（农药学专业论文）曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性研究.pdf

贵州夫学2 0 0 6 届硕士学位论文曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性研究 曼陀罗提取物对几种中草药重要 有害生物的活性研究 摘要 随着人们逐渐地认识到植物体内的次生物质与植物的生存竞争、化学防御机 制有关，从而拓宽了植物化学保护的新思路，即进行植物源农药的研究开发。本 论文对曼陀罗叶和籽中的活性物质分别进行了提取，然后以半夏立枯丝核菌 ( r h i z o c t o n i a d c ) 、甘蓝蚜虫( b r e v i c o r y n eb r a s s i c a e l ) 、菜青虫( p i e r i sr a p a e l ) 、朱砂叶螨( t e 护a n y c h u sc i n n a b a r i n u sb ) 为靶标生物，对曼陀罗叶和籽提取 物的生物活性进行了初筛。根据初筛的结果，选取具有活性的提取物部分，对相 应靶标生物的活性进行了较为系统的研究。取得了如下结果： 1 分别用石油醚、氯仿、乙醇对曼陀罗籽和叶进行了系统提取，获得了六种 初提物，其中以曼陀罗籽的石油醚初提物( d s 2 1 ) 和氯仿初提物( d s 2 2 ) 的提取率较 高，分别为1 4 3 4 和1 3 3 3 。 2 六种初提物的活性初筛结果表明： ( 1 ) 曼陀罗叶氯仿初提物( d s l 2 ) 和曼陀罗籽乙醇初提物( d s 2 3 ) 对半夏立枯丝 核菌菌丝的生长具有一定的抑制作用，在剂量为2 m g m l 时，处理后4 天两处理 的平均抑制率分别为3 6 5 0 和3 5 0 7 、处理后1 6 天两处理的平均抑制率分别为 3 9 7 2 和3 9 6 0 。 ( 2 ) 曼陀罗叶石油醚初提物( d s l l ) 、曼陀罗籽石油醚初提物( d s 2 i ) 、曼陀罗 叶氯仿初提物( d s l 2 ) 和曼陀罗籽氯仿初提物( d s 2 z ) 对甘蓝蚜虫均有较好的生物活 性，在剂量为2 0 m g m l 时，处理后2 4 h ，四个处理的校正死亡率分别1 0 0 、9 1 4 9 、 1 0 0 和8 6 4 0 。 ( 3 ) 六种初提物对菜青虫处理后2 4 h 无明显生物活性。 ( 4 ) 曼陀罗叶乙醇初提物( d s l3 ) 和曼陀罗籽乙醇初提物( d s 2 3 ) 对朱砂叶螨具 有较好毒杀活性，在剂量为2 0 m g m l 时，处理后2 4 h ，其校正死亡率分别达7 3 8 7 和9 5 4 8 。 3 进一步研究了曼陀罗籽乙醇初提物( d s l 3 ) 对半夏立枯丝核菌菌丝生长的 抑制作用，结果表明，处理后1 6 天，1 0 m g m l 处理的抑制率7 3 8 5 。 4 系统地研究了曼陀罗叶石油醚初提物( d s l l ) 、曼陀罗叶氯仿初提物( d s l 2 ) 、 曼陀罗籽石油醚初提物( d s 2 1 ) 、曼陀罗籽氯仿初提物( d s 2 2 ) 对甘蓝蚜虫的触杀活 贵州大学2 0 0 6 届顿士学位论文曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性硼究 性、拒食活性、内吸活性。结果表明这四种初提物对甘蓝蚜虫具有良好的触杀活 性，处理后6 h ，2 0 m g m l 处理的校正死亡率分别为1 0 0 、1 0 0 、8 3 3 3 、9 0 0 0 ， 处理后2 4 h ，其l c i 。分别为0 8 8m g m l 、0 8 3m g m l 、2 4 4m g m l 、2 1 6m g m l ： 这四种初提物对甘蓝蚜虫具有较好的拒食活性，处理后2 4 h ，2 0 m g m 处理的拒 食率分别为8 5 9 1 、9 0 7 4 、8 5 9 1 、8 8 4 5 ；这四种初提物对甘蓝蚜虫无明显 内吸活性。 5 采用叶片浸渍法和玻片浸渍法测定了曼陀罗叶乙醇初提物( d s l 3 ) 和曼陀 罗籽乙醇初提物( d s 2 3 ) 对朱砂叶螨的触杀活性，结果表明，这两种初提物对朱砂 叶螨具有一定的触杀活性。处理后2 4h ，叶片浸渍法的l c 。分别为4 7 9m g m 、 3 1 7m g m l ，玻片浸渍法的l c 。分别为5 5 8m g m l 、2 2 9m g m l 。采用叶片残 毒法进行了曼陀罗叶乙醇初提物( d s l 3 ) 和曼陀罗籽乙醇初提物( d s 2 3 ) 对朱砂叶螨 卵的毒力测定。其结果表明两种初提物对朱砂叶螨的卵具有一定的生物活性。处 理后2 4 h ，2 0 m g m l 处理的校正死亡率分别为7 1 9 3 、8 8 8 6 。 6 采用薄层色谱法对曼陀罗叶石油醚初提物( d s l l ) t n 曼陀罗叶氯仿初提物 ( d s l 2 ) 进行了初步分离，获得了六种样品，并分别记为d s l l - l 、d s l l 一2 、d s l l 一3 、 d s l 2 一ld s l 2 2d s l 2 - 3 ；对甘蓝蚜虫的生测结果表明，d s l l 2 、d s l 2 3 对甘蓝 蚜虫具有较好的生物活性。