生物科学毕业论文-土荆芥三种提取方法的粗提物对谷蠹和赤拟谷盗的触杀和熏蒸活性.doc
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1、学号: 200724140208本 科 生 毕 业 论 文(设 计)题 目:土荆芥三种提取方法的粗提物对谷蠹和赤拟谷盗的触杀和熏蒸活性作者姓名:专业班级:生物科学2007级02班指导教师:化学与生命科学学院二零一一年五月郑重声明本人的毕业论文 (设计) 是在 老师的指导下独立撰写并完成的。毕业论文(设计)没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任;并可通过网络受公众的查询,特此郑重声明! 毕业论文作者(签名): 2011年5月 日 目 录中文摘要1英文摘要(Abstract) 21 选题背景31.1 谷蠹和赤拟谷盗的研究概况31.1.1
2、谷蠹的研究概况31.1.2赤拟谷盗的研究概况31.2 植物源杀虫剂的研究概况41.3 土荆芥的研究概况51.3.1 土荆芥的形态特征51.3.2 土荆芥的化学成分研究51.3.3 土荆芥的生物活性研究51.4 本研究的思路及基本意义62 实验过程62.1材料与方法72.1.1 供试谷蠹和赤拟谷盗72.1.2 供试植物和制备72.2 实验方法82.2.1 触杀活性82.2.2 熏蒸活性83 结果与分析93.1 三种提取方法对土荆芥萃取结果比较93.2 土荆芥三种提取方法对谷蠹和赤拟谷盗成虫的触杀作用93.3 土荆芥三种提取方法对谷蠹和赤拟谷盗成虫的熏蒸作用104 小结与讨论114.1 小结114
3、.2 讨论12参考文献13致谢14土荆芥三种提取方法的粗提物对谷蠹和赤拟谷盗的触杀和熏蒸活性土荆芥三种提取方法的粗提物对谷蠹和赤拟谷盗的触杀和熏蒸活性化学与生命科学学院 生物科学专业 200702班摘要:本文以谷蠹和赤拟谷盗为供试昆虫,研究了土荆芥粗提物对谷蠹和赤拟谷盗常用杀虫剂触杀作用和熏蒸作用的影响。分别采用三种方法:冷浸法、索氏提取法、超声波提取法并用有机极性溶剂-石油醚对土荆芥活性成分进行粗提,比较三种方法的土荆芥粗提物对储粮害虫-谷蠹(Rhizopertha dominica)和赤拟谷盗(Tribolium castaneum)的触杀和熏蒸作用。研究结果表明,土荆芥的活性成分的提取效
4、果为超声波提取率索氏提取率冷浸法提取率,分别为8.6%、4.5%、4.3%。三种提取方法在浓度为6.494mg/cm2对谷蠹的触杀效果显著,6.494mg/cm2剂量处理48h后索氏提取和超声波提取法石油醚提取物对谷蠹成虫的校正死亡率均达到70%以上,72h后冷浸法提取物的校正死亡率也高达60%以上,但对赤拟谷盗几乎没有触杀作用,3d后最高校正死亡率只有16.12%。三种提取方法在最高浓度为6.494 mg/cm2对谷蠹的熏蒸作用也明显比赤拟谷盗的效果好,5d后谷蠹的熏蒸校正死亡率均达到了80%以上,而赤拟谷盗的校正死亡率最高只15.90%。此研究有望为土荆芥资源的合理利用以及储粮害虫植物型杀
5、虫剂的开发提供一定参考依据。关键词:粗提方法;土荆芥;谷蠹;赤拟谷盗;触杀作用;熏蒸作用 Control Effect on contact and fumigation activities fromthree ways of extracts from Chenopodiumambrosioides L. against R. dominica and Tribolium朗读显示对应的拉丁字符的字典Tao XingxingClass200702, Biology, College of Chemistry and Life Science, HNUAbstract: In this pap
6、er, Rhizopertha dominica and Tribolium castaneum were as test insects to study the crude extracts of Chenopodium ambrosioides L, which might have toxic and fumigation effects of insecticides.Polar solvents- petroleum ether were used to get the extracts of Chenopodium ambrosioides L. by three methods
