（农业昆虫与害虫防治专业论文）黄荆杀虫活性成分的分离与鉴定及其对棉蚜和菜青虫的生物效应.pdf

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3p 石竹烯和a 蒎烯对菜青虫的致毒效应试验2 7 2 4 数据处理与分析3 1 3 结果与分析31 3 1p 石竹烯和a 蒎烯对棉蚜的致毒效应3 l 3 2b 一石竹烯和0 【蒎烯对菜青虫的致毒效应3 6 4 小结与讨论4 5 第四章黄荆总生物碱对棉蚜及菜青虫的生物效应。4 8 1 引言4 8 2 材料与方法4 8 2 1 试验材料4 8 2 2 黄荆总生物碱对棉蚜的致毒效应试验一4 8 2 3 黄荆总生物碱对菜青虫的致毒效应试验。4 8 2 4 数据处理与分析4 9 3 结果与分析4 9 3 1 黄荆总生物碱对棉蚜的致毒效应。4 9 3 2 黄荆总生物碱对菜青虫的致毒效应5 3 4 小结与讨论5 7 第五章乌苏酸对棉蚜及菜青虫的生物效应5 8 1 引言5 8 2 材料与方法5 8 2 1 试验材料5 8 2 2 乌苏酸对棉蚜的致毒效应试验5 8 2 3 乌苏酸对菜青虫的致毒效应试验5 8 2 4 数据处理与分析5 9 3 结果与分析5 9 3 1 乌苏酸对棉蚜的致毒效应5 9 3 2 乌苏酸对菜青虫的致毒效应6 2 4 小结与讨论6 8 第六章总讨论与结论7 0 1 总讨论7 0 1 1 2 主要结论7 3 3 创新点7 4 4 有待于进一步研究的问题7 4 参考文献。7 6 致 射8 9 攻读学位期间发表论文情况9 l 珂 山东农业大学博士学位论文 中文摘要 黄荆v i t e xn e g u n d o 属马鞭草科牡荆属v i t e xl ，在我国大部分地区都有分布，山东泰 山野生资源十分丰富。为充分开发利用这一野生杀虫植物资源，本文采用生物活性跟综 结合硅胶柱层析、薄层层析和气相色谱质谱联用技术等色谱方法，对黄荆种子中的杀 虫活性成分进行了分离鉴定，并测定评价了黄荆杀虫活性成分和黄荆总生物碱对棉蚜 却h i sg o s s y p i i 和菜青蛔i e r i sr a p a e 两种重要农业害虫的杀虫活性和作用方式；探讨了其 作用机理。本研究对于进一步开发和利用黄荆这一植物资源，研究开发新型的环境友好 植物杀虫剂，具有较大的理论和实践意义。主要研究结果如下： 1 采用多种色谱技术，以棉蚜无翅成蚜为试虫，采用生物活性追踪，从黄荆种子二 氯甲烷提取物中分离出高活性组分，并鉴定出了其主要成分。通过三级硅胶柱层析从黄 荆中分离鉴定得到对棉蚜毒力高的成分b 石竹烯、q 一蒎烯和甲基萘，其含量分别达 7 6 8 、5 4 5 和3 5 6 7 ；采用酸水溶液提取法，从黄荆种子甲醇提取物中提取得到黄 荆总生物碱。 2 采用生物测定和生化分析法，研究了黄荆中的b 一石竹烯和a 蒎烯对棉蚜和菜青 虫的毒力及毒杀机制。结果表明： ( 1 ) p 石竹烯和a 蒎烯对棉蚜的作用方式具有多样性。其中触杀毒力和忌避毒力 最为强烈，并以p 石竹烯的活性较高。分别以二者l d 3 0 剂量处理棉蚜，对其繁殖力、 排蜜频率和排蜜量均有显著不利影响。p 石竹烯和0 【蒎烯处理棉蚜或其离体酶，对乙酰 胆碱酯酶、多酚氧化酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽s 转移酶都有明显抑制作用。 ( 2 ) b 一石竹烯和0 【蒎烯对菜青虫表现出显著的拒食和触杀作用；7 2h 触杀l c 5 0 依 次为6 4 2 5 4 和7 2 9 6 9m g l ；p 一石竹烯对菜青虫幼虫还表现一定的胃毒作用；p - 石竹烯 和蒎烯7 2h 的触杀l c 3 0 剂量，能够使菜青虫幼虫龄期和蛹期较同期对照显著延长， 幼虫体重减轻，雌雄蛹重明显降低。p p o 是p 石竹烯对菜青虫的主要作用靶标，i c 5 0 为 1 0 9 1 0 3m g l ，而0 【一蒎烯对菜青虫的主要靶标是a c h e ，i c s o 为1 3 2 x 1 0 3m g l 。p 石竹 烯和a 蒎烯对菜青虫g s t 有激活作用；b 石竹烯对菜青虫中肠蛋白酶和淀粉酶还表现 明显抑制作用。 3 测定了p 石竹烯对棉蚜a c h e 和菜青虫p p o 的抑制作用，并探讨了其抑制机理， 结果表明：p 石竹烯对棉蚜a c h e 表现可逆性抑制效应，为竞争型抑制类型，其i c 5 0 为 黄荆杀虫活性成分的分离与鉴定及其对棉蚜和菜青虫的生物效应 1 7 6 x 1 0 3m g l ，抑制常数尉为6 6 5 5 0m g l 。