国内外杀螨植物活性研究进展
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国内外杀螨植物活性研究进展
周 宇 杰
西南大学植物保护学院, 400716
摘 要:我国近3万种高等植物中已查明约有近千种植物含有杀虫、杀菌活性物质,且
研究综述比较详尽,但对于具杀螨活性的植物的研究综述较少。本文系统综述了近年来植物
杀螨活性的研究动态,分别介绍了10个主要科的植物的杀螨活性,并对植物源杀螨剂的研
究前景进行了展望。
关键词:植物;杀螨活性
1.前 言
农药是用于防治危害农作物及农副产品的病虫害、杂草及其它有害生物,调节植物生长
的化学药剂的统称,它们中有些还广泛用来防治卫生、畜牧、水产、森林等方面的病虫害[1]。
按照来源,则又可分为矿物(源)农药、化学合成农药及生物(源)农药[2]。
矿物(源)农药和化学合成农药又可合称为化学农药,目前为止,各国主要使用的就是
该类农药。其用于防治害虫可追溯到古希腊罗马时代,生于公元前9世纪的古希腊诗人Homer
曾提到燃烧的硫磺可作为熏蒸剂。1923年,德国首次应用有机贡化合物作为种子处理剂。在
第二次世界大战期间,二硝基邻甲酚在法国获得专利,用于谷类作物的杂草防除,第一个二
硫代氨基甲酸酯杀菌剂--------福美双(thiram)在美国获得专利,强力杀虫剂DDT在瑞士诞
生,有机磷杀虫剂在德国得到开发。其后,有机氯杀虫剂和氨基甲酸酯类杀虫剂相继开发成
功,化学农药到了一个蓬勃发展的时期。然而,正当人们沉浸在化学农药所带来的各种便利
的时候,1962年美国作家R.Carson采用夸张的描写在《寂静的春天》一书中将化学农药使用
所导致的副作用和存在的问题推向了舆论前沿,随着农药所导致的社会和生态问题受到人们
的日益关注,化学农药的使用和作用遭受到普遍的质疑。为了克服化学农药所带来的残留、
害虫再猖獗和抗药性等问题,科研人员对生物农药的研究和开发进行了不懈的努力。
生物农药是可用来防除病、虫、草等有害生物的生物体本身及源于生物,并可作为“农
药”的各种生理活性物质,包括生物体农药和生物化学农药。生物体农药又分为动物体农药、
植物体农药和微生物体农药,而生物化学农药分为植物源生物化学农药、动物源生物化学农
药和微生物源生物化学农药[3]。
植物农药有着悠久的历史,在化学合成农药面世之前,世界上许多国家就已大量开发和
应用植物性农药。17世纪欧洲就开始用烟草提取尼古丁来防治害虫。1800年,美国人Jimtikoff
发现高加索部族用除虫菊粉灭杀虱、蚤,并于1828年商品化。1848年,T.Oxley生产了鱼
藤根粉农药。在19世纪末日本就大量种植除虫菊防治作物害虫。而我国使用植物农药的历
史可追溯到3000多年前,据《周礼》记载可用襄荷(Zin-giber)和毒八角(Icicium)来防
除人体和仓库害虫的历史。在公元前7~5世纪,我国就使用莽草、嘉草等植物进行杀虫。这
些具有农药活性的植物沿用了几个世纪,乃至今天仍在应用。第二次世界大战后,高效有机
- 1 -杀虫剂蓬勃发展,植物杀虫剂的研究陷入低谷。20世纪60年代人们逐渐认识到有机农药的
严重副作用,且经验筛选、类推合成在高效低毒品种创新上的难度加大,从而迫切需要寻求
与害虫斗争新的突破口。由于高效低毒仿生杀虫剂拟除虫菊酯类的产生使植物杀虫剂的研
究、开发工作再次成为热点。近年来我国科研人员对楝科、卫矛科、柏科、豆科、菊科、杜
鹃花科、毛莨科、芸香科、唇形科等科属进行了研究,并且已成功的开发了多种植物源农药。
植物杀虫剂的研究给研制开发安全、高效的杀螨剂提供了思路,研究植物杀螨剂有助于我们
