CN112674121B - 花椒簕在杀螨杀虫方面的用途及其生物防治药剂和制备方法 - Google Patents

花椒簕在杀螨杀虫方面的用途及其生物防治药剂和制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明“花椒簕在杀螨杀虫方面的用途及其生物防治药剂和制备方法”属于生物防治领域。本发明涉及花椒簕在杀螨杀虫方面的用途，以及基于花椒簕精油的生物防治药剂。本发明的生物防治药剂可高效杀灭害螨及农业害虫，同时无毒无害、安全可靠、成本低廉。

Description

花椒簕在杀螨杀虫方面的用途及其生物防治药剂和制备方法
技术领域
本发明属于生物防治领域，具体涉及花椒簕在杀螨杀虫方面的用途及其生物防治药剂和制备方法。
背景技术
二斑叶螨（Tetranychus urticae）是一类严重危害农作物的生物，因其寄主范围广、个体小、繁殖快，隐蔽性和抗药性强，且二斑叶螨主要在作物叶片背面取食，故是一类难以防治的有害生物。目前防治二斑叶螨的主要措施是施用杀螨剂，在长期的药剂选择压力下，二斑叶螨的抗性也在逐渐增强；同时，化学药剂的使用，在防治螨的同时，对非靶标生物也具有杀伤作用，破坏生态平衡，引起螨的再猖獗。
西花蓟马（Frankliniella occidentalis）属缨翅目蓟马科昆虫，寄主范围广，已知500多种寄主植物，危害桃、李、苹果、草莓、葡萄等经济水果及番茄、生菜、辣椒、豆类等蔬菜，严重威胁农业生产。另外因为害虫虫体小，危害活动隐秘，存在一定的抗药性，因此西花蓟马是一类较难防治的农业害虫。因此，开发高效、低毒、低残留、环境友好性农药的需求不断增长；在害虫的综合防治中，植物源杀虫剂备受青睐。
花椒簕（Zanthoxylum scandens）属芸香科花椒属植物，为藤状灌木。枝干具有短钩刺，奇数羽状复叶，互生或叶轴上部对生，叶轴具短钩刺；聚伞状圆锥花序，腋生或顶生；果序及果柄均无毛，或疏被微柔毛，顶端具短芒尖，油腺点不显；花期3-5月，果期7-8月。花椒簕分布于长江以南，常生长在山坡灌木丛。
本领域尚未报道过花椒簕的杀螨杀虫应用。
发明内容
本发明基于本领域的上述空白，发现花椒簕在杀灭二斑叶螨和农业害虫西花蓟马方面的作用，并提供其在生防领域杀螨杀虫方面的用途。
本发明的技术方案如下：
花椒簕在杀螨杀虫方面的用途。
所述螨选自害螨，所述虫选自农业害虫；
优选地，所述害螨为二斑叶螨；
优选地，所述农业害虫选自西花蓟马。
所述杀螨杀虫的方式为触杀、和/或，喷施。
采用花椒簕精油杀螨杀虫；
优选地，所述花椒簕精油提取自花椒簕的茎叶部分。
花椒簕在制备生防药剂方面的用途。
一种生物防治药剂，其特征在于，其活性成分为花椒簕精油。
所述生物防治药剂选自杀螨剂、和/或，杀虫剂；
优选地，所述花椒簕精油的杀螨杀虫活性成分包括：1,8-桉叶素（1,8-Cineole）、芳樟醇(Linalool)、樟脑（Camphor）、丁香酚（Eugenol）、β-石竹烯（β-Caryophyllene）。
一种生物防治药剂的制备方法，其特征在于，将花椒簕的茎叶部分进行水煮、冷凝、萃取而得。
所述水煮指用水煮沸处理4-8h，优选6h；
优选地，所述蒸馏指水蒸气蒸馏法蒸馏4-8h，优选6h；
优选地，所述萃取指用正己烷萃取；
优选地，所述萃取的水浴温度为38-45℃，优选40℃；
优选地，萃取所得的混合物经干燥后蒸发去除正己烷；
优选地，所述干燥指采用无水硫酸钠干燥；
优选地，所述蒸发指采用旋转蒸发仪蒸发。
本发明开拓性地发现花椒簕的杀虫杀螨作用，并以此验证了其在生物防治领域的突出效果，同时提取出花椒簕精油并鉴定出精油内具有杀螨杀虫的活性成分。因此本发明请求保护花椒簕在杀螨杀虫中的用途、花椒簕在制备杀螨产品中的用途、花椒簕精油在防治农业害虫中的用途、花椒簕精油制备以花椒簕植物茎叶为原料，花椒簕精油采用水煮/蒸馏、冷凝、萃取、脱水、蒸发溶剂步骤制备而得，花椒簕精油在杀螨杀虫药剂中的用途，特征在于所述药剂的药效成分为花椒簕精油。花椒簕大量生长山坡灌木丛，攀援能力强，能大量获取，利用花椒簕精油杀螨杀虫，符合绿色环保、变废为宝的理念。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的内容做进一步详细说明，但并不以此限制本发明的保护范围。
生物材料的来源
试虫来源：西花蓟马、二斑叶螨系人工饲养。
花椒簕为野生植株，于2020年6月采集于贵州省安顺市西秀区，由北京师范大学生命科学学院刘全儒教授鉴定。
本发明实验例所使用的试剂，未特别说明的试验试剂均为本领域常规试剂或采用本领域常规方法获得，可通过商业途径购买，均为分析纯试剂。如无特殊说明，实验例进行的实验操作均为本领域常规操作。
第1组实施例、花椒簕的生物防治新用途
本组实施例提供花椒簕在杀螨杀虫方面的用途。
在具体的实施例中，所述害虫选自害螨或农业害虫；
在更具体的实施例中，所述害螨为二斑叶螨；
在优选的实施例中，所述农业害虫选自西花蓟马。
在一些实施例中，所述防治指杀灭；
在另一些实施例中，所述杀螨杀虫的方式为触杀、和/或，喷施。
在进一步的实施例中，采用花椒簕精油杀螨杀虫；
优选地，所述花椒簕精油提取自花椒簕的茎叶部分。
第2组实施例、本发明的生物防治药剂
本组实施例提供一种生物防治药剂。本组所有的实施例都具备如下共同特征：所述生物防治药剂的活性成分为花椒簕精油。
在具体的实施例中，所述生物防治药剂的剂型选自杀螨剂或杀虫剂；
优选地，所述花椒簕精油的杀虫杀螨的活性成分包括1,8-桉叶素（1,8-Cineole）、芳樟醇(Linalool)、樟脑（Camphor）、丁香酚（Eugenol）、β-石竹烯（β-Caryophyllene）。