b 一石竹烯对菜青虫p p o 为混合型抑制类型， i c 5 0 为1 0 9 x 1 0 3m g l ，对游离酶抑制常数飚和对酶一底物络合物抑制常数k i s 分别为 1 0 0 x 1 0 4 和2 0 0 x 1 0 石m g l 。 4 黄荆总生物碱对棉蚜和菜青虫的作用方式和毒杀机制表现在： ( 1 ) 其对棉蚜触杀毒力较高，l d 5 0 值为0 7 3 x 1 0 。1 肛g 头；l d 3 0 剂量能够使棉蚜存 活时间较对照缩短7d ，繁殖力较对照减少4 9 头单雌。黄荆总生物碱对棉蚜a c h e 和 c a r e 有显著的抑制作用，i c 5 0 依次为1 9 0 x 1 0 3 和7 7 7 8 1m g l ，对p p o 则表现激活作用。 ( 2 ) 黄荆总生物碱对菜青虫幼虫表现一定的触杀、拒食和胃毒作用，7 2h 的触杀 l c 5 0 为2 3 4 6 6 1m g l ，拒食a f c 5 0 为2 1 3 x 1 0 3m g l ，胃毒l c 5 0 为2 9 9 x 1 0 3m g l 。对菜 青虫a c h e 和c a r e 抑制作用较强。 5 乌苏酸对棉蚜和菜青虫的作用方式和毒杀机制为： ( 1 ) 乌苏酸对棉蚜主要表现触杀作用，l d 5 0 为0 7 1 x 1 0 。1r t g 头。a c h e 是乌苏酸对 棉蚜的主要靶标，乌苏酸对棉蚜a c h e 表现可逆性抑制效应，为竞争型抑制类型，其i c 5 0 为2 2 3 x 1 0 3m g l ，抑制常数硒为4 8 9 4 0m g l 。 ( 2 ) 乌苏酸对菜青虫幼虫具有显著的拒食和触杀作用，7 2h 的拒食a f c 5 0 和触杀 l c 5 0 分别为8 2 9 2 7 和1 7 4 5 1 2m g l 。乌苏酸对菜青虫a c h e 和p p o 有显著的抑制作用， 山东农业大学博士学位论文 a b s t r a c t v i t e xn e g u n d ol i u n b e l o n g st ov i t e xl i n n ，v e r b e n a c e a e i td i s t r i b u t e sw i d e l yi nc h i n a , a n di sa b u n d a n ti nt h en a t u r a lr e s o u r c e so fm o u n t a i nt a i ，s h a n d o n gp r o v i n c e t oe x p l o r et h e i n s e c t i c i d a lp l a n t ，w ei s o l a t e da n di d e n t i f i e dt h ei n s e c t i c i d a la c t i v ec o n s t i t u e n t so fen e g u n d o w e e du t i l i z i n gs i l i c a g e lc o l u m nc h r o m a t o g r a p h y ，m i nl a y e r c h r o m a t o g r a p h y , g c - m s t e c h n o l o g ya n db i o l o g i c a la c t i v i t yt r a c k i n g w ea l s oi n v e s t i g a t e dt h e a c t i o nm o d e sa n d v i r u l e n c eo fi n s e c t i c i d a la c t i v ec o n s t i t u e n t sa n dt o t a la l k a l o i d sf r o m 矿n e g u n d ow e e da g a i n s t a g o s s y p i ia n dpr a p a e ，t w oi m p o r t a n ta g r i c u l t u r a lp e s t s ，a n ds p e c u l a t e di t sp o s s i b l ea c t i o n m e c h a n i s m s i th a sg r e a tt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ef