发现具新型作用靶标的杀螨先导化合物,为进一步开发研制此类农药新品种奠定基础[4]。
2.国内外植物杀螨活性物质的研究现状
Grange和Ahmed在1988年报道约有2400种植物具有控制有害生物的活性,而杀螨活
性的有40余种[5]。
2.1.1 瑞 香 科
瑞香狼毒Stellera chamaejasme L.,别名红狼毒等,多年生草本。我国有9属90余种植
物,主要分布于长江以南各地。瑞香狼毒根乙醇提取物(简称SCEE)对亚洲玉米螟Ostrinia
furnacalis幼虫、桃蚜Myzus persicae具有很强的生物活性[6]。
瑞香狼毒提取物对山楂叶螨Tetranychus viennesis (Zacher)有一定的触杀活性[7],其中氯
仿、石油醚提取物触杀活性较高,用植物干粉浓度30mg/mL溶剂处理后24h死亡率均达到
100%,而在内吸处理中,甲醇、氯仿、石油醚提取物活性较高,用植物干粉浓度30mg/mL
提取物处理,内吸24h校正死亡率分别达到85%,100%,88%。研究发现狼毒氯仿提取物对
螨类几种代谢酶系统具有一定的作用。在内吸作用中,氯仿提取物对山楂叶螨体内蛋白酶、
谷胱甘肽-S-转移酶及酯酶同工酶均有激活作用;而在触杀处理中,其对谷胱甘肽-S-转移酶
有一定激活作用,对酯酶同工酶有一定的抑制作用[8]。韩建勇等发现瑞香狼毒石油醚提取
物杀螨杀卵作用较显著, 0.01g/mL浓度下24h对柑橘全爪螨Panonychus citri的杀螨率达
100%,杀卵率达99%[9]。潘为高等认为对柑橘全爪螨以瑞香狼毒石油醚提取物毒力最高,
其LC
50为10.13mg/L,LC
99为102.00mg/L。正乙烷、石油醚提取物毒力分别为氧乐果的12.8
倍和11.5倍[10]。贺春贵通过测定几种植物乙醇提取物的杀螨活性,也发现其对朱砂叶螨
Tetranychus cinnabarinus(Boisduval)有一定的杀螨活性[11]。
2.1.2 楝 科
楝科主要分布于热带和亚热带地区,该科中多数植物都含有杀虫成份,对多种害虫有拒
食、忌避、抑制产卵、破坏表皮形成和生长发育调节等作用。
华南农业大学用1.4%印楝油乳剂喷雾,对柑橘全爪螨校正死亡率达91.3%~99.0%,而
且对捕食性红蜘蛛及一种植食性螨的主要天敌——智利小钝绥螨Phytoseiulus persimilis安全
[12]。魏喜葵等室内测定,苦楝油对柑橘全爪螨LC
50为0.27%,但对天敌纽氏钝绥螨Amblyseius
newsami(Evans)则很安全,LC
50为1.63%。苦楝油对柑橘全爪螨大田防治试验的效果达到
93.7%。川楝油和印楝油对柑橘全爪螨也有较高的毒杀效果,可分别达87.5%,93.5%[13]。
国外科研人员发现印楝对二斑叶螨Tetranychus urticae(Koch)、朱砂叶螨均具有防除效果
[14-19],用1μL的1%印楝素处理二斑叶螨卵,5天后14.5%的卵死亡[20]。但印楝种子提取
物处理咖啡红螨Oligonychus ilicis后,螨存活时间反而延长,长于乙硫磷处理,短于清水处
- 2 -http://www.paper.edu.cn 理[21]。
2.1.3 茄 科
直立或蔓生的草本或灌木,稀乔木;具双韧维管束。本科约80属,3000种,广布于温
带及热带地区,美洲热带种类最多,我国有24属约115种。
茄科植物烟草Nicotiana tobacum中提取的烟碱 (nicotine) 具有击倒力强,药效较长的特
点,烟碱对山楂叶螨、麦长腿红蜘蛛Petrobia latens室内测定有较强的毒杀力[12]。0.06%硫