在剂量为5 m g m l 时，处理后2 4 h 其校正死亡率分别 为8 1 0 5 、6 5 6 1 。 关键词：曼陀罗；中草药；甘蓝蚜虫：朱砂叶螨；立枯病；生物活性 贵i i , i 大学2 0 0 6 扁顾：1 ：学位论文曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性i i j d f , s t u d i e so nb i o a c t i v i t yo fe x t r a c t sf r o md s t r o m o n i u m a g a i n s ts e v e r a lh a r m f u lc r e a t u r eo fh e r b a lm e d i c i n e s a b s t r a c t t h er e l a t i o nb e t w e e nt h es e c o n d a r ym a t e r i a la n dt h ec o m p e t i t i o nf o re x i s t e n c ea n d c h e m i s t r yd e f e n s em e c h a n i s mo f t h ep l a n th a v eb e e nr e a l i z e d p e o p l eh a v ec a r r i e do u t t h er e s e a r c ha n de x p l o i to fb o t a n i c a lp e s t i c i d e s i nt h i sp a p e r , t h ea c t i v ei n g r d i e n t s w e r ee x t r a c t e df r o mt h el e a v e sa n ds e e d so fd a t u r as t r o m o n i u m l b i o l o g i c a l a c t i v i t y t or h i z o c t o n i a d c ，b r e v i c o r y n eb r a s s i c a el ，p i e r i sr a p a el a n d t e t r a n y c h u sc i n n a b a r i n u sbw a ss t u d i e d t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1s i xk i n d so f e x t r a c t sw e r ee x t r a c t e ds y s t e m a t a c i a l l yf r o mt h el e a v e sa n ds e e d so f ds t r o m o n i u mw i t hp e t r o l e u me t h e r , c h l o r o f o r ma n de t h y la l c o h o l ，r e s p e c t i v e l y a m o n gt h ee x t r a c t s ，t h ee x t r a c t i o nr a t e so fd s 2 a n dd s 2 2w e r e l 4 3 4 a n d13 3 3 ， r e s p e c t i v e l y h i g h e rt h a no t h e re x t r a c t s ， 2 - f h er e s u l t so f p r e m i l i n a r ys t u d yo f s i xe x t r a c t s b i o a c t i v i t yi n d i c a t et h a t ( 1jt h ei n h i b i t i o nr a t e so fd s l 3a n dd s 2 3o f2m g m la g a i n s tr h i z o c t o n i ad c ， w e r e3 6 5 0 a n d3 5 0 7 ，r e s p e c t i v e l y ，a f t e re x t r a c tt r e a t m e n to f 4d a y s ( 2 ) d s i h d s 2 1 ，d s l 2 a n d d s 2 2 t obb r a s s i c a eh a db e t t e r b i o a c t i v i t y a f t e re x t r a c t t r e a t m e n to f2 4 h ，t h ee m e n d a t i o nd e a t hr a t eo fd s , l ，d s 2 1 ，d s l 2a n dd s 2 2o f2 0 m g m lt ob r e v i c o r y n eb r a s s i c a ew a s10 0 914 9 10 0 a n d8 6 4 0 ，r e s p e c t