o rt h ef u r t h e rd e v e l o p m e n ta n d u t i l i z i n go f t h i si n s e c t i c i d a lp l a n ta n dd e v e l o p m e n to fn e we n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l yb o t a n i c a l i n s e c t i c i d e s t h em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 t e s t e dw i t ha g o s s y p i i ，w eg o to n eh i 曲a c t i v ei n s e c t i c i d a lc o m p o n e n tf r o m 矿 n e g u n d ow e e dd i c h l o r o m e t h a n ee x t r a c ta n di d e n t i f i e di t sm a i nc o n s t i t u e n t s 1 3 - c a r y o p h y l l e n e ， a p i n e n ea n d1 - m e t h y l n a p h t h a l e n ew e r ei s o l a t e da n di d e n t i f i e df r o m矿n e g u n d ow e e d d i c h l o r o m e t h a n ee x t r a c tb ys i l i c ag e lc o l u m nc h r o m a t o g r a p h yr e p e a t e d l y , w h i c ha c c o u n t e d f o r7 6 8 ，5 4 5 a n d3 5 6 7 ，r e s p e c t i v e l y t o t a la l k a l o i d sw e r ee x t r a c t e df r o m 矿n e g u n d o s e e dm e t h a n o le x t r a c tu t i l i z i n ga c i dw a t e r 2 w ei n v e s t i g a t e dt h ev i r u l e n c ea n da c t i o nm e c h a n i s m so f 3 - c a r y o p h y l l e n ea n da - p i n e n e a g a i n s ta g o s s y p i ia n dp r a p a eu s i n gb i o a s s a ya n db i o c h e m i c a la n a l y s i s t h er e s u l t ss h o w e d t h a t ： ( 1 ) a c t i o nm o d e so f1 3 - c a r y o p h y l l e n ea n da - p i n e n ew e r ev a r i e t y t h ec o n t a c tt o x i e i t i e s a n dr e p e l l e n te f f e c t so f1 3 - c a r y o p h y l l e n ea n d0 【- p i n e n ea g a i n s ta g o s s y p i iw e r es t r o n ga n dt h e h i g h e ro n ew a s1 3 - c a r y o p h y l l e n e a tt h ed o s eo fl d 3 0 ，也e yh a ds i g n i f i c a n t l ya d v e r s ee f f e c t s o nt h ef e r t i l i t y , h o n e y d e we x c r e t i o nf r e q u e n c ya n dh o n e y d e wp r o d u c t i o n i nv i t r oa n dv i v o c o n