酸烟碱在室内对山楂叶螨和麦长腿红蜘蛛的LC
50分别为27.49mg/kg、37.56mg/kg[22]。烟碱
的复配剂10%油酸烟碱·阿维乳油处理500倍对柑橘全爪螨药后1d、3d、7d的防效均为100%,
药后14d的防效仍达99.7%;处理1000倍药后1d、3d、7d、14d的防效分别为82.8%、87.7%、
88.5%和88.88%[23]。茄科的另一种植物番茄Lycopersicum esulentum(Mill)同样具有一定的
杀螨活性。Atherton和Dimock曾分别报道,番茄植株中的番茄苷(tomatine)和2-十三烷酮
对叶螨有毒效[24,25]。徐美娟等对番茄植株中的黄酮类进行提取、分离和纯化得到一种黄酮
醇,经过确定其分子结构为芦丁。芦丁对截形叶螨Tetranychus truncatus(Ehara)有毒效,LC
50
为94.00µg/g[26]。贺春贵证明了番茄乙醇提取物对朱砂叶螨也有一定的触杀作用[11]。四氢
呋喃脂肪酸内酯,如asimicin annonin 和neoannonin是番茄科杀虫植物番荔枝Annona
sguamosa和巴婆Asimina trioba的主要有效成份。这些化合物对朱砂叶螨有强烈的致死作用。
2.1.4 豆 科
一年生或多年生草本,灌木、乔木或攀援大藤本。约600属12000种分布在世界各洲;
我国约有120属,900种。
本科中有毒植物较多,鱼藤的杀虫作用早已被人们所熟知,以毒扁豆碱为模板开发的氨
基甲酸酯类杀虫剂是一类具有特殊作用机理的杀虫剂,近年来人们又发现了该科槐属植物的
苦豆子、苦参的提取物具有杀虫活性。
《中国土农药志》记载,苦参Sophora flavescens成分含金雀花碱和苦参碱,能防治蔬菜、
果树害虫、朱砂叶螨等。袁静等报道3%苦参碱水剂具有较高的杀螨活性,对朱砂叶螨有效,
LC
50为453mg/L[27]。另有报道,苦参碱与烟碱复配剂2.5%烟碱苦参碱500倍、1000倍处
理苹果叶螨后,第1天的校正防效分别为73.2%、62.2%,第3天为87.5%、87.8%,第7天
为93.5%、91.9%[28]。马振江等用苦参素处理苹果叶螨发现,在药后3天,校正死亡率为
28.36%,7天后校正死亡率为92.5%[29]。豆科中的苦豆子Sophora alopecuroids L.中含有苦
豆子生物碱,《新疆植被及其利用》一书记载可杀灭蚜虫、红蜘蛛等。姜双林等研究表明,
苦豆子总生物碱对螨类有明显的毒杀作用,对螨类的生物活性大小依次为麦长腿红蜘蛛>朱
砂叶螨>山楂叶螨,LC
50分别为509.86mg/L,617.38mg/L和698.47mg/L[12]。王国利等也证
实了苦豆子对二斑叶螨具有生物活性[30]。1989年,Latif等发现澳洲密茱萸Dinosperma
erythrococca乙醇提取物对二斑叶螨有一定的生物活性。经活性追踪分离鉴定出5种异丁基
酰胺。鱼藤Derris trifoliate是传统杀虫植物之一,其煤油浸出液防治柑橘全爪螨效果不错。
毛鱼藤酮(elliptone)是从豆科植物毛鱼藤Derris elliptica (Roxb.) Benth.根中分离的杀虫活性物
质,其杀螨活性和鱼藤酮(rotenone)相当,两者对柑桔全爪螨的LC
50分别为0.133µg/mL,
0.153µg/mL[31]。黑香豆Dipterix odorata环己烷提取物对欧洲屋尘螨Dermatophagoides
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