第3组实施例、本发明生物防治药剂的制备方法
本组实施例提供一种生物防治药剂的制备方法。本组所有的实施例都具备如下共同特征：所述制备方法包括：将花椒簕的茎叶部分进行水煮或蒸馏、冷凝、萃取而得。
在具体的实施例中，所述蒸馏指水蒸气蒸馏法蒸馏4-8h，6h，充分提取植物材料中的可挥发成分。
所述水煮指用水煮沸处理4-8h，优选6h，这样能把精油成分尽可能完全地从新鲜植株中煮出来。
优选地，所述萃取指用正己烷萃取；
更具体地，使用2L的分液漏斗，正己烷：蒸出物=1:1，分层后保留已溶解精油的正己烷层。
优选地，所述萃取的水浴温度为38-45℃，优选40℃，正己烷在此温度下，能快速蒸发、冷凝回收。
优选地，萃取所得的混合物经干燥后蒸发去除正己烷；
优选地，所述干燥指采用无水硫酸钠干燥；
优选地，所述蒸发指采用旋转蒸发仪蒸发。
优选地，所述精油比重为0.89g/mL。
实验例1、花椒簕精油的制备
采集花椒簕的茎叶部分，用水煮法处理6h，得到的油水混合物冷凝回收后用正己烷萃取，加无水硫酸钠干燥后，使用旋转蒸发仪除去正己烷，所得成分为花椒簕精油。其中，水浴温度为40℃。
花椒簕精油得率0.20%(w/w)，即100g新鲜的花椒簕植株可提取出0.3g花椒簕精油精油。
实验例2、花椒簕精油成分鉴定
采用GC-MS检测方法对花椒簕精油成分进行鉴定：
检测仪器：气相色谱仪（Agilent6890N）和质谱检测仪（Agilent5973N）。。
检测条件：HP-5MS30mm×0.25mm×0.25μm石英毛细管柱，初始柱温60℃，保持1min，以12℃/min的速率，程序升温至180℃保持0.5min，再以25℃/min的速率程序升温至280℃保持18min，汽化器温度280℃，载气为氦气，柱流量1.0mL/min，分流比1:10。
质谱电离方式EI，电子轰击能量70eV，扫描质量范围20-550m/z，扫描时间2s。
取花椒簕植物精油1μL(100倍丙酮稀释液)进样，经气相色谱-质谱联用仪分析鉴定，通过HP-MSD化学工作站检索Nist05标准质谱图库，并结合有关文献，检测并鉴定到35个峰。
成分鉴定结果如下表1所示：
表1
Figure 921887DEST_PATH_IMAGE001
上表1中鉴定出来的全部成分的总百分比未到100%，是因为花椒簕精油中仍存在未知成分，它们可能是新的化合物，无法利用现有的GC-MS检测方法鉴定出来。
实验例3、本发明生物防治药剂的杀螨效果
二斑叶螨-触杀：LD50 =8.52 mg/mL（6.90, 10.68）
采用叶碟法对二斑叶螨进行本发明花椒簕精油的杀灭效果验证，具体操作如下：取新鲜未施用农药的扁豆叶片，将叶片打孔，制成直径为3cm的圆形叶碟；取30微升花椒簕精油加无水乙醇（量不超过药液体系的1%）溶解，加二甲基亚砜（不超过药液体系的1%）助溶，配制成母液，后用蒸馏水稀释至所需浓度并得到所述药液体系；12孔板内壁涂聚四氟乙烯防螨逃逸，加1mL的1%琼脂水用于叶碟保湿；将叶碟浸入药剂10s后取出，晾干，放置于12孔板中；每个处理设置5个重复，每个重复接入10头活泼的成螨；放置于光照培养箱中，温度25℃，湿度80%，光//暗=16h//8h，24h后在体视镜下观察结果，以毛笔拨动螨体，螨体不动记为死亡。
死亡率（%）=死亡数/试虫数*100
校正死亡率（%）= (处理组死亡率-对照组死亡率) / (1-对照组死亡率)*100
半致死剂量(LD50)：指能引起50%供试个体死亡的所需剂量。利用Probit软件计算而得。
结果如下表2所示：
Figure 1838DEST_PATH_IMAGE002
LD50=8.52 mg/mL，95%的置信区间为（6.90, 10.68），y=-7.62+1.90x。该半致死剂量的含义为：每毫升药液体系（包括蒸馏水、溶剂-酒精和助溶剂-二甲基亚砜）中含有8.52mg精油，以这样的浓度处理，半数供试个体死亡。
本领域公知，毒理学试验中，只需要5-6个有效浓度即可，且该浓度下，有昆虫个体死亡，100%和0%死亡率的浓度都不能算是有效浓度，因此本发明实验例3和4分别基于表2和表3所列示的5个系列浓度测定出杀螨和杀虫的半致死剂量。
实验例4、本发明生物防治药剂的杀虫效果
西花蓟马-触杀、和/或，喷施：取20微升花椒簕精油加无水乙醇（量不超过药液体系的1%）溶解，加二甲基亚砜（不超过药液体系的1%）助溶，配制成母液，后用蒸馏水稀释至所需浓度并得到所述药液体系备用；将1mL药液放入容积为22mL玻璃闪烁瓶中，均匀滚动数圈，形成药膜，将药液倒出，闪烁瓶晾干备用。取新鲜未施用农药的扁豆，将扁豆制成2cm长段浸入药剂10s后取出，晾干，放置于闪烁瓶中；每个处理设置5个重复，每个重复接入10头西花蓟马的二龄若虫，150目防虫网封瓶口；放置于室温下，24h后观察结果，以毛笔拨动虫体，虫体不动记为死亡。
死亡率（%）=死亡数/试虫数*100
校正死亡率（%）= (处理组死亡率-对照组死亡率) / (1-对照组死亡率)*100
半致死剂量(LD50)：指能引起50%供试个体死亡的所需剂量。利用Probit软件计算而得。
结果如表3所示：
Figure 89880DEST_PATH_IMAGE003
LD50=7.64 mg/mL，95%的置信区间为（6.88, 8.43），y=0.28+4.26x。该半致死剂量的含义指：每毫升药液体系（包括蒸馏水、溶剂-酒精和助溶剂-二甲基亚砜）中含有7.64 mg精油，以这样的浓度处理，半数供试个体死亡。