d i t i o n s ，1 3 - c a r y o p h y l l e n ea n d0 【一p i n e n ed i s t i n c t l yi n h i b i t e dt h ea c t i v i t i e so fa g o s s y p i i a c e t y l c h o l i n ee s t e r a s e ，p o l y p h e n o lo x i d a s e ，c a r b o x y l e s t e r a s ea n dg l u t a t h i o n es - t r a m s f e r a s e s ( 2 ) 1 3 - c a r y o p h y l l e n ea n da - p i n e n eh a de x c e l l e n ta n t i f e e d a n ta c t i v i t ya n dc o n t a c tt o x i c i t y a g a i n s tpr a p a e t h el c s 0v a l u e so fc o n t a c ta c t i v i t ya t7 2hw e r e6 4 2 5 4a n d7 2 9 6 9m g l ， r e s p e c t i v e l y 1 3 - c a r y o p h y l l e n ea l s os h o w e do b v i o u ss t o m a c ht o x i c i t y a tt h ed o s a g eo fl c 3 0o f c o n t a c tt o x i c i 够a t7 2 也i b - c a r y o p h y l l e n ea n da - p i n e n ei n h i b i t e dt h el a r v ag r o w t ho fp r a p a e d i s t i n c t l y t h ed e v e l o p m e n t a lt i m ea n dp u p at i m ew e r ep r o l o n g e dc o m p a r e d 丽也t h ec o n t r o l o v e rt h es a m ep e r i o d b o d yw e i g h t , m a l ep u p a lw e i g h ta n df e m a l ep u p a lw e i g h to fp r a p a e l a r v a lw e r ed e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y p p ow a st h ek e yt a r g e to fp - c a r y o p h y l l e n et op r a p a e ， 3 r a p a ep p ow a sm i x e di n h i b i t i o n ，t h ei c s ow a s 1 0 9xlo 。m g la n dt h ei n h i b i t o r yc o n s t a n t ( k i ) w a s1 o o xlo 。4m g r t , t h ek i sw a s2 0 0 xlo 击m g l 4 t h em a i na c t i o nm o d e sa n dt h ea c t i o nm e c h a n i s m so ft o t a la l k a l o i d sf r o m 矿n e g u n d o w e e da g a i n s ta g o s s y p i ia n dp r a p a e s h o w e dt h a t ： ( 1 ) t h ec o n t a c tt o x i c i t yo ft o t a la l k a l o i d sf r o m 矿n e g u n d ow e e da g a i n s ta g o s s y p i iw a s o b v i o u s l ya n dt h el d s ov a l u ew a s0 7 3x10 1 t gi n d i v i d u a l a tt h ed o s eo fl d 3 0 ，t o