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入侵性害草薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K)是一种危害性极强的藤本农林杂草,目前主要的防除方法是使用化学除草剂。化学除草剂的大量使用给环境带来了极大的威胁,随着人们对环境要求的日益提高,具有残留低与环境相容性好的植物源除草剂得到了极大的发展。本文利用田野菟丝子(Cuscutacampestris Yuncker)的营养体为植物材料,利用培养皿滤纸法测定其甲醇提取物对薇甘菊的生长抑制活性,并利用活性跟踪法,进一步分离纯化提取田野菟丝子甲醇提取物中对薇甘菊芽后起抑制作用的活性成分,并测定其活性。
对田野菟丝子营养体进行索氏提取,田野菟丝子营养体的提取率为44.05%。将其甲醇提取物进行活性测定,结果表明:在10mg/ml的处理浓度下,其甲醇提取物对薇甘菊发芽种子的根、茎长抑制率为93.94%,鲜重抑制率达到93.85%;在5mg/ml、lmg/mL的处理浓度下也有一定抑制活性。
采用液-液分配萃取法对田野菟丝子甲醇提取物进行初步分离,得到石油醚相、三氯甲烷相、乙酸乙酯相、正丁醇相、水相等萃取物。活性测定结果表明,在4mg/ml处理浓度下,各萃取层均有一定抑制活性,乙酸乙酯相萃取物的活性最高,对薇甘菊的根长抑制率达到了97.97%,茎长抑制率达到了87.65%,鲜重抑制率达到了88.03%。
将乙酸乙酯相萃取物用硅胶层析柱进行分离,得到11个馏分段(A1-A11)。在1mg/ml的处理浓度下进行活性测定,结果表明,各馏分段均有一定抑制活性,馏分段A4(a35-a50)对薇甘菊的活性显著高于其它的馏分。馏分段A4(a35-a50)对薇甘菊发芽种子的根长、茎长和鲜重抑制率分别为82.83%,88.98%和84.25%。
对馏分段A4(a35-a50)继续进行硅胶层析柱分离,得到4个馏份段(B1-B4)。在0.5mg/ml的处理浓度下进行活性测定,结果表明,各馏分段均有一定抑制活性,B2(b15-b17)馏份段对薇甘菊的抑制效果最好,薇甘菊芽后处理根长、茎长和鲜重抑制率分别达到81.56%、80.98%和79.76%。
选定B2馏份段继续进行分离纯化,通过硅胶柱层析,得到两个白色晶体,通过核磁共振氢谱和碳谱分析,证实两个化合物分别为4-hydroxybenzoic acid和methyl3,4-dihydroxybenzoate,其中文名分别为对羟基苯甲酸和3,4-二羟基苯甲酸甲酯。
对化合物对羟基苯甲酸进行活性测定,结果表明,在0.5mg/ml的浓度下,薇甘菊萌发种子的根长抑制率达到92.75%,茎长的抑制率达到了89.13%,鲜重抑制率达到了89.64%,表明该化合物在试验条件下对薇甘菊有很好的抑制活性。对田野菟丝子的甲醇提取物进行种子萌发活性测定,结果表明,在高浓度下,表现出较好的抑制活性,在低浓度下表现为促进生长。
对田野菟丝子的甲醇提取物进行幼苗盆栽实验,测定其对幼苗抑制效果。结果表明,在20mg/mL浓度下,处理8d后田野菟丝子甲醇提取物的株防效为67.55%;处理16d后为70.86%,表现出较好的防治活性。