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植物源杀虫剂分类及研究

(发布日期:2004-10-16 11:52:09)
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    1   植物源杀虫剂分类    
    植物源杀虫剂按其有效成分活性、化学结构及用途,一般分为五大类:① 生物碱(Alkaloids):主要有烟碱、苦参碱、百部碱、黎芦碱、小蘖碱、喜树碱等,对害虫的作用方式多种多样,如毒杀、忌避、拒食、麻醉和抑制生长发育等。② 萜烯类(Tepenes):包括蒎烯、单萜类、倍半萜、二萜类、三萜类等,这类物质有忌避、拒食、抑制生长发育,破坏害虫信息传递和交配,兼有触杀和胃毒作用。③黄酮类(Flavonoids):多以甙或甙元、双糖甙或三糖甙状态存在,主要有鱼藤酮、毛鱼藤酮等。④ 精油类(Essentialkoils):此类不仅具有毒杀、忌避、拒食、抑制生长发育等作用,还具有昆虫性外激素和引诱作用,用于防仓库害虫,如桉树油、薄荷油、菊蒿油、茼蒿油、芸香精油、肉桂精油、猪毛蒿油等。⑤光活化毒(Photoactiveted toxicity):这类物质在光照下对害虫杀伤力成几倍甚至上千倍的提高,它们在植物中广泛存在。如噻酚类的α-三连噻酚,聚乙炔类的茵陈二炔,醌类的金丝桃素,香豆素类的花椒毒素,呋喃喹啉碱的小蘖碱等。此外,还有烃酸脂类,如除虫菊脂;木脂素类,如乙醚酰透骨草素;甾体类,如牛膝甾酮;糖苷类,如番茄苷等。
    2   植物源杀虫剂的研究    
    目前,我国杀虫植物中研究较多的主要有楝科、卫矛科、杜鹃花科、瑞香科、柏科等植物。楝科植物杀虫剂应用较早,其中印楝(Azadirachta indica)、川楝(Melia toosendan)、和苦楝(Melia azeddacach)是该科中的主要杀虫植物。苦楝和川楝是我国主要的楝科植物,两者的有效成分均为四环三萜类化合物——川楝素。研究发现,川楝素对昆虫活性主要有拒食、胃毒及一定的生长发育抑制作用,可有效防治菜青虫、小菜蛾、柑橘螨类等多种害虫。以川楝素为主要活性成分研制成的杀虫乳油(蔬果净)对多种农业害虫、仓库害虫和蔬菜害虫有较好的防治效果。印楝是世界上公认的理想杀虫植物,其活性成分主要分布在种核和叶中。从其种子中已分离、鉴定出数十种柠檬素类化合物,其中最主要的活性成分是一种四环三萜类化合物——印楝素,对害虫有拒食作用和生长调节作用。云南已开发并生产出新型农药印楝素制剂系列产品。
    卫矛科植物的杀虫有效成分为二氢沉香呋喃类化合物。雷公藤和苦皮藤是该科中重要的杀虫植物。雷公藤(Tripteygium wilfordii)的杀虫有效成分主要为wilfordine,wilforgine,wilfortrine,wil-forzine及雷公碱,多存在于根皮之中。雷公藤对多种害虫具有胃毒、拒食、抑制生长发育和忌避产卵等杀虫活性,且药效快,为其它一般植物性杀虫剂所不及。苦皮藤(Celastrus angulatus)对小菜蛾、粘虫、黄守瓜等多种害虫具有较好的防效。西北农林科技大学利用苦皮藤研制的0.2%苦皮藤乳油,防治菜青虫有效率达90%,防治尺蠖效果在95%以上,防治小菜蛾有效率达85%以上。
    杜鹃花科植物黄杜鹃中有3种活性较高的物质:闹羊花素-III(R-III)、kalmanol和Grayanotoxin-III,其中以R-III为主要杀虫有效成分。闹羊花是高效土农药,有触杀、胃毒、熏蒸作用。将花磨成粉可防治稻苞虫、稻螟虫、卷叶虫、叶蝉及蝽蟓等害虫。
    瑞香科植物瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)根乙醇提取物(简称SCEE)对菜粉蝶幼虫、亚洲玉米螟幼虫和桃蚜有很强的生物活性。采用活性跟踪方法,从SCEE中已分离鉴定出4种活性成分(伞形花内酯、瑞香 烃、狼毒色原酮和β-谷甾醇)。研究表明,瑞香烃、狼毒色原酮和β-谷甾醇能破坏昆虫体内环境,干扰昆虫正常代谢。
    柏科植物砂地柏(Sabina vulgaris)是一种杀虫作用特殊、活性高而稳定的植物,具有很高的研究开发价值。砂地柏对多种害虫具有胃毒、拒食、熏杀等作用。据研究,砂地柏提取物对棉铃虫的生长发育也有一定程度的影响,其中以其果实提取物对棉铃虫的影响最大。在对其杀虫活性成分的研究中,分离出的一种活性成分——脱氧鬼臼毒素对害虫具有很高的拒食和毒杀活性。研究表明,砂地柏提取物对羧酸酯酶、蛋白酶及酯酶的活性有不同程度的激活作用,而对主要解毒酶系多功能氧化酶的环氧作用具有强烈的抑制作用。
    光活化物质用作农药的研究开发日益受到人们重视,一些人工合成染料对哺乳动物的毒性很低,但在光照下它们对害虫却有很强的杀虫活性。与传统的化学杀虫剂相比,光活化杀虫剂具有对害虫高效、对非靶标生物安全、在环境中易分解、选择性强等优点,因而将其作为新型无公害杀虫剂有很大的开发潜力。现今已发现的植物源光活化毒素主要有:呋喃香豆素类、β-噻酚和聚乙炔类、醌类以及由色氨酸和酪氨酸衍生出来的生物碱(呋喃喹啉碱)和异喹啉碱。目前,关于光活化毒素的作用机理有光动力作用(Phytodynamication)和光诱发毒性(Photoheno-toxic)两种。从猪毛蒿(Artemisia sco-paria waldst Kitaib)精油中分离出杀虫有效成分茵陈二炔,并发现其对斜蚊夜蛾有明显的光活化杀虫活性。在对8种菊科作物20种提取物的光活化活性进行筛选,进一步证实了万寿菊根中的甲醇浸提物、全株的乙醇浸提物以及花的石油醚萃取物对白纹伊蚊和致倦库蚊4龄幼虫有非常明显的光活化毒杀作用。
    植物精油是一类植物源次生代谢物质,是植物体内分子量较小,可随水蒸气蒸出,具有一定挥发性的油状液体物质。一些植物精油具有良好的驱虫、杀虫作用,对昆虫有一定的引诱、驱避、抑制生长发育等作用。菌蒿精油对小菜粉蝶幼虫有拒食作用,其有效成分主要为丁香酚。黄花蒿精油对米象、玉米象、绿豆象和蚕豆象等4种重要仓库害虫有很强的熏杀活性。此外,研究发现,猪毛蒿精油、芸香精油、肉桂油、齿叶黄皮精油、沉水樟精油及八角茴香对仓库害虫均有较好的防治效果。植物精油除对害虫有较高的活性外,还具有对人畜无毒、不污染环境、害虫不易产生抗药性等优点,因此是一种有广阔应用前景的植物源杀虫剂。 
 
 
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