t a l a l k a l o i d sf r o m 形n e g u n d ow e e dc o u l ds h o r t e nt h es u r v i v a lt i m eo fa g o s s y p f if o r7d c o m p a r e dw i t l lt h ee o n l r 0 1 t h en u m b e ro ff e r t i l i t yo fs i n g l ef e m a l ea p h i dw a sr e d u c e db y4 9 h e a d sp e rf e m a l e t o t a la l k a l o i d sf r o m 矿n e g u n d ow e e dd i s t i n c t l yi n h i b i t e dt h ea c t i v i t i e so f a c h ea n dc a r ei na g o s s y p i ia n di c s ow e r c1 9 0 x l o a n d7 7 7 8 1m g l ，w h i l ei ta c t i v a t e d t h ea c t i v i t yo f a g o s s y p i ip p o ( 2 ) t o t a la l k a l o i d sf r o m 形n e g u n d ow e e ds h o w e do b v i o u sc o n t a c tt o x i c i t y , a n t i f e e d a n t a c t i v i t ya n ds t o m a c ht o x i c i t y 7 2h a f t e rt r e a t e d , l c s oo fc o n t a c tt o x i c i t yw a s2 3 4 6 61 m g l ， a f c s oo fa n t i f e e d a n ta c t i v i t yw a s2 13 xlo m e , la n dl c s oo fs t o m a c ht o x i c i t yw a s2 9 9 x10 5 m e c l ，r e s p e c t i v e l y i ti n h i b i t e dt h ea c t i v i t yo f , r a p a ea c h e a n dc a r e 5 t h em a i na c t i o nm o d e sa n dt h ea c t i o nm e c h a n i s m so fu r s o l i ca c i da g a i n s ta g o s s y p i i a n d p r a p a es h o w e dt h a t ： ( 1 ) t h ec o n t a c tt o x i c i t yo fu r s o l i ca c i da g a i n s ta g o s s y p i iw a st h em a i na c t i o nm o d ea n d l d 5 0v a l u ew a s0 71xlo p , gi n d i v i d u a l a c h ew a st h ek e yt a r g e to fu r s o l i ca c i da g a i n s ta g o s s y p i i u r s o l i ca c i dw a s r e v e r s i b l ec o m p e t i t i v ei n h i b i t o r0 1 1a g o s s y p i ia c h e ，a n dt h ei c s o w e r e2 2 3x10 m g l t h ei n h i b i t o r yc o n s t a n t ( k i ) w a sa l s od e t e r m i n e dt ob e4 8 9 4 0m e t , ( 2 ) u r s o l i ca c i ds h o w e ds i g n i f i c a n ta n t i f e e d a n ta c t i v i t ya n dc o n t a c tt o x i c i t ya g a i n s tp