,对许多棉花病虫害具有一定的抗性。其游离棉酚毒性较大,是一种天然杀虫、抑菌活性物质。本文用不同棉属的棉花品种,对其抗性差异与所含棉酚量相关性、棉酚提取纯化方法及其对棉铃虫、棉黄萎病生物活性的研究,取得如下结果:1.通过棉酚测定优选,表明AOCS该法操作方便、准确、可靠,而且仪器较为普通、适用性广;对不同棉属的棉花品种对棉铃虫抗性程度研究,结果表明不同棉属间存在明显差异,长绒棉抗性好于陆地棉,对棉铃虫驱避性较好,可有效抑制棉铃虫生长发育,是一种很好的抗虫种质资源。2.棉酚提取、纯化过程中,对甲醇相中棉酚的测定方法进一步改进,此法未使用毒性大的苯胺,表明其方法更加安全方便、准确、快速。棉酚提取方法研究,结果表明采用0.1%柠檬酸+95%甲醇组成的甲醇相和石油醚以45:25比例时棉酚浸取率最佳,浸取产率高达63.83%。用最佳提取方法与温度、浸取时间、溶剂/饼对提取棉酚浸取产率差异多因素分析及综合工艺正交试验的研究,表明当温度为40℃、浸取时间35 min、棉饼与溶剂的比例为1:4（g/ml）时棉酚浸取产率最高,为69.23%。从甲醇浸取相中粗提、纯化棉酚,采用苯胺法粗提、纯化醋酸棉酚的总产率为40.45%;水稀释法粗提纯化醋酸棉酚的总产率为38.86%,两者差异不明显。但水稀释法制备过程中未使用有毒物质苯胺,工艺简单,成本低,具有一定的推广使用价值。3.通过棉酚对棉铃虫剂量效应研究,表明棉酚对棉铃虫不同发育阶段都有明显的剂量效应。棉酚对幼龄棉铃虫LD50为1.939mg/g,且随棉酚剂量增加,棉铃虫幼虫死亡率增大;幼虫历期延长;蛹重逐渐减少;成虫产卵量降低,不育卵增多,繁殖力下降;使其种群数量很快降低。可见棉酚对棉铃虫的营养代谢、生长及生殖产生抑制作用,具有很好的抑制生物活性。此外,在棉盲蝽的为害盛期,棉田喷0.3%醋酸棉酚制剂与不喷（CK）棉田百株蕾铃被害数及棉盲蝽残存量存在极显著差异,棉酚对棉盲蝽分布、发生都具有一定抑制作用。从棉田天敌调查看,喷0.3%醋酸棉酚制剂与不喷（CK）对天敌的影响较小,对环境安全。4.对不同棉属棉酚含量与棉花抗黄萎病的抗性关系初步研究,表明棉酚含量与棉花品种抗黄萎病性呈正相关。棉酚提取液对棉花黄萎病病原菌具有很好的抑菌活性,可阻止菌丝生长、降低孢子萌发几率。长绒棉中棉酚物质的生物活性成分含量高、抗病性强,是高抗黄萎病特殊种质资源。可见,棉酚是一种天然抑菌活性物质。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 序言
• 第一章 文献综述
• 1 农业生产与农药发展
• 2 化学农药的优点、缺点及未来农药的发展方向
• 2.1 化学农药优点
• 2.2 化学农药缺点
• 2.3 未来农药的发展方向
• 3 植物自身抗逆性及植物源农药研究
• 3.1 植物源农药的优点
• 3.1.1 环境亲和性
• 3.1.2 有利于克服害虫抗药性
• 3.1.3 可刺激作物的生长
• 3.1.4 成本低，易制备
• 3.2 植物性农药的作用和使用特点
• 3.2.1 作用方式特异
• 3.2.2 作用机理复杂
• 3.3 研究开发植物源杀虫剂的意义
• 4 棉花自身抵御病虫害侵袭机制及次生代谢抗性物质----棉酚
• 4.1 棉花自身抗病虫害特性及棉酚化学特性
• 4.1.1 棉花自身抗病虫害特性
• 4.1.2 棉酚的化学性质
• 4.2 棉酚的毒性及对动物生理功能的影响
• 4.3 国内外棉酚的浸取、纯化方法综述
• 4.3.1 棉籽饼中脱除棉酚的方法
• 4.3.2 目前较流行棉籽饼中棉酚浸取纯化方法