i v e l y ( 3 ) d s l1 1 ，d s l 卜2 ，d s l1 3 d s l 2 - 1 d s l 2 - 2 ，d s l 2 - 3t opr a p a eh a dn oe v i d e n t b i o a c t i v i t y , a f t e re x t r a c tt r e a t m e n t0 f2 4h ( 4 ) d s 1 3a n dd s 2 3t orc i n n a b a r i n u sh a db e t t e rb i o a c t i v i t y a f t e re x t r a c tt r e a t m e n t o f 2 4h ，t h ee m e n d a t i o nd e a t hr a t eo fd s l 3a n dd s 2 3o f2 0m m lw a s7 3 8 7 a n d 9 54 8 ，r e s p e c t i v e l y 3l n h i b i t t i o ne f f e c to f d s l 3 t ot or h i z o c t o n i ad cw a sf u r t h e rs t u d i e d t h er e s u l t s s u g g e s tt h a ta f t e re x t r a c tt r e a t m e n to f16d a y s ，t h ee m e n d a t i o nd e a t hr a t eo fd s l 3o f 10m g m lw a s7 3 8 5 4t h et o u c h k i l l ，a n t i f e e da n de n d o s m o s ea c t i v i t yo fd s u ，d s l 2 ，d s 2 la n dd s 2 2 1 0b6 ，a , s s i c a ew e r es y s t e m a t a c i a l l ys t u d i e d i h er e s u l t ss u g g e s tt h a td s l l ，d s l 2 ， d s 2 1a n dd s 2 2t o b b r a s s i c a eh a dg o o dt o u c h k i l la c t i v i t y a f t e rt r e a t m e n to f6 h ，t h e 贵州大学2 0 0 6 届硕士学位论文曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性研究 e m e n d a t i o nd e a t hr a t eo fd s l l ，d s l 2 ，d s 2 1a n dd s 2 2o f2 0m m lw a s1 0 0 ，1 0 0 ， 8 3 3 3 ? 9 0 。0 0 tr s p e c t i v e l y a f t e rt r e a t m e n to f2 4 h ，l c , m o ft h e s ef o u re x t r a c t sw e r e 0 8 8m g m l ，o 8 3m g m l ，2 4 4m g m la n d2 1 6m g m l ，r e s p e c t i v e l y t h e s ee x t r a c t st o 丑b r a s s i c a ea l s oh a db e t t e ra n t i - f e e da c t i v i t y n ea n t f e e dr a t eo fd s n ，d s l 2 ，d s 2 l a n dd s 2 2o f2 0m g m lw a s8 5 9 1 ，9 0 7 4 ，8 5 9 1 a n d8 8 4 5 ，r e s p e c t i v e l y , a f t e r t r e a t m e n to f2 4 h t h e s ef o u re x t r a c t st o & b r a s s i c a eh a dn oe v i d e n te n d o s m o s e a c t i v i t y 5t h et o u c h - k i l la c t i v i t yo fd s l 3a n dd s 2 3t ozc i n n a b a r i n u sw a ss t u d i ew i t hl e a f d i p p i n ga n dg l a s ss l i c ed i p p i n gm e t h o d s n er e s u l t ss u g g e s tt h a td s l 3a n dd s 2 3t ot c i n n a b a r i n u sh a dd e f i n i t et o u c h - k i l la c t i v i t y a f t e r2 4 ho ft r e a t m e n t ，l c s