r a p a e a f c s oo fa n t i f e e d a n ta c t i v i t ya n dl c s oo fc o n t a c tt o x i c i t yw t 既 e8 2 9 2 7a n d1 7 4 5 1 2 m e t , u r s o l i ca c i di n h i b i t e dt h ea c t i v i t i e so fa c h ea n dp p oi np r a p a e ，a n dt h ei c s ow e r e 4 山东农业大学博士学位论文 1 6 0 x10 3a n d2 6 8 10 3m g l ，r e s p e c t i v e l y i tw a sr e v e r s i b l ec o m p e t i t i v ei n h i b i t o ro n 尸r a p a e a c h e k e y w o r d s ：v i t e xn e g u n d o ；i n s e c t i c i d a la c t i v i t y ；c o m p o s i t i o na n a l y s i s ；a c t i o nm o d e ； a c t i o nm e c h a n i s m 5 黄荆杀虫活性成分的分离与鉴定及其对棉蚜和菜青虫的生物效应 第一章文献综述及研究目的 植物性杀虫剂来源于自然界，取材广泛，对人、畜安全，在环境中残留较低，不易 引起抗药性，在自然环境中易于降解，因此，从植物中提取、分离新的天然活性化合物 是开发新农药的重要途径。以植物性杀虫剂为先导化合物合成新的化学农药，成为当今 植保界和化工界研究的热点( 王桂清等，2 0 0 6 ) 。 植物是生物活性化合物的天然宝库，其产生的次生代谢物质超过4 0 万种( m a e d am ， e ta 1 ，1 9 8 7 ) ，其中有杀虫活性的物质按化学结构可分为以下几大类：萜烯类、生物碱类、 黄酮类、光活化毒素类、苯酚类和醌类、甾族类、香豆素类、木质素类和多炔类等。 1 植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质研究综述 萜烯类化合物是植物中种类最丰富，数量最多的一大类化合物，包括单萜、倍半萜、 二萜、三萜等。生物碱是植物有毒成分中最大的一类天然含氮有机化合物，已发现含生 物碱的杀虫植物有5 0 8 种，分别属于1 0 8 科，并较多的分布于蝶形花科( 2 7 属) 、菊科( 2 3 属) 、茄科( 1 4 属) 和夹竹桃科( 1 1 属) 等植物中( 徐汉虹，2 0 0 1 ) 。实验证明萜烯类和生 物碱类具有很强的生物活性，因此多年来，其对农业害虫的防治应用研究一直是植物化 学成分研究的重点和热点。 1 1 植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质对昆虫的作用方式 1 1 1 毒杀作用 萜烯类和生物碱类物质对农业害虫、储粮害虫和卫生害虫等有多种作用方式，包括 触杀、熏杀、胃毒和内吸毒杀等。 黄花蒿a r t e m i s i aa n n u a 精油中的三种萜烯类成分乙酸龙脑酯、a 水芹烯和异松油烯 对玉米象s i t o p h i l u sz e a m a i s 和绿豆象c a l l o s o b r u c h u sc h i n e n s i s 成虫均表现出强烈的触杀 和熏蒸活性( 张海燕等，2 0 0 4 ) ；苦楝m e l i aa z e d a r a c h 和川楝f r u c t u st o o s e n d a n 中的三萜类 化合物川楝素，对菜青虫p i e r i sr a p a e 具有很强的胃毒作用( 张兴，1 9 9 3 ) ；苦豆子s o p h o r a a l o p e c u r o i d e s 生物碱对麦二叉蚜s c h i z a p h i sg r a m i n u m 、麦长管蚜s i t o b i o na v e n a e 和棉蚜 却庇话g o s s y p i i 三种蚜虫均有较强的触杀作用，对菜青虫和粘2 封v l y t h i m n as e p a r a t a 有一定 的胃毒作用( 姜双林等，1 9 9 8 ) 。 