7、-cold soaking method Soxhletextraction method and U ltrasonic extraction method. The repellence and contact toxicity activities of the extracts were tested against Rhizopertha dominica and Tribolium castaneum .The results showed that the extraction efficiency of C. ambrosioides L. was in sequence U
8、ltrasonic extraction method Soxhletextraction method cold soaking method, the extraction rates were 8.6%, 4.5%,and 4.3%. Three different methods in the concentration of R. dominica contacting 6.494mg/cm2 was of great significance, at the 6.494mg/cm2 dose after 48h, Soxhlet extraction and ultrasonic
9、extraction of petroleum ether extract of R. dominica adults were 70% corrected mortality above, 72h after the cold soak method extracts the corrected mortality rate was as high as 60%, but almost no castaneum contact action, after three days, the highest corrected mortality was only 16.12%. Three di
10、fferent methods at the highest concentration of 6.494 mg/cm2 on the role of R. dominica were significantly higher than the fumigation Tribolium good effect, after 5 days R. dominica fumigation corrected mortality reached 80%, while the maximum corrected mortality of Tribolium castaneum was only 15.9
11、0%. This study will wormseed rational use of resources and the type of plant pests in stored grain insecticides developed to provide a reference.Keywords: Crud extracts; Chenopoidium ambrosioides L.; Rhizopertha dominica ; Tribolium castaneum; contact toxicity; fumigation toxicity1 选题背景1.1 谷蠹和赤拟谷盗的研
