植物源殺蟲(chóng)劑開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及其前景展望
馬等多種害蟲(chóng)有強(qiáng)力觸殺作用 ,美中不足的是魚(yú)藤酮易光解氧化,在作物上殘留時(shí)間短。此外,還有一些研究報(bào)道,魚(yú)藤根有效成分對(duì)植物的生長(zhǎng)有刺激作用 。
(4)衛(wèi)矛科植物 衛(wèi)矛科植物約有30屬450種,中國(guó)有12屬200種以上。該科植物的殺蟲(chóng)有效成分為二氫沉香呋喃類(lèi)化合物。雷公藤和苦皮藤是該科中重要的殺蟲(chóng)植物。雷公藤(Tripteryiumwilfordii)的殺蟲(chóng)有效成分主要為wilfordine、wilforgine、wilfortrine、wiforzine及雷公藤堿,多存在于根皮之中。雷公藤對(duì)多種害蟲(chóng)具有胃毒、拒食、抑制生長(zhǎng)發(fā)育和忌避產(chǎn)卵等殺蟲(chóng)活性,且藥效快,為其它一般植物性殺蟲(chóng)劑所不及?嗥ぬ(Celastrusangulatus)的殺蟲(chóng)活性物質(zhì)主要分布于根皮中,其次分布于葉中?嗥ぬ賹(duì)小菜蛾、粘蟲(chóng)、黃守瓜等多種害蟲(chóng)具有較好的防效。
(5)杜鵑花科植物 杜鵑花科植物約50屬1300余種,中國(guó)有14屬700種。該科植物黃杜鵑(Rhodendron molle)在中國(guó)作為殺蟲(chóng)植物使用的歷史較早。黃杜鵑(又稱(chēng)鬧羊花)中有3種活性較高的物質(zhì):鬧羊花素-Ⅲ(簡(jiǎn)稱(chēng)R-Ⅲ)、Kalmanol和Grayanotoxin-Ⅲ,其中以R-Ⅲ為主要?dú)⑾x(chóng)有效成分。R-Ⅲ屬于四環(huán)三萜類(lèi)化合物,在黃杜鵑的花、嫩葉、根、莖不同部位含量各異,以花中含量最高(0.20%)。鬧羊花毒素對(duì)昆蟲(chóng)有觸殺、胃毒和熏蒸作用 。用黃杜鵑可加工制作黃杜鵑粉劑和黃杜鵑水劑兩種植物農(nóng)藥,可用于防治葉蟬、稻飛虱、薊馬、蚜蟲(chóng)、黃守瓜、盲蝽象、地老虎等害蟲(chóng)!
除上述植物外,近10多年來(lái)國(guó)內(nèi)工作者還對(duì)瑞香科植物、柏科植物、黃花蒿、竹、夾竹桃、豆薯(地瓜、涼薯)、百部、毒藜、大黃、藜蘆、苦參、銀杏、番茄、苦木、白頭翁、黃芩、辣椒等植物的殺蟲(chóng)活性進(jìn)行了相關(guān)的研究和報(bào)道。
2.活性成分
植物源農(nóng)藥的活性成分多種多樣,從成分的化學(xué)分類(lèi)角度看,幾乎涵蓋所有成分類(lèi)別,主要包括:
(1)生物堿:生物堿作為植物源農(nóng)藥的有效成分最為重要,如煙堿、苦參堿、藜蘆堿、雷公藤堿等。
(2)氨基酸、蛋白質(zhì)類(lèi):如甘氨酸、天門(mén)冬氨酸、堿性蛋白、蛋白質(zhì)類(lèi)似物等。
(3)萜類(lèi)與揮發(fā)油(精油):除蟲(chóng)菊酯,雷公藤素甲、乙,雷公藤酮,香茅醛,檸檬醛,樟腦等。
(4)三萜類(lèi)與甾體類(lèi)化合物:如川楝素、海蔥糖苷等。(5)其它:糖甙類(lèi)有異硫氰酸酯甙、硫甙芥子甙;黃酮類(lèi),如魚(yú)藤酮等!