1 1 2 忌避及拒食作用 忌避和拒食作用是萜烯类和生物碱类杀虫活性物质对昆虫的重要作用方式，它们作 6 山东农业大学博士学位论文 用于昆虫的味觉器官，抑制昆虫的取食行为，虽不直接杀死昆虫，但可使昆虫的取食量 降低或造成其不再取食，甚至饥饿死亡。 川楝素对白脉粘虫l e u c a n i av e n a l b a 、小菜蛾p l u t e l l ax y l o s t e l l a 和亚洲玉米螟o s t r i n i a f u r n a c a l i s 均表现出强烈的拒食活性( 赵善欢，张兴，1 9 8 7 ) ；丁香酚对菜青虫，苦皮藤 c e l a s t r u sa n g u l a t u s 素对东亚飞蝗l o c u s t am i g r a t o r i a 、小菜蛾幼虫和草地粘虫m y t h i m n a s e p e r a t a ，闹羊花素i 对柑桔潜叶蛾p h y l l o c n i s t i sc i t r e l l a 幂 1 菜青虫幼虫都具有很强的拒食 作用( 李衍方等，2 0 0 6 ；程东美等，2 0 0 1 ；吴照华等，1 9 9 4 ) 。辣椒碱对小菜蛾表现出较强的 产卵忌避活性和拒食活性( 纪明山等，2 0 0 8 ) 。 1 1 3 干扰昆虫正常的生长发育 有些萜烯类和生物碱类杀虫活性物质可以干扰害虫的生长发育及变态等，如延长幼 虫发育历期、减少产卵数、增加死亡率、引起不正常变态等。虽然有些对害虫生长发育 的影响在害虫当代表现并不明显，但可以持续控制害虫后代的发育及发生，对害虫的综 合治理有指导意义。 印楝素对杂拟谷盗t r i b o l i u mc o n f u s u m 具有很强的生长发育抑制作用和种群抑制作 用，是防治杂拟谷盗的一种高效而又安全的新型杀虫剂( 胡美英，赵善欢，1 9 9 2 ) 。延胡索 c o r y d a l i sy a n h u s u o 和北乌头a c o n i t u mk u s n e z o f f i i 生物碱能够使菜青虫提前化蛹或形成畸 形蛹；天南星p i n e l l i a es e u 、藜芦y e r a t r u mn i g r u m 、苦参s o p h o r a f l a v e s c e n s 和曼陀罗d a t u r a s t r a m o n i u m 生物碱能够导致菜青虫体重逐渐下降，最后死亡( 刘海峰等，2 0 0 7 ) 。 1 1 4 引诱作用 昆虫与植物长期进化过程中，植物为昆虫提供良好的食物源，植物次生代谢物质对 昆虫具有显著的引诱作用。 反式马鞭烯醇、3 蒈烯和0 【一蒎烯对松纵坑切梢小蠹b l a s t o p h a g u s p i n i p e r d a ，1 ，8 一桉树 脑对烟粉虱b e m i s i at a b a c i 都具有强烈的引诱作用( 李丽莎等，1 9 9 3 ；曹凤勤等，2 0 0 8 ) 。 根据植物源杀虫剂对昆虫具有的引诱特性，可以用来监测和诱捕害虫，同时，还可 以利用次生代谢物对昆虫的引诱作用来研究昆虫的飞翔行为，从而揭示昆虫的生物学习 性。 1 1 5 不育作用 影响昆虫生殖功能的杀虫药剂为昆虫不育性药剂。喜树碱是不育作用很强的天然化 合物，它对家蝇雌虫在0 0 0 0 5 0 0 0 0 2 5 的浓度下即有效，但对雄虫则需用0 1 ，其它不 育剂还有长春花碱、长春新碱、天芥莱碱、m 木糖氢醒、单猪尿豆碱等( 王荫长，2 0 0 4 ) ，。 7 最典型的就是印楝素，其对昆虫的作用机制主要是由于该化合物能扰乱昆虫的内分 泌活动，从而对昆虫具有强烈的拒食、胃毒、触杀、生长发育抑制作用以及不育作用等 ( 陈小平，黄翠，2 0 0 3 ) 。将印楝素注入蠼螋三a b i d u r ar i p a r i s 体内后可使咽侧体细胞活动减 弱并逐渐萎缩，从而推断卵黄发生的抑制是由于印楝素直接的细胞毒性作用，使得内分 泌和神经内分泌细胞受到破坏，而引起功能紊舌1 ( s a y a hf c ，e ta 1 ，1 9 9 6 ) 。现在普遍认为 印楝素主要通过扰乱昆虫内分泌系统，影响促前胸腺激素的合成与释放，钝化前胸腺对 促前胸腺激素的感应而造成2 0 烃基蜕皮酮的合成与分泌的不足，致使昆虫变态发育受 阻( 李晓东，赵善欢，1 9 9 5 ) 。 喜树碱对小菜蛾保幼激素滴度和蜕皮激素滴度产生影响，由于蜕皮激素滴度决定着 蛹的定育；蛹表皮的合成是由蜕皮激素峰所启动的，在成虫期它还能诱导卵黄原蛋白的 合成或促进精子发生与生成( 王荫长，2 0 0 4 ) ，由此，推测喜树碱可能通过影响昆虫保幼激 素和蜕皮激素，从而对昆虫的变态、生殖器官的发育、卵黄原蛋白和精子的生成等产生 较大影响( 刘刚，2 0 0 6 ) 。 