oo fl e a f d i p p i n gm e t h o dw a s4 7 9m g m la n d3 1 7m g m l ，r e s p e c t i v e l y l c s oo fg l a s ss l i c e d i p p i n gm e t h o dw a s5 5 8 m g m la n d2 2 9m g m l ，r e s p e c t i v e l y t h er e s u l t so fv i r u l e n c e m e n s u r a t i o no fl e a fr e s i d u a l t o x i n s u g g e s tt h a td s l 3a n dd s 2 at oe g go t c i n n a b a r i n u sh a dd e f i n i t eb i o a c t i v i t y a f t e rt r e a t m e n to f2 4 h ，t h ee m e n d a t i o nd e a t h r a t ew a s7 1 9 3 a n d8 8 8 6 ，r e s p e c t i v e l y 6d s ua n dd s l 2w e r ep r i m a r i l ys e p a r a t e dw i t hf o l i u mc h r o m a t o g r a mm e t h o d s i xs e p a r a t e ds a m p l e sw e r eo b t a i n e d t h e yw e r ed s l l 1 ，d s l l 一2 ，d s l l 3 ，d s l 2 1 ， d s l 2 2a n dd s l 2 3 ，m s p e c t i v e l y jb i o a c t i v i t ym e n s u r a t i o ni n d i c a t e st h a td s l l - 2a n d d s l 2 - 3h a db e t t e rb i o a c t i v i t yt o 丑b r a s s i c a e a f t e rt r e a t m e n to f2 4h t h ee m e n d a t i o n d e a t hr a t eo f d s l l 一2a n dd s l 2 3o f 5 m g m lw a s8 1 0 5 a n d 6 5 6 1 ，r e s p e c t i v e l y ： k e yw o r d s ：d s t r o m o n i u m ；h e r b a lm e d i c i n e ；丑b r a s s i c a e ：z c i n n a b a r i n u s ； r h i z o c t o n i ad e ；b i o a c t i v i t y 4 贵州大学2 0 0 6 届坝l 学位论文曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性研究 引言 农药是重要的农业生产资料，在近、现代，它极大地保障了农作物的丰产稳 产，为人类获得足够的粮食和纤维提供了保障，延缓了人口快速增长与饥饿、寒 冷之问的矛盾，并有效地控制了由昆虫传播的流行病对人类健康和生命的威胁 ( 张兴，2 0 0 2 ) 。但从2 0 世纪5 0 年代开始，大量有机合成农药的长期不合理使用， 带来了如造成环境污染、对非靶标生物的直接毒害以及严重的“3 r ”问题一一残 留( r e s i d u e ) 、抗性( r e s i s t a n c e ) 及害虫再猖獗( r e s u r g e n c e ) 等诸多弊端。近年来， 随着i p m 理论的实施、可持续发展战略的实施和发展以及人类对环境和食品卫生 要求的提高，世界农业正向持续农业、生态农业、环保农业、无公害农业发展。 在这种形势下，目前新农药的研究和开发首先应考虑农药与环境的相容性，其次 才考虑其生物活性。农药的发展方向将从非选择性农药转向选择性农药，从传统 的有机化学物质转向“生态合理农药”( b i o r a t i o n a lp e s t i c i d e ) ，“环境和谐农药” ( e n v i r o n m e n ta c c e p t a b lp e s t i c i d e 或e n v i r o n m e n tf r i e n d l yp e s t i c i d e ) ，以利于保护 环境，促进农业的可持续发展( 徐汉虹等，2 0 0 3 ) 。植物源农药作为一种重要的生 物农药，其活性物质来源于自然界，不向自然界施加新的化合物，在自然界有其 固有的降解途径，因而具有很好的环境和谐性或环境相容性；同时植物源农药具 有独特作用机制、害物不易产生抗药性、对天敌安全，植物资源丰富，并可再生 利用等优点。从而使植物源农药的研究与开发日益受到国内外众多科学家的重 视。