马缨丹叶片提取物对黄胸散白蚁的生物活性测定及机理初步研究

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马缨丹Lantana camara属马鞭草科马缨丹属,是一种外来花卉植物,也是一种有毒入侵植物。白蚁属昆虫纲等翅目,是一种社会性昆虫,以纤维素为食,是世界五大害虫之一。有关马缨丹地上部分对多种害虫的杀虫活性已有多种报道,其不同溶剂提取物对白蚁的生物活性也有不少研究。本文主要是利用马缨丹叶片有机溶剂提取(萃)物对白蚁各种生物活性进行了测定。主要研究结果如下:  1.马缨丹叶片提取物对黄胸散白蚁Reticulitermes flaviceps的生物活性测定:为了明确马缨丹叶片不同溶剂提取物对黄胸散白蚁的毒杀、驱避作用,利用6孔培养板法、优化条件下“Y”型嗅觉仪法、小滤纸片法对白蚁进行了实验测定。结果表明,马缨丹叶片不同溶剂提取物对黄胸散白蚁均具有一定的毒杀作用,且随着浓度的增大毒杀作用增强;白蚁饥饿12 h,气流速度为2 L/min,10 min后观察为用“Y”型嗅觉仪测定白蚁对提(萃)取物嗅觉行为反应的最优条件。两种驱避作用测定方法均表明,马缨丹干叶片氯仿提取物、乙醇提取物的乙酸乙酯和石油醚萃取物对黄胸散白蚁均具有驱避作用,随着提(萃)取物浓度的增大驱避作用越强。由此推论马缨丹叶片中含对白蚁具有驱避作用的物质,为白蚁防治提供了新的途径,也为进一步研究提供了科学依据。  2.马缨丹萃取物的分馏物对黄胸散白蚁的生物活性测定:将马缨丹叶片萃取物通过硅胶柱层析进行分馏,各得到四种不同馏分,对白蚁进行毒杀和驱避作用的测定。结果表明:浓度为20 g/L的马缨丹叶片乙酸乙酯萃取物的馏分三,胃毒方法处理白蚁20 d时,白蚁的死亡率达到81.67%,浓度为20 g/L的马缨丹叶片石油醚萃取物的馏分三,胃毒方法处理白蚁20 d时,白蚁的死亡率达到78.33%;浓度为20 g/L的马缨丹叶片乙酸乙酯与石油醚萃取物的馏分三对白蚁的驱避作用最强。因此,我们得出马缨丹叶片乙酸乙酯萃取物与石油醚萃取物的馏分三可能含有更多或更有效的对白蚁活性有影响的物质,但其具体的物质信息和作用机理还有待进一步研究。  3.马缨丹提取物对黄胸散白蚁体内酶活性的影响:为探究马缨丹氯仿提取物、乙酸乙酯和石油醚萃取物对黄胸散白蚁体内纤维素酶系及解毒酶系活性的影响,初步探讨其作用机理。采用滤纸片带毒饲喂,测定处理不同时间点其对黄胸散白蚁体内3种纤维素酶[内切-β-1,4-葡萄糖酶(EG)、外切-β-1,4-葡萄糖酶(CBH)、β-葡萄糖苷酶(BG)]和3种解毒酶[羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、多功能氧化酶(MFO)]酶活性的影响。结果表明,马缨丹氯仿提取物、乙酸乙酯和石油醚萃取物在6~72 h对黄胸散白蚁体内6种酶活性的影响存在差异,主要表现为有一定的抑制作用。对3种纤维素酶活性的影响而言,氯仿提取物对EG酶活性无显著影响,但对CBH和BG酶有显著的抑制作用,尤其对CBH酶抑制作用较强,在72 h时抑制率最大,为17.61%;乙酸乙酯萃取物对3种酶均有抑制作用,对EG和BG酶活性抑制作用较强,在48 h时对EG的抑制率最大,为27.18%,在24 h时对BG酶活性抑制作用最大,为29.28%;石油醚萃取物对CBH酶活性无显著影响,但对其他2种酶抑制作用显著,对EG酶的抑制作用较强,在72 h时对此酶的抑制作用最大,为39.89%。对3种解毒酶活性影响而言,3种提取物对CarE酶的活性影响不大;对GSTs酶的影响主要在12~48 h,其中乙酸乙酯萃取物的抑制作用最强,36 h时抑制率最大,为39.54%;对FMO酶的抑制作用呈波动式变化,其中以12 h、36 h抑制作用较强。由此推论,马缨丹氯仿提取物、乙酸乙酯和石油醚萃取物能抑制黄胸散白蚁体内的纤维素酶和解毒酶,扰乱其正常的生理代谢功能。  4.马缨丹精油成分牻牛儿醇对白蚁的熏蒸作用及其作用机理:为了探究马缨丹精油成分牻牛儿醇对白蚁熏蒸作用的作用机理,采用改进后的三角瓶熏蒸法,将牻牛儿醇配制成不同浓度后对白蚁的熏蒸作用进行测定,根据实验结果求出牻牛儿醇对白蚁熏蒸作用的致死中浓度,然后将丙酮处理的白蚁为对照组,牻牛儿醇致死中浓度处理的白蚁为处理组,两者进行转录组测序,使用BLAST计算方法比对了8个基本数据库(NCBI nr、Swiss-Prot、TrEMBL、CDD、Pfam、KEGG、KOG、GO),e值小于10-5,发现对照组(CK)和处理组(LC50)有15884个基因的表达量不同,其中5949个基因上调,9935个基因下调。这些表达量不同的基因中,多数涉及到了解毒代谢和应激,说明牻牛儿醇对白蚁有较大的影响。
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