论文部分内容阅读
苦瓜素(momordicins)是一类从苦瓜植株中分离到的抗虫次生物质,属于葫芦烷型四环三萜化合物(tetracyclic triterpeoids)。研究苦瓜素类化合物对斜纹夜蛾和亚洲玉米螟种群增长的抑制作用及其对试虫消化酶活性的影响,对深入理解苦瓜植株的抗虫机理以及开发利用新的植物保护剂有重要的意义。本文采用活性跟踪的系统分离方法从苦瓜叶乙酸乙酯萃取物中分离得到2种苦瓜素类化合物。研究了苦瓜叶乙酸乙酯萃取物及2种苦瓜素类化合物对斜纹夜蛾和亚洲玉米螟种群增长的抑制作用及其对试虫消化酶活性的影响。主要的研究结果如下: 1.苦瓜素的分离纯化和结构鉴定 综合运用传统提取分离手段和多种现代分离技术,从苦瓜叶片乙酸乙酯萃取物中分离纯化获得2个苦瓜素类化合物。通过核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)的分析,参考相关文献,确定分离得到的化合物1和2分别是3,7,23-trihydroxycucurbita-5,24-diene-19-al(MomordicinⅠ)和23-O-β-D-glucopyranosyl-3,7-dihydroxycucurbita-5,24-diene-19-al(MomordicinⅡ)。 2.苦瓜叶乙酸乙酯萃取物对斜纹夜蛾生长发育及种群增长的影响 苦瓜叶乙酸乙酯萃取物与人工饲料混合饲喂斜纹夜蛾3龄幼虫后,对斜纹夜蛾幼虫的生长发育有显著的抑制作用。随着处理浓度的增加,幼虫体重的增长也随着减慢,发育历期明显延长,死亡率也明显提高。用提取物浓度为0.032%、0.04%、0.08%和0.16%的人工饲料饲喂3龄幼虫,2 d后的体重增长抑制率分别为76.3%、79.9%、97.6%和111.2%。0.16%浓度处理的幼虫化蛹率明显降低,成虫的羽化率和产卵量也明显下降。苦瓜叶乙酸乙酯萃取物能显著降低斜纹夜蛾的种群趋势指数值(Ⅰ),与对照相比,0.032%、0.04%、0.08%和0.16%浓度处理的种群控制指数(IIPC)分别是0.59、0.56、0.29和0.20。说明苦瓜叶乙酸乙酯萃取物不仅对斜纹夜蛾的生长发育有明显的抑制作用,而且对斜纹夜蛾的繁殖及其种群增长有一定的控制作用。 3.MomordicinⅠ和MomordicinⅡ对斜纹夜蛾生物活性及种群增长的影响 MomordicinⅠ和MomordicinⅡ分别与人工饲料混合饲喂斜纹夜蛾幼虫后对斜纹夜蛾幼虫的取食和生长发育均有明显的抑制作用。处理浓度越高,拒食率越大,幼虫体重增长越慢,发育历期越长,死亡率越高。对羽化率、成虫的寿命以及雌成虫的产卵量也有明显的抑制作用。使雌成虫达到标准卵量的比率明显降低。MomordicinⅠ和MomordicinⅡ对斜纹夜蛾的种群增长有一定的抑制作用。通过从拒食作用和对幼虫及蛹的存活的影响比较了MomordicinⅠ和MomordicinⅡ对斜纹夜蛾的生物活性,结果显示MomordicinⅡ对斜纹夜蛾的生物活性较MomordicinⅠ明显。 将MomordicinⅠ和MomordicinⅡ按1:1比例混配饲喂斜纹夜蛾幼虫后对斜纹夜蛾种群增长的抑制作用与同等浓度MomordicinⅠ和MomordicinⅡ单独处理具有相似的作用。 4.MomordicinⅡ对亚洲玉米螟生物活性及种群增长的影响 MomordicinⅡ对亚洲玉米螟不仅具有驱避和杀卵作用,还具有抑制生长发育的作用。用较高浓度的MomordicinⅡ饲喂亚洲玉米螟幼虫不仅对其生长发育有明显抑制作用,而且对其羽化率、成虫的寿命以及雌成虫的产卵量也有明显的抑制作用。使雌成虫达到标准卵量的比率咀显降低,从而达到对种群的控制作用。 通过幼虫体重增长、幼虫存活情况、产卵量和种群趋势指数等参数的比较表明,MomordicinⅡ对亚洲玉米螟种群增长的抑制作用比对斜纹夜蛾强。 5.苦瓜叶乙酸乙酯萃取物及MomordicinⅡ对斜纹夜蛾幼虫中肠消化酶活性的影响 测定了斜纹夜蛾幼虫取食了苦瓜叶乙酸乙酯萃取物和MomordicinⅡ的人工饲料后中肠淀粉酶和蛋白酶的活性。结果表明,浓度为0.04%和0.08%乙酸乙酯萃取物处理72小时后对淀粉酶的抑制率分别为22.7%和23.0%,而MomordicinⅡ0.05%-0.6%处理时淀粉酶的活性与对照差异不显著。乙酸乙酯萃取物0.08%浓度处理后对蛋白酶活性有明显的抑制作用,而0.04%浓度处理的蛋白酶活性与对照差异不显著。MomordicinⅡ0.05%、0.1%、0.2%、0.4%和0.6%浓度处理72小时后对蛋白酶活性有明显的抑制作用,抑制率分别为43.1%、40.2%、67.4%、71.8%和75.6%。苦瓜叶乙酸乙酯萃取物和MomordicinⅡ对斜纹夜蛾幼虫中肠淀粉酶和蛋白酶活性的影响可能是其抑制斜纹夜蛾幼虫生长发育和种群增长的机制之一。