在国内，对植物源农药研究与丌发己成为重要攻关项目，并取得了较好的成 果：在国外，也频见有关植物源农药研究与开发方面的报道，如 m j p a s c u a l v i l l a l o b o s 等在1 9 9 8 年就报道了5 0 种野生植物的初提物对仓储害虫 的拒食活性、触杀活性( m jp a s c u a l v i l l a l o b o s ，1 9 9 8 ) 。 曼陀罗( d a t u r as t r o m o n i u ml ) 是一种一年生草本植物，茄科，曼陀罗属( 沙 世炎等，1 9 8 2 ) 。其别名有风茄儿、山茄子、大颠茄、颠茄、闷陀罗等。广布全 国各地，全株有毒，主要用于中药，生长于河沟旁、山坡、田边、路旁等地，在 浙江、江苏一些地方有栽培作药用。在我国，曼陀罗在宋代以前未见医籍记载， 最早见载于宋代周去非的岭南代答。明朝李时珍的本草纲目中草部第十 七卷毒草类详细介绍了曼陀罗，其集解项下云：“曼陀罗生北土，人家亦栽之。 春生夏长，独茎直上，高四五尺，生不旁引。绿茎碧叶，叶如茄叶。八月丌白花， 儿六瓣，状如牵牛花而大。攒花中坼，骈叶外包，而朝开夜合。结实圆而有丁拐， 中有小子。八月采花，九月采实。”气味项日：“辛、温，有毒。”主治项下日： “诸风及寒湿脚气，煎汤洗之，及主惊痫及脱肛，并入麻药( 李时珍，1 9 8 2 ) 。” 曼陀罗的花、叶、籽均可入药治疗疾病。曼陀罗花又叫洋金花、风茄花、山茄花 等；花瓣能去风湿，止喘定痛，可治惊痫和寒哮，煎汤洗治诸风顽痹及寒湿脚气。 贵州大学2 0 0 6 届硕士学位论文 曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的活性研究 叶和籽可用于镇咳镇痛。花的镇痛作用尤佳，可治神经痛等。国外也报道民间用 其籽和叶来治疗支气管炎等疾病( e r g i nu z u ne t ai ，2 0 0 4 ) 。经研究，其花、叶、籽 中含有莨菪碱( h y o s c y a m i n e ) ，阿托品( a t r o p i n e ) 及东莨菪碱( h y o s c i n e ) 等生物碱 类，籽中还含有1 5 3 0 的脂肪油( 高愿君，1 9 9 5 ) 。 我国应用曼陀罗控制农业病、虫害的研究有如下几方面的记载和报道。据中 国土农药志记载：“曼陀罗全株的水浸液对蚜虫、玉米螟、粘虫、稻螟、红蜘 蛛、以及软体害虫有一定的防效：曼陀罗干粉6 倍水浸液对小麦叶锈病抑制效果 为6 8 6 1 ，1 5 倍水浸液对小麦秆锈及叶锈病菌孢子发芽抑制效果达9 0 以上、对 马铃薯晚疫病孢子发芽抑制效果为9 5 6 ，1 5 倍水浸液对小麦秆锈病的防治效果 达7 0 一8 0 ( 中国土农药志编辑委员会，1 9 5 9 ) 。”郭明等报道了曼陀罗茎、叶、 果粉碎物混合样品的水提取液稀1 倍对棉蚜的防效第十四天达8 7 4 ：韩宝坤等报 道了曼陀罗叶对蚜虫和玉米螟有胃毒和触杀作用：高占林等报道了曼陀罗干粉对 杂拟谷盗的种群抑制率达9 5 以上。在国外，曼陀罗对有害生物的活性研究也有报 道，f e r e s h t e he f t e k h a r 等报道了曼陀罗的甲醇提取物稀释至2 5 m g m l 时对革 兰氏阳性细菌具有一定的抑制作用( f e r e s h t e he f i e k h a re t ai ，2 0 0 5 ) 。 中药是我国灿烂优秀文化与辉煌传统医药学的宝贵遗产，几千年来为中华民 族的医疗保健和中华民族的繁荣昌盛作出了不可估量的贡献。近年来主要有以下 三个因素促进了我国中草药种植业的迅速发展：第一，由于西药的毒副作用日渐 突出，同时2 0 世纪末回归自然浪潮的兴起，中医药在全球范围内得到认可，从而 对中医药进入国际市场提供了良好契机。第二，我国国内近几年粮食生产相对充 裕、国家“西部大开发”战略的实施和加入w t o ，迫使我国农业种植业结构急需 调整。在“退耕还林还草”和调整种植结构中，国内许多地区就把发展中草药种 植作为发展当地经济的重要产业。第三，由于以往常年大量采挖野生中草药资源， 从而导致了一系列的生态问题。为了满足市场对中草药的需求，同时又要保护生 态环境，因此用栽培中草药代替野生资源已是大势所趋( 赵永华，2 0 0 1 ) 。中草 药的大面积栽培导致了中草药病、虫害的发生与流行，造成中草药产量以及外观 与内在品质下降，中草药生产上每年因病、虫害造成的减产达成1 0 一3 0 ，严重 年份高达5 0 ( 陈震等，2 0 0 2 ) 。然而种植中草药对许多地区都是新生事物，在应 用农药防治中草药病、虫害方面主要是借鉴传统农业生产中病、虫害防治的经验 施用大量的高毒、高残留化学农药，致使中草药农药残留超标，妨碍了我国中草 药出口。 基于以上理念，本研究以中草药栽培中的几种重要有害生物为主要靶标对 象，探索曼陀罗提取物对中草药重要有害生物的生物活性；选出生物活性良好的 曼陀罗提取物对相应靶标对象进行复筛。为安全、高效和良好环境相容性的新农 药的创制和开发提供理论基础；为应用植物源农药有效控制中草药有害生物提供 重要的科学依据和线索。 贵州大学2 0 0 6 届硕：l ：学位论文 曼陀罗提取物对几种中草药蘼要有害生物的活性研究 第一章文献综述 1 植物源农药的研究概况 植物是一所绿色工厂，也是一位合成技术高超的化学家。