中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (13): 2591-2603.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.13.008
收稿日期:
2025-03-21
接受日期:
2025-05-03
出版日期:
2025-07-01
发布日期:
2025-07-05
通信作者:
联系方式:
詹丽,E-mail:2859202094@qq.com。
基金资助:
ZHAN Li1(), LIANG ZongSuo2, YU Jing3, LU Jun1, LIANG Qian1(
)
Received:
2025-03-21
Accepted:
2025-05-03
Published:
2025-07-01
Online:
2025-07-05
摘要:
【目的】 明确油茶副产物油茶壳对黏虫(Mythimna separata)的杀虫活性成分及作用机制,为黏虫植物源杀虫剂的开发提供依据。【方法】 通过浸虫法和浸叶法测定油茶壳石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯和水提取物对黏虫的杀虫活性;石油醚提取物经硅胶柱层析分离,气相色谱-质谱分析,确定其活性成分;通过非靶向代谢组学技术,对黏虫的差异代谢物进行注释、筛选和分析。【结果】 油茶壳石油醚提取物对黏虫的触杀活性最好,其对黏虫1、3、5和7 d触杀活性的LC50分别为9.53、8.00、7.51和7.02 mg·mL-1。油茶壳石油醚提取物经硅胶柱层析分离,得到20个馏分,馏分6对黏虫的触杀活性最好,1、3、5和7 d触杀活性的LC50分别为3.99、3.85、3.72和3.72 mg·mL-1。馏分6再分离,得到21个馏分,馏分6.4对黏虫的触杀活性最好;经气相色谱-质谱法分析,正十六烷(19.33%)、1-十六烯(14.21%)、二十八烷(4.03%)、十八烷(9.24%)、二氯菊酸(6.73%)、1-十八烯(7.27%)、二十四烷醇(3.87%)和异植醇(5.92%)为主要化合物,其中二氯菊酸对黏虫的触杀活性最好,1、3、5和7 d触杀活性的LC50分别为91.62、55.61、34.94和24.43 μg·mL-1,与阳性对照除虫菊酯的杀虫活性相当。通过非靶向代谢组学技术,筛选得到6个差异代谢物,其中云杉苷、大麻素、5-氟大麻素代谢物和己酰甘氨酸显著上调,而4-乙基-2,6-二羟基苯基硫酸氢酯和N-二十五酰甘氨酸显著下调。这些差异代谢物主要富集在辅因子的生物合成、烟酸和烟酰胺代谢、色氨酸代谢、泛醌和其他萜类醌的生物合成4个信号通路中。【结论】 油茶壳中对黏虫具有良好杀虫活性的化合物为二氯菊酸,研究结果可为黏虫的生物防治及油茶壳高值化利用提供新方向。
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表2
油茶壳各提取物浓度为15 mg·mL-1时对黏虫杀虫活性的校正死亡率"
杀虫方式 Insecticidal method | 提取物 Extract | 校正死亡率Corrected mortality rate (%) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 d | 3 d | 5 d | 7 d | |||||||
触杀活性 Contact toxicity | 石油醚Petroleum ether | 84.00±2.45a | 84.00±2.45a | 84.00±2.45a | 84.00±2.45a | |||||
三氯甲烷Chloroform | 6.00±2.45c | 12.00±3.74c | 12.00±3.74d | 16.00±5.10d | ||||||
乙酸乙酯Ethyl acetate | 42.00±12.81b | 42.00±12.81b | 42.00±12.81bc | 46.00±13.27bc | ||||||
水Aqueous | 4.00±2.45c | 6.00±2.45c | 10.00±3.16d | 14.00±5.10d | ||||||
胃毒活性 Stomach toxicity | 石油醚Petroleum ether | 82.00±7.35a | 84.00±6.00a | 86.00±6.78a | 86.00±6.78a | |||||
三氯甲烷Chloroform | 52.00±8.60b | 54.00±7.48b | 58.00±8.00b | 58.00±8.00b | ||||||
乙酸乙酯Ethyl acetate | 14.00±2.45c | 18.00±5.83c | 18.00±5.83cd | 26.00±6.78cd | ||||||
水Aqueous | 14.00±5.10c | 18.00±5.83c | 18.00±5.83cd | 22.00±3.74cd |
表3
油茶壳石油醚提取物对黏虫的杀虫活性"
杀虫方式 Insecticidal method | 处理时间 Treatment time (d) | 致死中浓度 LC50 (mg∙mL-1) | 95%置信区间 95% CI | 斜率±标准误 Slope±standard error | 卡方 χ2 | P值 P value |
---|---|---|---|---|---|---|
触杀活性 Contact toxicity | 1 | 9.53 | 5.31-43.85 | 3.38±0.30 | 25.00 | <0.001 |
3 | 8.00 | 6.04-11.55 | 3.00±0.25 | 6.95 | 0.073 | |
5 | 7.51 | 6.68-8.55 | 2.83±0.23 | 4.87 | 0.181 | |
7 | 7.02 | 6.24-7.98 | 2.76±0.23 | 4.84 | 0.184 | |
胃毒活性 Stomach toxicity | 1 | 10.34 | 5.48-125.52 | 3.68±0.34 | 27.66 | <0.001 |