12、究概况1.1.1 谷蠹(Rhizopertha dominica)也叫“米长蠹”,贮藏谷物的重要害虫,长蠹科。成虫体长约2.6毫米 ,暗褐色,头部隐藏于前胸下面与胸部垂直,触角末端三节膨大呈片状;前胸圆筒形,背面有小刺。幼虫体形弯曲,头部细小,胸部肥大,全体疏生淡黄色微毛。一般年生2代。成虫及幼虫为害谷粒、豆类、面粉等。防治法:降低贮粮水分及温度,进行粮食贮藏的科学管理,必要时用氰酸气、氯化苦、溴甲烷二氯乙烷等药熏蒸。生活习性 华中年生2代,华南25代,多以成虫在发热的粮谷中或粮粒内越冬,少数以幼虫越冬。气温28,相对湿度70,完成1代历时40天,寒冷地区则需6个月。成虫飞翔力强,常钻入粮堆里
13、温度最高的地方或聚集在距粮面67100cm处为害。气温高于37成虫常钻出在仓库内飞翔。每雌产卵200500粒,把卵产在粮粒蛀孔处或粉屑中,初孵幼虫钻入粮粒中蛀食,直到羽化成虫,该虫抗热抗旱性强,粮食含水8时还能发育或繁殖。每年4月成虫开始活动交配产卵,7月中旬第1代成虫出现,8月下旬一9月上旬第2代成虫为害严重。一直持续到9月份,气温下降后,开始进入越冬处,全世代历期4391天,卵期1113天,幼虫期2867天,蛹期34天,成虫寿命1年。1.1.2 赤拟谷盗(Tribolium castaneum Herbst)属鞘翅目,拟步甲科。分布在我国大部分省区,世界热带与较温暖地区。寄主食用菌、玉米、
14、小麦、稻、高粱、油料、干果、豆类、中药材。为害特点:主要为害面粉,该虫有臭腺,分泌臭液,使面粉发生霉腥味,其分泌物还含有致癌物苯醌。形态特征:成虫长椭圆形,体长345mm,赤褐色至褐色,体上密布小刻点,背面光滑,具光泽,头扁阔;触角锤状11节,锤端3节膨大,复眼黑色,两复眼腹面距离约与复眼的横径等长,前胸背板呈矩形,两侧稍圆,前角钝圆,有刻点;小盾片小,略呈矩形,鞘翅长达腹末,与前胸背板同宽,上具10条纵刻点行。前、中、后足5R节分别为5、5、4节。幼虫细长圆筒形,长68mm,有胸足3对,头浅褐色,口器黑褐色,触角3节,长为头长之半,胸、腹部12节,各节前半 部骨化区浅褐色,后半部黄白色。臀叉
15、向上翘。腹末具1对伪足状突起。 生活习性:年生45代,以成虫在包装物、苇席、杂物及各种缝隙中越冬,雄虫寿命547天,雌虫226天,把卵产在仓库缝隙处,卵粒上附有粉末碎屑一般不易看清,每雌产卵327956粒。最适发育温度2730。相对湿度70,30完成一代27天左右。把气温调到44,相对湿度77,幼虫10小时、成虫7小时即死亡;501小时即死亡;低于-1.1各虫态17天即死亡;-6.7-3.95天全死亡。1.2 植物源杀虫剂的研究概况目前在国家粮库和地方粮库主要采用熏蒸剂和化学防护剂防治玉米象、谷蠹等储粮害虫,由此产生的3R问题已经很明显1,2,为此,亟待寻找更安全、高效的方法来控制储粮害虫的危
16、害。而植物源杀虫剂是一类利用具有杀虫活性植物的某些部分或提取的有效成分而制成的杀虫剂。从植物中提取高效低毒或无毒活性成分用于防治储粮害虫,既能达到防治目的,又具有不影响粮食品质、不污染环境、对人畜安全、无残留、易降解、作用机理复杂、不易产生抗药性、经济方便等优点3,4,5。为了保护生态环境,减少粮食污染,降低防治成本,且能有效防治储粮害虫,增强粮食的市场竞争力,植物杀虫剂的使用是十分必要的,植物性杀虫剂的研究和开发已成为当今热点6,7。植物源农药在储粮害虫防治上的应用,国内外有很多相关的研究和报道。国内研究的植物有竹子、黄杜鹃、紫茎泽兰、大蒜、石菖蒲、苦杏仁、肉桂、留兰香、柠檬果、八角、茴香、
17、细叶桉树,花椒、银杏、苦楝、蓖麻、柑桔等8。国外研究的有酸橙油、棕榈玫瑰油、杉木油、黑胡椒籽油、蓝桉叶油、印楝、芥子油、辣薄荷、黑胡椒、灌木洋葱、加纳植物、几内亚植物甜罗勒精油、非洲罗勒精油、西非植物万寿菊、山香、樟脑罗勒、罗勒、胡椒、姜黄叶、辣根油等9,10。迄今为止,茴香、八角、黑胡椒粉、红桔油、金桔油、薄荷脑、樟脑、桉叶油、除虫菊等数十种植物性物质已被证明对玉米象均有不同程度的防治效果2,11。目前对于植物源农药的研究应用主要有以下几种方式:直接应用。活性成分的分离与应用。植物源农药之间的复配或者与化学农药之间的复配。研究活性物质的结构、作用机理、结构与活性间的关系,以植物中的活性成分为