• 4.3.2.1 丙酮、正己烷和水的混合溶剂法
• 4.3.2.2 甲醇、6 # 溶剂分步去除、浸取棉酚的方法
• 4.3.2.3 双液相溶剂浸取棉酚工艺
• 4.3.3 棉酚粗提纯化方法
• 4.4 棉酚抗肿瘤、抗病毒研究局势
• 4.5 棉花色素腺体和棉酚对棉花病虫害的拮抗作用
• 4.5.1 棉酚抗虫作用
• 4.5.2 棉酚抗病作用
• 4.6 棉酚的用途
• 5 本文研究的内容及目的意义
• 第二章 棉酚含量检测及其不同棉花品种对棉铃虫发生、生长发育的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 供试方法
• 1.2.1 棉田棉铃虫危害状况调查及棉叶饲养棉铃虫方法
• 1.2.2 紫外可见分光光度法中的 AOCS 法来测定棉仁中游离棉酚含量方法
• 1.2.3 高效液相色谱法测定棉仁中游离棉酚含量方法
• 1.3 试验数据统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 AOCS 法和 HPLC 法测定普通棉仁中游离棉酚结果比较
• 2.2 不同棉属棉田棉铃虫分布、发生状况及防冶情况调查
• 2.3 不同棉属棉叶、棉仁中棉酚含量测定及其棉叶饲喂棉铃虫研究
• 2.3.1 不同棉属棉叶、棉仁中棉酚含量的测定
• 2.3.2 不同棉属棉嫩叶饲喂棉铃虫对其生长发育的影响
• 3 小结与讨论
• 第三章 棉酚检测方法的改进及棉酚提取、纯化的综合工艺优化研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料、试剂及仪器
• 1.2 供试方法
• 1.3 试验数据统计
• 2 结果与分析
• 2.1 棉酚浸提液的甲醇相中棉酚测定方法的改进
• 2.2 几种不同溶剂组配对棉籽中棉酚初步浸提比较
• 2.3 棉酚浸取综合工艺优化—正交实验分析
• 2.4 从甲醇相浸取液中粗提醋酸棉酚研究
• 2.5 纯化精制后醋酸棉酚的总产率
• 3 小结与讨论
• 第四章 棉酚含量对棉铃虫生长发育剂量效应的研究及对天敌的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 供试方法
• 1.3 试验数据统计与分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 提纯、纯化的棉酚对棉铃虫不同发育阶段剂量效应的影响
• 2.1.1 棉酚对其棉铃虫幼虫发育剂量效应的影响
• 2.1.2 棉酚对其棉铃虫蛹发育影响
• 2.1.3 棉酚对其棉铃虫成虫发育影响
• 2.2 棉酚对棉田棉盲蝽、天敌的影响
• 3 小结与讨论
• 第五章 棉花棉酚提取物对棉花黄萎病抑菌活性的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料、仪器及试剂
• 1.2 供试方法
• 1.3 试验数据统计与分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同棉属棉酚含量与棉花对黄萎病的抗病性关系
• 2.2 棉花棉酚提取物对棉花黄萎菌抑制作用研究
• 2.2.1 棉花棉酚提取物对棉花黄萎病菌丝生长发育的影响
• 2.2.2 棉酚提取物对棉花黄萎病菌孢子萌发影响
• 3 小结与讨论
• 第六章 结果与讨论
• 1、本试验所得结果
• 2、讨论及今后研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 在读期间发表的论文