杀虫活性化合物杠柳新苷P对东方粘虫中肠细胞上结合蛋白的影响

杠柳新苷P是从杠柳根皮提取物中分离得到的一种甾体糖苷类化合物,对东方粘虫表现出较好的杀虫活性。为了进一步研究其杀虫机理,探究杠柳新苷P作用于东方粘虫中肠疑似作用位点,通过对杠柳新苷P进行结构修饰,与东方粘虫幼虫中肠刷状缘膜囊泡(BBMV)组织体外孵育,利用其结构修饰后增强的紫外吸收特性,经蛋白分离、纯化,进而得到杠柳新苷P作用于粘虫中肠BBMV上的结合蛋白。结果表明:在粘虫中肠BBMV上存在杠柳新苷P的疑似结合蛋白,且经分离鉴定得到5种疑似结合蛋白,分别为类异翅盘蛋白、氨肽酶、二硫键异构酶、苯基贮存蛋白以及精氨酸激酶;通过进一步的分析推测,氨肽酶可能是杠柳新苷P作用于东方粘虫幼虫中肠BBMV上的结合蛋白。初步明确杠柳新苷P作用于东方粘虫中肠的疑似作用位点,但仍需进一步的验证工作进行确认,为今后研究杠柳新苷类化合物的作用机理及靶标提供依据。

杠柳新苷P在水和土壤中的降解与移动特性

采用室内模拟试验,研究植物杀虫活性成分杠柳新苷P在不同水体和不同类型土壤中的降解与移动特性,分析其对不同水体与不同类型土壤的污染风险性。结果表明:温度和pH对杠柳新苷P在水中的降解均有一定程度的影响。温度为50℃、pH=9时,降解速率最快,其水解半衰期为2.36d。土壤降解与土壤淋溶试验表明,杠柳新苷P在麦田土、果园土和菜园土中的降解半衰期分别为4.33、4.25和3.85d,降解速率依次为菜园土>果园土>麦田土;对比试验研究表明,在未灭菌的土壤中,杠柳新苷P的降解速率比灭菌的土壤中显著加快。

杠柳新苷P和E对东方粘虫和小地老虎幼虫中肠蛋白酶活性的影响

从杀虫植物杠柳Periploca sepium Bunge根皮中分离得到的杠柳新苷P具有很高的杀虫活性,为了探索其杀虫机理,采用经典的昆虫蛋白酶活性测定方法,比较研究了杠柳新苷P和无杀虫活性的杠柳新苷E对东方粘虫Mythimna separata与小地老虎Agrotis ypsilon6龄幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性的影响。结果表明:对东方粘虫弱碱性类胰蛋白酶,杠柳新苷P表现出强激活作用(酶活性为对照的3.43倍),激活时间可长达8h,而杠柳新苷E则无明显激活作用。杠柳新苷P和E对东方粘虫弱碱性类胰蛋白酶活性的影响二者差异显著(P=0.01),杠柳新苷P药后2,4和8h,东方粘虫中肠弱碱性类胰蛋白酶的活性分别是杠柳新苷E药后的15.4,106.8和242.7倍。酶活性测定结果还表明,与东方粘虫相比,小地老虎中肠类胰蛋白酶活性相对较低,且杠柳新苷P的激活作用也较弱,这可能是杠柳新苷P对东方粘虫具杀虫活性,而小地老虎对其不敏感的原因之一;另外,杠柳新苷P和E对试虫中肠类凝乳胰蛋白酶活性均无明显影响。据此推测,杠柳活性成分新苷P对东方粘虫中肠弱碱性类胰蛋白酶的激活作用可能是造成试虫中毒的机理之一。

杀虫植物杠柳研究进展

萝藦科植物杠柳Periploca sepium是中国分布广泛的一种传统杀虫植物,因其次生代谢产物具有显著的杀虫活性,被认为是一种潜在的植物源杀虫剂。本文综述了杠柳的杀虫抑菌活性、主要杀虫活性成分、作用机理以及制剂开发与应用,并结合笔者的工作,重点介绍了杠柳主要杀虫化合物杠柳新苷P在东方黏虫Mythimna separata幼虫中肠细胞膜上的作用靶标及其靶标验证方面的研究进展。最后,展望了杠柳作为商业化杀虫剂研究的未来发展趋势,以期为中国绿色农药创制提供参考。