它不仅合成了核酸、 蛋白质、碳水化合物、脂肪等生命的基本物质，还合成了种类繁多、结构复杂的 多种次生物质( 陈万义，1 9 9 9 ) ，其种类已超过4 0 0 0 0 0 种( s w a i n t ，1 9 7 7 ) 。 随着人们逐渐地认识到植物体内的次生物质与植物的生存竞争，化学防御机制有 关，从而拓宽了植物保护的新思路，即进行植物源农药的研究开发。如：天然的 除虫菊素、鱼藤、烟碱及苦楝素等植物源农药一直在使用，模拟除虫菊素和烟碱 化学结构合成的拟除虫菊酯类杀虫剂和吡虫啉也被广泛应用。 1 1 植物源农药的发展历史与研究现状 1 1 1 植物源农药的发展历史 利用植物资源开发农药是农药发展史中最古老、最原始的途径。古罗马人使 用藜芦防治鼠类和害虫。红花除虫菊早在古波斯就已用于杀虫，到1 9 世纪4 0 年 代发现了毒力更为强大的白花除虫菊。烟草杀虫在1 6 世纪中叶就已被发现，鱼藤 也是在1 9 世纪中叶被用作杀虫剂的。我国是使用杀虫植物最早的国家。早在2 0 0 0 多年前，我国周礼秋官已有“剪氏掌除蠹物，以攻萦攻之，以莽草熏之”的电 载。至公元前3 世纪的战国时代，由于实践经验的不断丰富，药物已发展到2 0 0 多种。东汉末年( 约公元前2 2 0 年) 第一部药物专著神农本草经问世，该书 收载3 6 5 多种药物。后魏时代( 约公元5 3 0 年5 5 0 年) 贾思勰所著的齐民要 术中记载可用藜芦根煮水洗治羊疥。明万历2 4 年李时珍所著的本草纲目 中也记载了不少杀虫植物，如狼毒、百部、雷公藤、苦参、川楝、巴豆和鱼藤根 等。清道光年间广东省潮阳县志中说：“烟草杆及纸叶插稻根，可杀害苗诸虫”。 中国土农药志记载着分布在8 6 个科中的2 2 0 种植物性农药：而中国有毒植 物一书中则列入了1 3 0 0 余种有毒植物，其中许多种类被作为植物性农药利用。 建国以来，我国在大力发展化学农药工业的同时，也十分重视植物源农药的 生产和应用。1 9 5 8 年大搞土农药的群众性运动；在7 0 年代曾掀起过植物源农药 的开发热潮，但由于当时技术水平相对较低，加上随后拟除虫菊酯类杀虫剂等高 效农药的崛起，植物源农药又步入低谷。近年来，随着现代科技的迅猛发展及人们 对环境质量的要求逐步提高，植物源农药又重新受到重视，利用植物资源开发和 创制新农药已成为现代农药开发的重要途径( 徐汉虹等，2 0 0 2 ) 。 贵州火学2 0 0 6 届硕士学位论文曼陀罗提取物对几种中草药重要有害生物的适性鬯堕 1 1 2 植物源农药的研究现状 近年来随着科学技术突飞猛进的发展，植物源农药研究中，植物源杀虫剂的 研究进展较快，同时植物源杀菌剂和植物源除草剂的研究也取得了一定的成果。 1 1 2 1 植物源杀虫剂的研究现状 对植物源杀虫剂的研究现状主要从杀虫活性成分、作用方式、作用机理及制 剂化研究四个方面进行阐述。 杀虫活性成分：杀虫植物与植物性杀虫剂( 徐汉虹2 0 0 1 6 ) 中记载的植 物源杀虫剂的活性成分主要有光活化毒素( 如：呋喃香豆素类、a 一噻吩、聚乙炔 类、醌类) ；生物碱类( 如：烟碱、毒扁豆碱、雷公藤碱、百部碱、苦参碱、藜 芦碱，相思子碱、南蛇碱、黄连碱、小檗碱、喜树碱，三尖杉碱、莨菪碱、毒芹 碱，乌头碱、血根碱、喹宁、马钱子碱、胡椒碱、辣椒碱) ；挥发性精油：倍半 萜( 如：苦皮藤素) ；二萜类( 如：闹羊花素一i i i ) ；柠檬素( 如：印楝素、川 楝素) ；植物源昆虫激素( 包括植物源蜕皮激素和植物源保幼激素) ；黄酮类化 合物( 如：鱼藤酮) 及番荔枝内酯。 植物源杀虫剂的作用方式主要包括毒杀作用、拒食、忌避、抑制生长发育作 用、熏杀作用、麻醉作用、抑制昆虫表皮形成、干扰昆虫性行为。 植物源杀虫剂的作用机理体现在以下几方面：1 、影响昆虫神经系统，如除 虫菊素作用于昆虫神经膜的钠离子通道；烟碱作用于昆虫的烟碱烟碱样乙酰胆碱 受体( 赵善欢，1 9 9 3 ) 。2 、影响昆虫生长发育及消化系统，如印楝素抑制昆虫脑 神经分泌细胞对p t t h 的合成与释放，影响前胸腺对蜕皮激素的合成与释放，影 响咽侧体对保幼激素的合成与释放，影响昆虫卵成熟所需的卵黄蛋白合成而导致 绝育( 李晓东等，1 9 9 5 ) ；苦皮藤素v 对粘虫幼虫主要表现为胃毒毒杀作用，其 作用机制是破坏中肠肠壁细胞膜及细胞器质膜，致使细胞瓦解( 吴文君，2 0 0 0 ) 。 3 、影响昆虫呼吸系统，如鱼藤酮，其作用部位在n a d h 一辅酶q 之间，使电子传 导受阻、影响a t p 的生成( 徐汉虹，2 0 0 3 ) 。4 、光活化毒素的作用机理：其作 用机理为光动力学反应和光诱发遗传毒性反应，光敏剂利用光活化能量催化氧分 子形成1 0 ：，1 0 ：以生物膜为攻击靶标，引起膜上不饱和脂肪酸、简醇、蛋白质的 氨基酸残基的氧化作用，造成膜结构与功能的破坏，这一反应过程需氧的参与， 称为光动力反应；光敏剂受光激活后，通过氢原子和电子转移，产生自由基和自由 基离子，在细胞内与d n a 形成共价加合物，干扰d n a 复制与r n a 转录，产生遗传毒 性该反应在形成具有毒性的中间产物时不需氧的参与，称为光诱发毒性反应( 徐 汉虹，2 0 0 3 ) 。