CN111296461A - 薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物防治领域，具体涉及薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用。本发明所述薯蓣皂苷是由螺甾烷型的薯蓣皂苷元和一个连接在3位羟基上的糖元通过β‑1，3苷键连接的甾类化合物，包括薯蓣类糖苷重楼皂苷和纤细薯蓣皂苷。所述的薯蓣皂苷可以作为药物有效成分添加到农药用载体或组合物中，制成农药，然后采用通常的农药剂型和使用方法，用于防治松线虫病害。本发明所述的薯蓣皂苷均来源于薯蓣科植物紫黄姜的块茎，对人体无害，在环境中易于降解，因此与化学杀线虫剂相比，具有无毒无残留的特性，且对松线虫病害的防治效果均优于目前常规化学杀线虫剂苦参碱，符合绿色环保和可持续农业生产与发展的需要。

Description

薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用

技术领域

本发明属于生物防治领域，具体涉及薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用。

背景技术

松材线虫病又称松树萎蔫病，是松树的一种毁灭性流行病，由松材线虫引起，给林业生产带来巨大的生态灾难。一般情况下，松材线虫都会寄生于松木内部，线虫具有1mm的体长，整体表现为细长的形态。每年夏季来临，新生长出来的松树嫩梢就会遭受天牛的啃食，而松材线虫就可以借助啃食后的林木表皮迅速进入林木，然后停留于松树内部。松木一旦遭受感染，那么林木上皮细胞与树脂道就会迅速毁坏，导致松木丧失蒸腾作用，以至于整个植株表现为快速失水的状态，从而引起植株死亡。其特点是致病力强，寄主死亡速度快；传播快，且常常猝不及防；一旦发生，治理难度大，长期以来，松材线虫病的治理围绕着清除病死木、化学药剂杀死天牛、引诱剂诱杀松墨天牛、利用诱木引诱松墨天牛产卵、药剂注射防治病木内的松材线虫等工作进行，但当前的化学药剂均为高毒高残留农药，极易对树木及生态环境造成破坏，因此寻求天然有效的生物防治杀线剂，是目前防治松线虫病害的研究热点之一。

薯蓣皂苷广泛存在于薯蓣科、百合科、石竹科和蔷薇科等药用植物中，尤其是在薯蓣科植物根茎中含量丰富，如穿山龙、盾叶薯蓣、福州薯蓣等，为糖缀合物，可以连接一个或多个糖链，极性较大，不易结晶，无定形粉末。薯蓣皂苷在酸或酶的作用下，苷键断裂除去糖基，形成易结晶的薯蓣皂苷元。薯蓣皂苷元为白色针状结晶或轻质粉末，化学名为Δ5－异螺旋甾烯－3β醇，分子式C₂₇H₄₂O₃，熔点195～205℃，难溶于水，可溶于甲醇、石油醚等有机溶剂，除用于传统合成避孕药和其他甾体激素药物外，还具有镇咳祛痰、改善心血管功能、保肝、调脂、抗衰老、调节机体免疫、杀钉螺、抗炎、抗肿瘤等多种药理作用。

本发明人在进行室内试验，采用粘捕法对松线虫进行密度测定时发现：

不同薯蓣皂苷和苦参碱对松线虫的LC(50)(半数致死浓度)为：I:0.69、II:0.71、III:0.68，苦参碱：1.02；

以不同薯蓣皂苷和苦参碱的LC(50)值为基础浓度制定饵剂，实验结果显示8d内薯蓣皂苷组死亡率均在98％左右，苦参碱组松线虫死亡率为87％；

林场防治实验结果显示，第30天的密度下降率分别为I:97.4％、II:98.1％、III:97.9％，苦参碱：83.7％。

以上结果显示，薯蓣皂苷有比苦参碱更好的致死松线虫的作用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题的不足，提供一种薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，所述薯蓣皂苷是由螺甾烷型的薯蓣皂苷元和一个连接在3位羟基上的糖元通过β-1，3苷键连接的甾类化合物，其结构式如下所示，其中R代表糖元取代基：

优选的，所述薯蓣皂苷包括薯蓣类糖苷重楼皂苷和纤细薯蓣皂苷，更优选的，所述薯蓣皂苷为薯蓣类糖苷重楼皂苷I、薯蓣类糖苷重楼皂苷II、薯蓣皂苷III、纤细薯蓣皂苷IV或薯蓣类糖苷重楼皂苷V，结构式如下所示：

优选的，所述防治包括抑制松线虫卵的孵化和杀死幼虫。

优选的，所述薯蓣皂苷作为农药的药物有效成分，添加到农药用载体或组合物中，制成农药，可以采用通常的农药剂型和使用方法，用于防治松线虫病害；更优选的，所述薯蓣皂苷在农药中的浓度为1～15mg/mL，更优选的，所述薯蓣皂苷在农药中的浓度为10mg/mL。