Claims (7)

1.花椒簕精油在杀灭西花蓟马或二斑叶螨方面的用途；所述花椒簕精油中杀灭西花蓟马或二斑叶螨的活性组分包含β-蒎烯、1,8-桉叶素、γ-松油烯、芳樟醇、樟脑、异龙脑、龙脑、丁香酚、β-石竹烯、α-芹子烯、桉油烯醇、氧化石竹烯、环氧化蛇麻烯II。
2.根据权利要求1所述的花椒簕精油在杀灭西花蓟马或二斑叶螨方面的用途，其特征在于，所述杀螨杀虫的方式为触杀、和/或，喷施。
3.根据权利要求1或2所述的花椒簕精油在杀灭西花蓟马或二斑叶螨方面的用途，其特征在于，采用花椒簕精油杀灭西花蓟马或二斑叶螨。
4.根据权利要求3所述的花椒簕精油在杀灭西花蓟马或二斑叶螨方面的用途，其特征在于，所述花椒簕精油提取自花椒簕的茎叶部分。
5.花椒簕精油在制备生防药剂方面的用途；所述生防指杀灭西花蓟马或二斑叶螨；所述花椒簕精油中杀灭西花蓟马或二斑叶螨的活性组分包含β-蒎烯、1,8-桉叶素、γ-松油烯、芳樟醇、樟脑、异龙脑、龙脑、丁香酚、β-石竹烯、α-芹子烯、桉油烯醇、氧化石竹烯、环氧化蛇麻烯II。
6.一种生物防治药剂，其特征在于，其活性成分为花椒簕精油；所述生物防治指杀灭西花蓟马或二斑叶螨；
所述花椒簕精油中杀灭西花蓟马或二斑叶螨的活性组分包含β-蒎烯、1,8-桉叶素、γ-松油烯、芳樟醇、樟脑、异龙脑、龙脑、丁香酚、β-石竹烯、α-芹子烯、桉油烯醇、氧化石竹烯、环氧化蛇麻烯II。
7.根据权利要求6所述的生物防治药剂，其特征在于，所述生物防治药剂选自杀螨剂、和/或，杀虫剂。
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