18、先导,合成新型植物源农药制剂7。直接应用的主要优点是能够发挥粗提物中的各种成分的协同作用,投资少,开发周期短。而活性成分的分离与应用是将粗提物中的活性成分分离出来加以应用,对其中的化学成分往往比较清楚。植物源农药之间的复配或者与化学农药之间的复配可以通过不同的农药杀虫机理,互相补充提高药效。另外植物源农药与化学农药的混配,可以大大减少化学农药的用量7,因此可以减缓害虫抗药性的产生。姚英娟、薛东等以几种植物性杀虫物质与防虫磷混配剂在实验室的条件下,对玉米象的防治作用进行试验,结果表明,供试的几种植物性杀虫物质和防虫磷混合后,防治效果高于防虫磷单独处理,且防虫磷的用量减少50%12。1.3 土荆芥
19、研究概况土荆芥(Chenopoidium ambrosioides L.)为藜科植物带有果穗的全草,为一年生或多年生草本,始载于生草药性备要,多作民间用药。原产于热带美洲,现广泛分布于全世界温带至热带地区。我国主要分布在福建、江西、浙江、江苏、广东、广西、台湾等南方省份通常生长在路边、河岸等处的荒地中以及农田中。具祛风、除湿、杀虫、通经、止痛功效,用于治疗皮肤风湿痹痛、钩虫、蛔虫、痛经、闭经、皮肤湿疹和蛇虫咬伤等症13,14。1.3.1 土荆芥的形态特征土荆芥,高50-80cm,茎直立,有棱,多分枝:分枝细弱,有腺毛或无毛:叶长圆状披针形至披钎形,长达15cm,宽约5cm,顶端渐尖,基部渐狭成
20、短叶柄,边缘具不整齐的锯齿,下面有黄色腺点,沿脉疏生柔毛;花序穗状,腋生,分枝或不分枝:花两性或雌性,通常3-5朵簇生于苞腋,花被裂;雄蕊5枚,胞果扁球形:种子横生或斜生,红褐色,光亮,直径0.7mm。花期8-9月,果期9-10月14。1.3.2 土荆芥的化学成分研究国内外学者对土荆芥化学成分进行了多年的研究。但主要是针对其挥发油成分,对非挥发油成分的研究报道较少。岩左准三等报道其果实中含挥发油可高达4%,驱虫土荆芥挥发油中的驱虫有效成分为驱蛔脑,含量约40%-70%,此外还含有一些萜类包括-松油烯,柠檬烯,2,8-对二烯等27。Sagrero-Nieves等报道土荆芥叶挥发油中含有49种挥发
21、性化学成分,其中含柠檬烯(32.5%)和反式松香芹醇(26.7%)等15,16。熊秀芳张银华等用色谱-质谱联用技术对湖北产土荆芥挥发油的化学成分进行了分析。鉴定了80种组分。其中主要组分是:薄荷醇(31.331%)、-松油烯(13.210%)、香芹烯醇(8.526%)、对伞花烃(8.343%)、1,8-桉叶油素(7.417%)等5种化合物。被鉴定的80种成分,共占挥发油总含量的99.112%15。黄雪峰、李凡等为全面了解土荆芥的化学组成,阐明其化学成分与药理作用的关系,对荆芥非挥发油成分进行了研究,从中分离得到7种化合物,经光谱解析,确定了它们的结构。这7种化合物分别是(1R, 2S, 3S,
22、 4S)-1, 2, 3, 4-tetrahy -dtmxy pmenthene,-谷甾醇,a-菠菜甾醇,4-isopropyl-me-thyl-4-cyclohexene,1, 2, 3-triol,槲皮素,反式桂皮酸,L-鼠李糖17。1.3.3 土荆芥的生物活性研究土荆芥分布广泛,不同产地的土荆芥,其挥发油组成有较大的区别。但其主要成分为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等。由于土荆芥富含各种挥发性油,而许多挥发性油又是植物对环境适应过程中产生的次生代谢产物,因而多具有明显的药理作用,如对真菌如发癣菌有良好的抑制作用,并有显著的抗溃疡及抑制幽门螺旋杆菌的作用18。除此之外,许多研究表明土荆
23、芥还有重要的杀虫作用,如土荆芥及其精油对贮粮害虫绿豆象(Calloso bruchus chinensis),四纹豆象(C. maculates),菜豆象(Acanthoscelides obtectus),谷象(Sitophilus granaries)和大谷蠹(Prostephanus truncates)有熏杀作用,对家蝇、黄曲条跳甲也具有毒杀作用19,20,对菜青虫和小菜蛾具有触杀、熏蒸、拒食和生长抑制作用20,21;土荆芥生物总碱也对家蝇有毒杀效果,处理后能提高家蝇对杀虫剂的敏感性,而且能抑制家蝇体内解毒酶系活性22。1.4 本研究的基本思路及意义我国的土荆芥资源丰富,在部分地区甚至
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