本发明与现有技术相比，其有益效果主要体现在：

1.本发明所述的薯蓣皂苷均来源于薯蓣科植物紫黄姜的块茎，对人体无害。

2.林场试验表明，不同薯蓣皂苷对松线虫病害的防治效果均优于目前常规化学杀线虫剂苦参碱。

3.以不同薯蓣皂苷作为药物有效成分，添加到农药用载体或组合物中，制成农药，可以采用通常的农药剂型和使用方法，用于防治松线虫病害。

4.本发明所述的薯蓣皂苷均来源于天然植物，在环境中易于降解，因此与化学杀线虫剂相比，具有无毒无残留的特性，符合绿色环保和可持续农业生产与发展的需要。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明所用薯蓣皂苷均为市售产品，以紫黄姜为原料，经水解、提取而得，含量为98％。

本发明实验中，以3mg/mL、6mg/mL和10mg/mL浓度的不同薯蓣皂苷处理松线虫卵4d、8d和12d，其卵孵化抑制率如表一所示，再以相同条件处理松线虫二龄幼虫3d，并用清水复苏2d，校正死亡率如表二所示。

实施例1：不同薯蓣皂苷及苦参碱对松线虫卵孵化抑制活性测定

在解剖镜下挑取色泽和大小较一致的成熟松线虫，用2％次氯酸钠消毒3-6min，再用无菌水冲洗3遍，放入20孔板内，每处理加入10个成熟的松线虫，分别加入lmL供试薯蓣皂苷溶液(I、II、III)和1ml供试苦参碱溶液，供试溶液以灭菌水配制，每处理设4次重复，以无菌水做对照，置26℃培养，分别于4d、8d、12d观察记录线虫孵化数量，计算线虫卵孵化抑制率。

表一：同样浓度的薯蓣皂苷和苦参碱处理后的卵孵化抑制率S:薯蓣皂苷K:苦参碱

结果表明：薯蓣皂苷比苦参碱更适用于松线虫害的治理。

实施例2：薯蓣皂苷对松线虫二龄幼虫的毒杀活性测定

采用药液浸泡法：在20孔板内分别加入lmL的供试溶液，供试溶液以灭菌水配制，然后加入供试线虫30-50条，置于26℃恒温箱中，于1d、2d、3d在倒置显微镜下检查并记录线虫活虫数和死虫数，计算各自校正死亡率。并且，将处理3d的进行清水复苏2d，再次于倒置显微镜下检查并记录线虫活虫数和死虫数，计算复苏2d校正死亡率。每处理设4次重复，以无菌水做对照。

表二：同样浓度的薯蓣皂苷和苦参碱处理后的校正死亡率S:薯蓣皂苷K:苦参碱

结果表明：使用苦参碱对松线虫的校正死亡率偏低，且清水复苏2d后有假死松线虫恢复活性，相比之下使用薯蓣皂苷的组别校正死亡率较高，且用清水复苏2d后仍有少量松线虫死亡。

实施例3：林场进行薯蓣皂苷防治松线虫病试验

松树树龄20a.胸径14-20cm，树高5-7m，树种以黑松，马尾松为主，另外还有长夜松，五针松，白皮松，赤松等等。

采用树干滴注的方法，在三月下旬，选择直径5mm钻头，用电钻在距地面40～50cm处树干上向下倾斜45°钻孔。孔深约5～6cm，每株树滴注孔为1个，滴注药剂总量为树干每厘米基径0.5ml。用医用输液器每孔分别注入5％薯蓣皂苷I、5％薯蓣皂苷II、5％薯蓣皂苷III和5％苦参碱，注药后用泥封住孔口，每剂量重复三次。

此后定期观察植株生长情况，结果发现使用三种薯蓣皂苷防治的松树生长普遍良好,不但控制病害,而且促进植株生长,叶色浓绿,枝茂叶盛。而使用苦参碱的对照株仍有松墨天牛存活，且植株发黄，影响生长。

林场试验结果表明，不同薯蓣皂苷均对松线虫病害有很好的防治效果，且对松树无危害。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述薯蓣皂苷是由螺甾烷型的薯蓣皂苷元和一个连接在3位羟基上的糖元通过β-1，3苷键连接的甾类化合物，其结构式如下所示，其中R代表糖元取代基：

2.根据权利要求1所述薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述薯蓣皂苷包括薯蓣类糖苷重楼皂苷和纤细薯蓣皂苷。

3.根据权利要求1或2所述薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述薯蓣皂苷为薯蓣类糖苷重楼皂苷I、薯蓣类糖苷重楼皂苷II、薯蓣皂苷III、纤细薯蓣皂苷IV或薯蓣类糖苷重楼皂苷V，结构式如下所示：

4.根据权利要求1所述薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述防治包括抑制松线虫卵的孵化和杀死幼虫。

5.根据权利要求1所述薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述薯蓣皂苷作为农药的药物有效成分。

6.根据权利要求5所述薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述薯蓣皂苷作为农药的药物有效成分的浓度为1～15mg/mL。

7.根据权利要求5或6所述薯蓣皂苷在防治松线虫病害上的应用，其特征在于，所述薯蓣皂苷作为农药的药物有效成分的浓度为10mg/mL。