1 2 2 影响昆虫呼吸系统 呼吸代谢是昆虫利用营养物质，产生能量，维持生命活动和繁衍种群的基础生化过 程。 川楝素可抑制昆虫的呼吸中枢，菜青虫经川楝素处理后，幼虫呼吸强度降低，呼吸 商升高，呼吸节律完全失去控制而成为直线型( 张兴，赵善欢，1 9 9 2 ) ；按树脑和0 【蒎烯对 玉米象的呼吸节律产生严重干扰作用( 卢传兵等，2 0 0 9 ) 。 1 2 3 影响昆虫神经系统，麻痹神经与肌肉 对昆虫神经系统有影响的萜烯类和生物碱类杀虫活性物质很多，包括影响突触的乙 酰胆碱传导的药剂( 如烟碱) 和影响突触的a t p 酶活性的药剂( 川楝素) 等。 突触毒剂烟碱对害虫的毒杀机制是麻痹神经，它是乙酰胆碱受体( a c l 瓜) 的激动 山东农业大学博士学位论文 剂，低浓度时刺激烟碱型受体，使突触膜产生去极化，与乙酰胆碱( a c h ) 作用相似， 高浓度时对受体产生脱敏性抑制，即神经冲动传导受阻但神经膜仍保持去极化( l i n dr j ， e t 以，1 9 9 8 ) 。还有些生物碱作用于昆虫乙酰胆碱酯酶( a c h e ) 而影响神经系统，如蓟 罂；g _ a r a e m o n em e x i c a n a 和博落回m a c l e a y ac o r d a t a 中的主要有毒成分血根碱以及苦豆子 生物碱喹诺里西定类对昆虫的a c h e 活性都有明显的抑制作用( 罗万春等，1 9 9 7 ) 。 川楝素是一种多作用位点的物质，它阻断突触前神经肌肉接头传递，影响昆虫脑 和神经组织q b n a + ，k + - a t p 酶活性以及a c h 含量( 张兴等，1 9 9 3 ) 。 苦皮藤素作用点位于神经肌肉接头，抑制兴奋性接点电位，对黄守 k a u l a c o p h o r a f e m o r a l i s 等昆虫的幼虫表现出麻醉作用；苦皮藤素i 可以使g l u 含量升高，增强神经一肌 肉接点的兴奋性突触后电位，引起肌细胞膜的去极化，导致肌肉收缩，从而使机体表现 兴奋、抽搐症状，如粘虫和美洲大蠊p e r i p l a n e t aa m e r i c a n a 摄食苦皮藤素i 后，较短时间 内表现出虫体扭曲、翻滚等症状( 杨润亚等，2 0 0 0 ) 。 闹羊花素一可以使5 龄菜青虫a c h 含量显著降低，还对其n a + ，k + 一a t p 酶和 c a 2 + ，m 9 2 + _ a t p 酶有可逆性激活作用( 钟国华等，2 0 0 0 ) 。 1 2 4 影响昆虫解毒代谢酶 昆虫体内涉及植物次生物质代谢降解的酶系，主要有微粒体多功能氧化酶m f o s 、 酯酶e s t s 和g s t s 三大类；植物次生物质能够诱导或抑制此类解毒酶系的表达( b r a t t s t e n l b ，1 9 8 8 ) 。 昆虫体内细胞色素p 4 5 0 单加氧酶参与单萜类物质的解毒代谢，带一个羟基化功能 组的单萜类物质显著地降低毛虫s p o d o p t e r al i t u r a 微粒体p 4 5 0 和艾氏剂环氧酶的活性 ( a l l a n s o nr b ，19 8 2 ) 。 烟碱能抑制斜纹夜蛾s p o d o p t e r al i t u r a 三龄幼虫c a r e 的活性，还可诱导谷胱甘肽一s 转移酶的活性( 周郑，2 0 0 7 ) ；苦豆子生物碱野靛碱和苦豆碱对小菜蛾q 乙酸萘酯酶、0 【 乙酸萘酯c a r e 及酯酶同工酶活性均有显著的抑制作用( 罗万春等，1 9 9 7 ) 。 1 2 5 影响昆虫消化系统 昆虫消化系统的主要功能是对食物进行消化和吸收以满足生长发育的需要。对消化 系统的破坏必将导致昆虫营养不良、生长发育受阻，乃至死亡。萜烯类杀虫活性物质作 用于昆虫的消化系统，如二氢沉香映喃类化合物等。 苦皮藤素i i 、和能使粘虫中肠柱状细胞的微绒毛排列不整齐，大量脱落；基膜 内褶空间变大、排列紊乱；细胞质密度降低；内质网极度扩张、囊泡化、核糖体脱落； 9 黄荆杀虫活性成分的分离与鉴定及其对棉蚜和菜青虫的生物效应 线粒体嵴模糊不清楚，双层膜不完整，吴文君等推测其机理为：此类化合物与昆虫中肠 细胞膜及内膜结合，膜系统结构发生改变，水分和各种离子的通透性随之改变，引起细 胞肿胀、失水、瓦解，最终死亡( 吴文君