3 | 9.41 | 4.36-858.62 | 2.79±0.24 | 32.84 | <0.001 | |
5 | 8.76 | 4.48-59.47 | 2.90±0.25 | 28.16 | <0.001 | |
7 | 8.76 | 4.48-59.47 | 2.90±0.25 | 28.16 | <0.001 |
表4
油茶壳石油醚提取物各馏分在10 mg·mL-1浓度下对黏虫触杀活性的校正死亡率"
馏分 Fraction | 校正死亡率Corrected mortality rate (%) | |||
---|---|---|---|---|
1 d | 3 d | 5 d | 7 d | |
1 | 22.00±2.00c | 22.00±2.00cd | 26.00±2.45cd | 26.00±2.45cd |
2 | — | 22.00±2.00cd | 30.00±0c | 30.00±0c |
3 | 46.00±2.45b | 52.00±2.00b | 52.00±2.00b | 54.00±2.45b |
4 | 10.00±3.16def | 10.00±3.16efg | 10.00±3.16ghij | 10.00±3.16ghij |
5 | 6.00±2.45efgh | 8.00±2.00efg | 12.00±2.00fghi | 12.00±2.00fghi |
6 | 98.00±2.00a | 98.00±2.00a | 98.00±2.00a | 98.00±2.00a |
7 | 6.00±2.45efgh | 8.00±2.00efg | 10.00±0ghij | 10.00±0ghij |
8 | 12.00±2.00de | 14.00±2.45def | 16.00±2.45efg | 16.00±2.45efg |
9 | 8.00±2.00efg | 14.00±2.45def | 18.00±2.00ef | 18.00±2.00ef |
10 | 10.00±0def | 16.00±2.45de | 22.00±2.00de | 22.00±2.00de |
11 | 4.00±2.45fgh | 4.00±2.45g | 10.00±0ghij | 10.00±0ghij |
12 | 16.00±2.45cd | 20.00±0cd | 22.00±2.00de | 22.00±2.00de |
13 | 2.00±2.00gh | 4.00±2.45g | 8.00±2.00hij | 8.00±2.00hij |
14 | 2.00±2.00gh | 2.00±2.00g | 4.00±2.45j | 4.00±2.45j |
15 | 2.00±2.00gh | 8.00±2.00efg | 8.00±2.00hij | 10.00±0ghij |
16 | 2.00±2.00gh | 6.00±2.45fg | 16.00±2.45efg | 16.00±2.45efg |
17 | 52.00±2.00b | 56.00±2.45b | 56.00±2.45b | 56.00±2.45b |
18 | 4.00±2.45fgh | 6.00±2.45fg | 14.00±2.45fgh | 14.00±2.45fgh |
19 | — | 2.00±2.00g | 6.00±2.45ij | 6.00±2.45ij |
20 | 22.00±2.00c | 26.00±2.45c | 28.00±2.00cd | 28.00±2.00cd |
表6
石油醚馏分6各馏分在10 mg·mL-1浓度下对黏虫触杀活性的校正死亡率"
馏分 Fraction | 校正死亡率Corrected mortality rate (%) | |||
---|---|---|---|---|
1 d | 3 d | 5 d | 7 d | |
6.1 | 38.00±2.00ij | 42.00±2.00h | 44.00±2.45f | 44.00±2.45f |
6.2 | 84.00±2.45b | 84.00±2.45b | 84.00±2.45b | 84.00±2.45b |
6.3 | 26.00±2.45kl | 26.00±2.45jk | 26.00±2.45hi | 26.00±2.45hi |
6.4 | 100.00±0a | 100.00±0a | 100.00±0a | 100.00±0a |
6.5 | 56.00±2.45fg | 56.00±2.45ef | 58.00±2.00e | 60.00±0e |
6.6 | 22.00±2.00l | 24.00±2.45jk | 24.00±2.45hi | 24.00±2.45hi |
6.7 | 26.00±2.45kl | 28.00±2.00ij | 28.00±2.00gh | 28.00±2.00gh |
6.8 | 60.00±0def | 60.00±0de | 62.00±2.00de | 62.00±2.00de |
6.9 | 34.00±2.45j | 34.00±2.45i | 34.00±2.45g | 34.00±2.45g |
6.10 | 50.00±0gh | 50.00±0fg | 50.00±0f | 50.00±0f |
6.11 | 46.00±2.45h | 46.00±2.45gh | 46.00±2.45f | 46.00±2.45f |
6.12 | 62.00±2.00def | 64.00±2.45cd | 64.00±2.45cde | 64.00±2.45cde |
6.13 | 60.00±0def | 60.00±0de | 62.00±2.00de | 62.00±2.00de |
6.14 | 66.00±2.45cd | 68.00±2.00c | 70.00±0c | 70.00±0c |
6.15 | 64.00±2.45cde | 64.00±2.45cd | 68.00±2.00cd | 68.00±2.00cd |