5 、其他作用机里：影响昆虫的肌肉系统( 如：尼鱼丁能作用于 钙离子通道，使昆虫肌肉松弛性麻痹而最终死亡) ；破坏昆虫的化学感受器( 如： 川楝素影响粘虫幼虫化学感受器，改变了取食信号) ( 廖春燕等，1 9 8 6 ) ：破坏昆 贵州大学2 0 0 6 届硕：l ：学位论文曼陀罗提取物对几种中学药重要有害生物的活性研究 虫的生理生化状态，经研究发现许多植物源杀虫剂都具有干扰昆虫内分泌系统 分泌蜕皮激素及保幼激素，引起不育。 制剂化研究：1 9 8 5 年w r g r a c e & c o 在美国注册登记了第一个商品化的印楝 制剂m a r g o s a n o 后，世界上出现了许多印楝产品，如美国的a z a t i n 和n e e m e s i s 、 德国的n e e m a z a l 及印度的n e e m a r k 和n e e m g u a r d 等等( 操海群等，2 0 0 0 ) 。我 国也己成功研制出各种植物杀虫剂乳剂和水剂，女l j - 2 5 茛菪烷碱乳剂对蚜虫， 棉铃虫，菜青虫等具有较强的杀伤力，3 5 苦皮素乳油对烟青虫的防治效果较 好，以狼毒、萱草和夹竹桃等1 8 种杀虫植物配成的水剂一棉铃清水剂，对棉铃 虫、蚜虫、红蜘蛛等害虫的防治效果效好，由甘肃省榆中植物农药厂和西北农业 大学联合开发研制成功的一净叶宝，是一种含1 1 5 烟氯氰乳油的无公害植物 性农药，对防治棉蚜、苹果蚜、桃蚜、甘蓝蚜、红蜘蛛等多种农作物害虫的特效 农药，此外，己有油酸烟碱，高渗硫酸烟碱乳油，鱼藤酮乳油，双素碱水剂，茵 篙素水剂，苦参碱水剂等已取得登记并正式投产( 唐英等，2 0 0 3 ) 。1 9 9 8 年，我 国己申请注册的杀虫植物农药品种达1 6 个，包括烟碱、苦参碱、鱼藤酮、茵蓠 素、藜芦碱、苦皮藤素、苷梨素、茶皂素、乙蒜素等，近年又开始开发川楝素、 印楝素、苦参碱等。 1 1 2 2 植物源杀菌剂的研究现状 植物源杀菌剂的研究虽然还处于起步阶段，但近年来对植物源杀菌剂的抗真 菌作用、抗细菌作用、杀线虫作用、抗病毒作用以及植物源杀菌剂的活性成分、 作用机理、药剂类型等几方面都已有初步进展。 植物源杀菌剂抗真菌作用的研究：国外一些学者对植物提取物抑菌活性做了 大量研究，如：c e r o ns md e l p 等在1 9 9 9 年做了桉树、大蒜、金盏花、春黄菊、 荨麻抑制葱白腐小菌核菌生长的研究( c e r o n s m d e l p ，1 9 9 9 ) ，b a b us ，s e e t h a r a m a n k 等在2 0 0 0 年研究了番荔枝提取物对番茄晚疫病的作用，l e t e s s i e rmp , s o v b o d a kp 等在2 0 0 1 研究证明了牛膝草精油对稻瘟病菌具有较好的活性；在国内华中 农业大学赵纯森等( 1 9 9 4 ) 用厚朴叶提取液测试对禾谷镰刀菌( f u s a r i u m g r a m i n e a r u m ) 、棉花炭疽刺盘抱菌( c o l l e t o t r i c h u mg o s y p # ) 等1 0 种植物病原真菌 都有很强的抑制作用，南京农业大学蒋继志等( 1 9 9 6 ) 采用改进的纤维素膜技术 研究发现马铃薯和洋葱水溶性成分对致病疫霉菌( p h t o p h t h o r ai n f e s t a n s ) 游动 抱子萌发和附着胞形成具有很强的抑制作用( 王秀玲等，2 0 0 5 ) ，李玉平等( 2 0 0 3 ) 研究发现菊科植物中的大花金挖耳、天明精、寥子朴、猪毛篙和旋覆花等5 种植 物的丙酮提取物具有较强抗菌活性，此外樟科、百合科、红树科、麻黄科、马兜 铃科、木兰科、桃金娘科、姜科、莎草科、银杏科、茄科、马尾藻科、十字花科 等植物杀菌抗菌活性均有过报道( 刘海燕等，2 0 0 5 ) 。 贵卅大学2 0 0 6 届坝：卜学位论文曼陀罗提取物对几种中争药晕安有害生物的活性 i j i _ 究 抗细菌作用的植物主要有大蒜、穿心连、荆芥、洋葱、小仙鹤草、半枝莲等 植物种类；杀线虫作用：在杀虫植物与植物性杀虫剂一书中记载了9 1 个科 的杀线虫植物，但近年来主要集中研究了大蒜、穿心连、苦楝皮、常春滕、烟草 等的杀线虫作用：抗病毒作用的植物主要有商陆、甘草、连翘、小藜红花、马齿 苋、红叶藜等。 植物源杀菌剂的活性成分按深见顺一的分类法可把抗菌成分分为原抑制素、 抑制素、后抑制素、植物抗毒素。1 原抑制素是指感染前存在于健康植物中的一 种成分，而且对侵入体内的微生物的生育具有抑制作用的物质。植物源原抑制素 有带豆科植物黄羽扇豆中的黄羽扇豆酮、木材心部存在的苯醌与托酚酮等酚性羟 基物质、松科木材中的银松素、核桃木材中的胡桃醌、美杉中的岩柏酸与a 一岩 柏素及y 一岩柏素、日本花柏中的日本花柏酸、大蒜挥发油成分烯丙基硫化物、 芝麻根中的奈醌、南欧丹参和胶勃烟草中的硬尾醇、银杏果实中的白果酸与白果 酚、茵陈篙中的茵陈素、苦皮藤假种皮中的廖香草酚、多羟基二氢沉香呋哺和间 苯二酚、杜仲树皮中的抗菌肽、胡椒中的氨基化合物等。2 抑制素是指植物受到 病原菌的侵染后局部组织代谢活跃，抗菌性物质含量显著增加，这种抗菌成分就 叫抑制素。已知抑制素有各种多酚或香豆素、生物碱等。