3.作用 機(jī)理
(1)影響昆蟲(chóng)激素的代謝:如印楝素抗昆蟲(chóng)蛻皮激素,干擾昆蟲(chóng)蛻皮,導(dǎo)致昆蟲(chóng)產(chǎn)生形態(tài)上的缺陷;另外印楝素還可影響昆蟲(chóng)的交配及卵子的發(fā)育。
(2)影響昆蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng):如煙堿作用 于昆蟲(chóng)神經(jīng)細(xì)胞上的乙酰膽堿煙堿型受體,使神經(jīng)體持續(xù)激活,蟲(chóng)體持續(xù)痙攣,麻痹死亡;植物香油通過(guò)抑制乙酰膽堿酯酶,也可產(chǎn)生同樣的效果。
(3)影響昆蟲(chóng)的呼吸系統(tǒng):魚(yú)藤酮是呼吸作用 電子傳遞鏈中的Ⅰ位點(diǎn)抑制劑,從而影響昆蟲(chóng)的呼吸系統(tǒng);奈醌類(lèi)物質(zhì)作用 于線粒體復(fù)合體,抑制呼吸作用 。
(4)影響昆蟲(chóng)的消化系統(tǒng):植物蛋白酶抑制劑與昆蟲(chóng)腸道內(nèi)的蛋白酶結(jié)合并抑制其活力,影響昆蟲(chóng)的消化功能;川楝素通過(guò)破壞菜青蟲(chóng)的中腸組織而起作用 。
(5)影響離子通道:除蟲(chóng)菊酯與細(xì)胞膜上的鈉離子通道結(jié)合,延長(zhǎng)其開(kāi)放時(shí)間,引起昆蟲(chóng)休克死亡,相同機(jī)理的尚有西藜蘆生物堿、胡椒素、阿素寧、墻草堿等;魚(yú)尼丁能與肌質(zhì)網(wǎng)上的鈣離子通道結(jié)合,使鈣離子進(jìn)入肌細(xì)胞,很快引起細(xì)胞死亡,對(duì)特定種類(lèi)昆蟲(chóng)的防治確實(shí)有效。
(6)其它:油菜素內(nèi)酯可以增強(qiáng)植物的抗性;苦豆子中的金雀花堿和苦豆堿對(duì)昆蟲(chóng)的同工酶有顯著的抑制作用 等!
4.作用 方式
(1)胃毒作用 具有胃毒作用 的植物源殺蟲(chóng)物質(zhì)較多,但它們的作用 機(jī)理并不完全相同。如苦皮藤素V主要是破壞中腸腸壁細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜;而川楝素則破壞中腸組織,阻斷神經(jīng)傳導(dǎo)而導(dǎo)致害蟲(chóng)麻痹、昏迷、死亡!
(2)觸殺作用 目前,具有觸殺作用 的植物源殺蟲(chóng)植物不多,主要有除蟲(chóng)菊、魚(yú)藤、煙草等。研究認(rèn)為,除蟲(chóng)菊中的除蟲(chóng)菊素作用 于昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng),但其具體作用 機(jī)理比較復(fù)雜,尚有許多問(wèn)題不清楚;魚(yú)藤中的有效殺蟲(chóng)成分魚(yú)藤酮主要作用 于呼吸鏈中電子轉(zhuǎn)移復(fù)合體Ⅰ;煙堿是煙草中的主要?dú)⑾x(chóng)成分,作用 于乙酰膽堿受體!
(3)忌避和拒食作用 忌避主要是利用某些藥劑(如茼蒿精油、菊蒿精油)散發(fā)出的特殊氣味,使昆蟲(chóng)感覺(jué)器官難以忍受而離去。拒食產(chǎn)生的主要原因是某些藥劑(如印楝素、川楝素、R-m、脫氧鬼臼毒素等)抑制了昆蟲(chóng)的味覺(jué)功能而表現(xiàn)出拒食效應(yīng)。
(4)麻醉作用 某些植物源殺蟲(chóng)物質(zhì)對(duì)害蟲(chóng)具有特殊的麻醉作用 。如雷公藤總堿對(duì)5齡菜青蟲(chóng)有很強(qiáng)的麻醉作用 (麻醉中量ND50為2.29μgg-1)。
(5)其它作用 除上述幾種作用 方式外,植物源殺蟲(chóng)劑還有其它生物活性。如砂地柏、黃花蒿等精油對(duì)害蟲(chóng)有熏殺作用 ,從喜樹(shù)中分離出來(lái)的喜樹(shù)堿具有極強(qiáng)的不育作用 ,還有一些植物精油對(duì)具有引誘作用 。