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植物内生放线菌St24代谢产物对小菜蛾的拒食作用

时间:2022-03-30 09:42:37 浏览次数:

摘要 通过植物内生放线菌St24不同溶剂提取物对小菜蛾的拒食作用的测定表明,不同溶剂提取所得的粗提物及不同浓度的粗提取的拒食活性差异显著。其中乙醚提取物为最佳溶劑,对小菜蛾有很强的拒食作用,处理24h后的选择性拒食率和非选择性拒食率分别为100%、100%,48h后仍高达73.70%和98.89%。

关键词 植物内生放线菌St24;代谢产物;拒食活性;小菜蛾

中图分类号S476+.1文献标识码A文章编号1007-5739(2008)13-0135-02

农药是用于防治危害农林和牧业生产的有害生物和调节植物生长的化学药品和生物药品。随着化学杀虫剂在农业生产上的广泛应用,农药残留、害虫再猖獗和害虫抗药性等一系列问题日益引起人们的关注[1]。

微生物是一类重要的自然资源,其开发利用已产生极其巨大的经济效益。其种类繁多,生长繁殖速度极快,容易大幅度提高产率,能够保护物种多样性。目前,已从微生物次级代谢产物中筛选到抗生素生物活性物质近万种。近年来,发现了许多有杀虫活性的抗生素,得到了广泛的应用。此外,还对抗生素杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂等方面进行研究,充分显示了广阔的前景[2]。同时发现了一些杀虫物质的结构,为仿生合成提供了理论依据。

本试验在研究了植物内生放线菌St24发酵液杀虫活性的基础上继续对其进行提取和对小菜蛾拒食作用的研究,以期确定最佳的有机溶剂,寻找到较纯的杀虫物质。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1发酵液。植物内生放线菌St24发酵液,从山西省运城地区番茄植株根茎接合部分离并纯化,经大量发酵所得。

1.1.2试验对象。小菜蛾(Plutella xylostellaL.),采自太谷县杨家庄,在温室(25±1)℃,相对湿度70%±10%,L/D=14/10条件下人工饲养。幼虫饲喂白菜叶,成虫饲喂5%蜂蜜水,取同一龄期的幼虫测试。

1.2方法

1.2.1粗提物的制备。植物内生放线菌St24的发酵液经定性滤纸过滤后,取上清液100mL于分液漏斗中,分别用等体积的三氯甲烷、乙酸乙酯、二甲苯、石油醚、乙醚对发酵液多次萃取。收集有机相进行真空减压浓缩至干,称取干物质重量。用无菌水溶解水相得到水相浓缩液,用丙酮溶解有机相得到有机相浓缩液,最终浓度均为20mg/L,备用。

1.2.2最佳有机溶剂的选择。分别测定植物内生放线菌St24的5种有机溶剂提取物的水相和有机相对小菜蛾的拒食活性。小菜蛾幼虫拒食作用采用浸渍叶碟饲喂法测定[3,4]。分别测定水相和有机相48h内对小菜蛾幼虫的选择性拒食作用和非选择性拒食作用,计算拒食率,并用Duncan氏方法比较各处理间的差异。

根据结果,拒食率最高的一种确定为最佳有机溶剂,并且得到粗提物。

1.2.3不同浓度粗提物对小菜蛾的拒食作用。将粗提物用无菌水稀释2倍、5倍、10倍、25倍、50倍后分别为10.0mg/L、4.0mg/L、2.0mg/L、1.0mg/L、0.4mg/L等5个浓度,加入少量土温80。测定不同浓度粗提物对小菜蛾的拒食活性,测定方法同上。

2结果与分析

2.1最佳有机溶剂的选择

测定结果表明,5种溶剂均对小菜蛾有不同程度的拒食作用。2种拒食作用都表现出相同的规律,随着用药间隔时间的增大,拒食率逐渐减小。选择性拒食作用中,乙乙醚、三氯甲烷和石油醚的的拒食活性较高,其中乙醚有机相提取物的活性最高,拒食率达到100%。非选择性拒食作用中也是乙醚的拒食率最高,处理24h后达100%,48h后仍然高达98.89%(见表1)。

可见,用乙醚提取植物内生放线菌St24发酵液,可获得活性较高的物质。综合考虑溶剂的毒性及其提取液对小菜蛾的生物活性,认为乙醚是提取的最佳有机溶剂。

2.2不同浓度粗提物对小菜蛾的拒食作用

不同浓度粗提物对小菜蛾的拒食作用测定结果表明,不同浓度粗提物对小菜蛾均有较强的拒食活性。两种拒食作用都表现出相同的规律,随着用药间隔时间和稀释倍数的增大,拒食率逐渐减小。选择性拒食作用以10mg/L的拒食活性最高,处理24h后拒食率可达98.81%,处理48h后的拒食率降低到97.26%,到2mg/L时的拒食活性仍然很高。选择性拒食作用要强于非选择性拒食作用。非选择性拒食作用中,10mg/L的粗提物24h后对小菜蛾幼虫的非选择性拒食率为74.71%,48h后为70.23%(见表2)。

3结论与讨论

植物内生菌是一类次生代谢产物丰富、应用前景广阔的资源微生物。近年来,由于能够产生丰富多样的具有农药活性的次生代谢产物,在自然界中具有重要的生态学作用,引起了人们广泛的关注并取得很大进展。从微生物中寻找发现新型先导化合物,是新农药研制的重要途径。

植物是生物活性化合物的天然宝库,其产生的多种酶和次生代谢物均具有良好的杀虫活性。目前国内外较受重视的杀虫抗生素有杀粉蝶素、杀蚜素、韶关霉素、杀螨素、浏阳霉素、密尔比霉素、阿弗霉素、南昌霉素等。其中,阿维菌素是由阿维链霉菌产生的一组广谱、高效、低毒的大环内酯类抗生素,是迄今为止发现的最有效的杀虫抗生素[5]。在我国也发展迅速,消费量快速增长,开创了杀虫抗生素的新时代,年产制剂量约8 000t,并大量出口,大有成为微生物农药第三大品种的势头。因此,积极开发能产生杀虫活性代谢物的放线菌是合成新型杀虫剂的重要方法,而分析其化学结构了解结构与活性的关系是非常重要的。

本试验通过研究不同有机溶剂提取液对小菜蛾的生物活性表明,乙醚是提取植物内生放线菌St24发酵液中对小菜蛾拒食活性成分的最佳有机溶剂,并得到了粗提物,为今后进一步分析其结构奠定了基础,而这一活性物质的进一步分离纯化仍有待于研究。

4参考文献

[1] 朱九生,乔雄武,王静,等.杠柳的不同溶剂提取分离物对小菜蛾幼虫的拒食和毒杀作用[J].农药学学报,2004,6(2):48-52.

[2] 周启,王道本.农用抗生素和微生物杀虫剂[M].北京:中国农业出版社,1995.

[3] 罗世琼,李明,熊继文.天葵石油醚油状粗提物对菜青虫小菜蛾的拒食活性研究[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2007,25(1):9-11.

[4] 慕立义.植物化学保护研究方法[M].北京:中国农业出版社,1991.

[5] 方国斌,余红.生物农药的发展现状与管理对策[J].农药科学与管理,2002,23(2):27-29.

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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