3 后抑制素是指在健康 的植物体内主要以配糖体的形式存在，它本身并无显著的抗菌活性但适当机械 的损伤和微生物的侵入而使组织遭受破坏时，则在组织局部渗出各种水解酶或氧 化酶，将后抑制素分解，切断使其激活，从而显示出显著的抗菌活性。豆科植物 中的棉豆苦苷、十字花科植物中的芥子油甙、黑麦发芽时产生的苯并恶唑啉酮、 毛莨科植物中的原银莲花素、郁金香的花冠和球根中的山慈姑内酯与羟基山慈姑 内酯等都是后抑制素。4 植物抗毒素是指健康时不存在于寄主体内，但是在寄生 物的侵入以及寄生物产生出的高、低分子成分( 诱导者) 和环境因子的作用下， 由寄主体内二次诱导出来的代谢系统进行全合成而形成的一种新抗菌性物质。植 物抗毒素的研究在豆科、茄科植物中实例较多。如豌豆中的豌豆素、菜豆中的菜 豆碱、从感病马铃薯品种里希里中分离出里希亭( 深见顺一等，1 9 9 1 ) 。 植物源杀菌剂作用机理的研究多采用植物提取液对病原菌的直接作用和对 寄主的作用。对病原菌的直接作用主要研究抑制菌丝生长、抑制游动抱子的产生、 附着胞形成及侵入丝形成、对线虫的致死率、对病毒的病株抑制率及体外钝化效 果等：对寄主的作用，如：诱导寄主产生抗性、增强寄主的生长及繁殖能力、保 鲜及贮藏能力等。植物源杀菌剂对植物病害作用机理的研究由于没有明确的方式 和方法而仅处于初步了解、探索阶段( 李永刚等，2 0 0 2 ) 。 植物源杀菌剂的开发和应用方面在国内外都取得了一定的成果，成功的研制 出了一些药剂类型。近年来，国外已有几个商品化的植物源杀菌剂品种投人了市 贵卅l 大学2 0 0 6 屈坝：l 学位论义曼陀罗提取物对几种中咩药重要有害生物的活性研究 场，如印楝制剂t t i l o g yt r i a c9 0 e c 可用于防治果树和作物的斑点落叶病、炭疽 病、早疫病、晚疫病、叶斑病、霜霉病、白粉病、疮痴病、锈病、穿孔病；用印 楝$ 1 1 1s u u n e e m 作番茄种衣剂可显著减少南方根结线虫的危害：使用n e e m a r k 制剂0 5 可有效控制蘑菇滑刃线虫。在我国，湖南用山苍籽油配制的乳剂，对 茶树主要病害茶红锈病、茶黄萎病、茶云纹叶枯病和棉花枯萎病、黄萎病等有较 好的防治效果；浙江大学赵培洁等研制的以大黄为主要原料的中药农药“必效散” 对霜霉病具有显著防治效果( 王慧中等，1 9 9 9 ) ；我国已登记注册的植物源杀菌 剂品种有3 个( 孔垂华，2 0 0 3 ) ：在探索杀菌活性先导化合物方面，我国曾以大 蒜素分子结构为模板，衍生合成了类似物乙蒜素，并成功研制出杀菌剂4 0 2 ；孟 召礼从银杏中分离出了抑菌活性物质并进行了仿生合成，开发出了农用杀菌剂产 品“绿帝”和“银泰”( 张应烙等，2 0 0 5 ) 。 1 1 2 3 植物源除草剂的研究现状 与植物源杀虫剂和杀菌剂的研究相比较，植物源除草剂的研究较少，但近年 来以高等植物之间的化感作用作为植物源除草剂研发的依据是植物源除草剂研 究的热门领域，而且从化感物质中筛选、修饰和人工合成新型除草剂的研究日益 受到人们的重视( 杜小凤等，2 0 0 0 ) 。 据由振国( 1 9 9 3 ) 报道，目前世界上已发现3 0 多个科的植物含有近百种具有 除草作用的天然化合物。近年来已在植物中发现了醌酚类、生物碱类、苯嗪酮类、 肉桂酸类、香豆素类、噻吩类、腈类、类黄酮类、噻嗯聚乙炔类及萜烯类等十余 种天然杀草化合物。 l 、醌酚类化合物主要有抑制核桃园中多种草本杂草的核桃醌( 6 一羟基萘 醌) ；独脚金萌素( s t r i 9 0 1 ) ，它是8 0 年代从棉花根系分泌物中分离出的一种醌类 化合物，现已在美国被人工合成，并广泛用于大豆、豌豆、花生、棉花田，用以 防除独脚金。 2 、生物碱类化合物主要有曼陀罗碱( h y o s c y a m i n e ) 的茛菪烷碱类克生化合 物，该化合物对禾本科杂草和自生向日葵苗有很强的杀除活性；8 0 年代初期以 来在咖啡和茶树的次生代谢物中发现了茶碱、可可碱和咖啡碱等多种生物碱，其 中最引人注目的是咖啡碱，它对刺觅等杂草有很好的防治效果，而对虹豆安全。 3 、苯嗪酮类化合物( b e n z o x a z i n o n e s ) ：目前已在黑麦的代谢物中发现了至少 三种具有杀草活性的苯嗪酮类化合物，g d i b o a 葡糖苷一3 ，4 一二羟一1 ，4 ( 2 h ) 苯嗪酮 、d i b o a 2 ，4 一二羟一l ，4 ( 3 h ) 一苯嗪一3 一酮 及b o a 2 一( 3 h ) 一 苯嗪啉酮 ，其中后两种对双子叶杂草的防效都较高。 4 、肉桂酸类：此类化合物是通过莽草酸途径由芳香族氨基酸衍生而来的， 它普遍存在于植物界中，目前己在玉米、燕麦、高梁4 1 d , 麦等植物的残体及其生 贵卅l 火学2 0 0 6 届颂：卜学位论文曼陀罗摊取物对几种中草药重要有害生物的活性研究 长过的农f ； = i 中。其主要物质有4 一羟一3 一甲氧肉桂酸、4 一羟肉桂酸、咖啡酸及 香草酸等。 5 、香豆素类：此类化合物主要存在于伞形科、豆科和柑桔属植物的果实、 种子和叶片中。它们属多环链式内酯化合物，其侧链易被异戊二烯化。现已发现 的此类化合物有香豆素、莨菪亭、莨菪隆、爱斯香豆素、补脂呋哺香豆素、异母 呋哺香豆素、晒色吡喃香豆素、安格角呋喃香豆素、欧斯香豆素及皮母角呋哺香 豆素，中以补脂香豆素的杀草活性最