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白蚁属于社会性害虫,是世界上的五大害虫之一。现主要用化学方式进行防治,但“3R”问题越来越严重,所以国内外研究学者开始关注安全、环保、对生物无危害的生物源农药。国内外的相关报道已经证实马缨丹的一些成分物质对白蚁的生物活性有影响,但其报道的作用成分都为马缨丹精油、有机溶剂提取物等混合物,尚没有其中单体化合物对黄胸散白蚁的相关生物活性的报道。本文主要测定马缨丹叶片中的11种化合物对黄胸散白蚁生物活性的影响。主要研究结果如下: 1.11种化合物对黄胸散白蚁的嗅觉行为反应影响。本试验采用“Y型嗅觉仪法”对黄胸散白蚁进行嗅觉行为反应试验的测定。试验结果表明:(1)牻牛儿醇、甲酸香叶酯、橙花醇、正十八烷、植物醇、萜品油烯和β-石竹烯7种化合物对黄胸散白蚁有显著的驱避作用。其中萜品油烯和甲酸香叶酯对黄胸散白蚁的驱避作用效果显著,试验结果的驱避作用明显强于其他试验化合物。(2)α-蒎烯和(R)-(+)苎烯对黄胸散白蚁有一定的引诱作用。(3)正癸烷和松油烯-4-醇对黄胸散白蚁的选择行为反应没有显著的影响。 2.11种化合物对黄胸散白蚁的生物活性。本文采用小滤纸片选择法、小滤纸片接触法、微量点滴法和塑料杯熏蒸法分别测定11种马缨丹精油中化合物对黄胸散白蚁的毒杀、驱避、触杀和熏蒸作用。毒杀结果表明,在浓度为28.00mg/mL时牻牛儿醇和橙花醇对黄胸散白蚁毒杀作用的死亡率都已达到100.00%,其它几个浓度也有毒杀作用与其余化合物和对照组呈现显著性差异。甲酸香叶酯和植物醇在浓度为28.00mg/mL对黄胸散白蚁也有毒杀作用;选择试验结果表明牻牛儿醇、甲酸香叶酯、橙花醇、植物萜品油烯、(R)-(+)-苎烯最高浓度时、正十八烷中间三个浓度时对黄胸散白蚁有显著的驱避作用,趋避率大多在60.00%以上。(R)-(+)-苎烯在浓度为14.00、7.00、3.50、1.75mg/mL时对黄胸散白蚁有吸引作用;触杀结果表明,橙花醇和萜品油烯在最高浓度时第1d时就表现出较高的触杀作用,矫正死亡率就已经达到90.00%以上。植物醇和牻牛儿醇在第1d也表现出触杀作用。7d结果表明正癸烷、甲酸香叶酯和松油烯-4-醇对黄胸散白蚁也有触杀作用;熏蒸试验结果表明,牻牛儿醇、甲酸香叶酯、橙花醇、正十八烷和松油烯-4-醇对黄胸散白蚁有较强的熏蒸作用,与对照组有显著性差异。牻牛儿醇、甲酸香叶酯和橙花醇对黄胸散白蚁的毒杀、趋避、触杀和熏蒸作用均较强;植物醇主要表现出对黄胸散白蚁的触杀作用和毒杀作用;松油烯-4-醇主要表现为触杀和熏蒸作用;萜品油烯主要表现为触杀和趋避作用;正癸烷主要表现为触杀作用;正十八烷主要表现为熏蒸和触杀作用;(R)-(+)-苎烯主要表现为高浓度趋避,低浓度吸引作用。 3.牻牛儿醇和甲酸香叶酯对黄胸散白蚁的3种解毒酶和3种保护酶的活性影响及作用机理。采用塑料杯熏蒸法测定牻牛儿醇和甲酸香叶酯对黄胸散白蚁的熏蒸作用,通过酶标仪和紫外分光光度计测定其体内的解毒酶:羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和多功能氧化酶(MFO)和保护酶的活性:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明,两种化合物对黄胸散白蚁都有一定的熏蒸作用。酶活性测定表明牻牛儿醇处理后的黄胸散白蚁,在6-24h内都有不同程度的影响。牻牛儿醇对黄胸散白蚁体内的CarE酶总体看来影响效果与对照组相比不显著;对GSTs酶有显著的抑制作用,浓度越高,抑制作用越大;对MFO酶在不同时间和不同的处理浓度作用效果不同,在6h处理浓度为26.00mg/mL时活性显著升高,但在随后的观察时间里有显著下降;对POD酶的活性呈现显著的抑制作用,并且浓度越大抑制作用越明显;对CAT酶的抑制作用不明显;对SOD酶在浓度为26.00、30.00mg/mL时,分别在不同的处理时间表现出较强的激活作用。橙花醇处理后的黄胸散白蚁,CarE酶在浓度为38.00、40.00mg/mL时表现为较强的抑制作用;对GSTs酶有显著的抑制作用,与浓度的相关性不大;对MFO、POD酶有较强的抑制作用,并且浓度越大,抑制作用越明显;对POD酶的活性呈现显著的抑制作用,并且浓度越大抑制作用越明显;对CAT酶的抑制作用不明显;对SOD酶在浓度为34.00mg/mL时表现最为显著的促进作用。2种化合物对黄胸散白蚁体内的保护酶和解毒酶活性均有一定影响,尤其是对它们对GSTs酶和POD的抑制作用较为显著,对SOD酶表现为激活作用,各种酶活性的影响与浓度和时间有关。 4.为了对马缨丹叶片中11种化合物对黄胸散白蚁的行为反应做更深一层的研究,本试验用触角电位仪(EAG)技术,测定100.00、50.00、25.00、12.50、6.25mg/mL的α-蒎烯、(R)-(+)苎烯、牻牛儿醇、甲酸香叶酯、正癸烷、橙花醇、正十八烷、植物醇、松油烯-4-醇、萜品油烯、β-石竹烯11种化合物对离体黄胸散白蚁触角刺激的电位变化情况。结果显示:牻牛儿醇、正十八烷、松油烯-4-醇、橙花醇、甲酸香叶酯和α-蒎烯六种化合物(按照刺激作用强弱从前到后排列)对黄胸散白蚁的EAG试验结果较为显著,EAG的相对值较大。反应的大致趋势是同一种化合物的浓度越高,反应的相对值越大。本次试验的EAG相对值最大为100.00mg/mL的牻牛儿醇,其对白蚁触角的EAG相对值高达84.52%,与其他试验组差异性显著。实验结果表明牻牛儿醇、正十八烷、松油烯-4-醇、橙花醇、甲酸香叶酯和α-蒎烯六种化合物对黄胸散白蚁的开发可能更有前景。 通过以上对11种化合物试验的综合分析,可以得出未来对黄胸散白蚁的防治最有潜力的化合物是牻牛儿醇和橙花醇。接下来的试验将开展这2种化合物对黄胸散白蚁的更深层次的作用机制的研究。