6.16 | 60.00±0def | 60.00±0de | 60.00±0e | 60.00±0e |
6.17 | 58.00±2.00ef | 60.00±0de | 60.00±0e | 60.00±0e |
6.18 | 32.00±2.00jk | 34.00±2.45i | 34.00±2.45g | 34.00±2.45g |
6.19 | 44.00±2.45hi | 46.00±2.45gh | 46.00±2.45f | 46.00±2.45f |
6.20 | 70.00±0c | 70.00±0c | 70.00±0c | 70.00±0c |
6.21 | 20.00±0l | 20.00±0k | 20.00±0i | 20.00±0i |
表7
馏分6.4的化学成分"
序号 No. | 保留时间 Retention time (min) | 化合物 Compound | 相对含量 Relative content (%) |
---|---|---|---|
1 | 1.839 | 正十六烷Hexadecane | 19.33 |
2 | 1.971 | 1-十六烯1-Hexadecene | 14.21 |
3 | 2.251 | 二十八烷Octacosane | 4.03 |
4 | 2.503 | 十八烷Octadecane | 9.24 |
5 | 2.595 | 二氯菊酸甲酯Dichlorochrysanthemic acid methyl ester | 6.73 |
6 | 2.766 | 1-十八烯1-Octadecene | 7.27 |
7 | 4.197 | 二十四烷醇1-Tetracosanol | 3.87 |
8 | 6.909 | 异植醇Isophytol | 5.92 |
表8
馏分6.4化学成分对黏虫触杀活性的校正死亡率"
化合物 Compound | 校正死亡率Corrected mortality rate (%) | |||
---|---|---|---|---|
1 d | 3 d | 5 d | 7 d | |
正十六烷Hexadecane | 12.00±2.00c | 14.00±2.45c | 14.00±2.45d | 14.00±2.45cd |
1-十六烯1-Hexadecene | 18.00±2.00b | 30.00±0b | 30.00±0b | 32.00±2.00b |
二十八烷Octacosane | — | 2.00±2.00e | 2.00±2.00f | 4.00±2.45e |
十八烷Octadecane | — | — | — | — |
二氯菊酸Dichlorochrysanthemic acid | 100.00±0a | 100.00±0a | 100.00±0a | 100.00±0a |
1-十八烯1-Octadecene | 10.00±0cd | 16.00±2.45c | 18.00±2.00c | 18.00±2.00c |
二十四烷醇1-Tetracosanol | — | — | — | — |
异植醇Isophytol | 8.00±2.00d | 10.00±0d | 10.00±0e | 10.00±0d |
表9
二氯菊酸与除虫菊酯对黏虫的触杀活性"
处理 Treatment | 处理时间 Treatment time (d) | 致死中浓度 LC50 (μg∙mL-1) | 95%置信区间 95% CI | 斜率±标准误 Slope±standard error | 卡方 χ2 | P值 P value |
---|---|---|---|---|---|---|
二氯菊酸 Dichlorochrysanthemic acid | 1 | 91.62 | 76.93-110.12 | 2.42±0.08 | 258.93 | <0.001 |
3 | 55.61 | 46.62-66.40 | 1.49±0.05 | 132.25 | <0.001 | |
5 | 34.94 | 28.04-42.64 | 1.19±0.05 | 115.49 | <0.001 | |
7 | 24.43 | 18.20-31.08 | 1.10±0.05 | 129.87 | <0.001 | |
除虫菊酯 Pyrethrin | 1 | 39.50 | 23.80-65.65 | 0.53±0.03 | 100.34 | <0.001 |
3 | 23.19 | 12.67-40.16 | 0.56±0.03 | 133.79 | <0.001 | |
5 | 11.98 | 6.40-20.08 | 0.53±0.03 | 104.19 | <0.001 | |
7 | 8.10 | 3.90-14.22 | 0.54±0.03 | 117.25 | <0.001 |
表10
二氯菊酸处理与对照组黏虫样本中差异显著的代谢物"
序号 No. | 名称 Name | 变异倍数 Fold change | P值 P value | 保留时间 Retention time (min) |
---|---|---|---|---|
1 | 4-乙基-2,6-二羟基苯基硫酸氢酯 4-Ethyl-2,6-dihydroxyphenyl hydrogen sulfate | 0.423 | 0.017 | 0.713 |
2 | 云杉苷Piceid | 2.150 | 0.004 | 2.849 |
3 | 大麻素Cannabinoid | 2.669 | 0.032 | 3.027 |
4 | 己酰甘氨酸Caproylglycine | 2.069 | 0.012 | 3.326 |
5 | 5-氟大麻素代谢物5-Fluoro-cannabinoid metabolite | 2.460 | 0.040 | 4.216 |
6 | N-二十五酰甘氨酸N-Pentacosanoylglycine | 0.487 | 0.047 | 8.806 |
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