中国植物源杀虫剂的研制与应用_郝乃斌.

中国植物源杀虫剂的研制与应用
①
郝乃斌　戈巧英
(中国科学院植物研究所　北京　100093)
摘要　我国植物资源极其丰富,而且应用植物杀虫历史悠久。近年来我国植物源杀虫剂研究进展迅速,
获得了一批重要成果,并在某些方面接近或达到国际先进水平。本文简要综述我国植物源杀虫剂的研
究现状,介绍了其杀虫活性物质的类型、有效成分、防治对象、杀虫机理及开发前景。从而为研究植物源
杀虫剂奠定了基础。
关键词　植物源杀虫剂,活性物质

DevelopmentandApplicationofPlant-based
PesticidesinChina

HAONai-Bin　GEQiao-Ying
(InstituteofBotany,TheChineseAcademyofSciences,Beijing100093)

Abstract　Thispaperreviewsthecurcentstatusofstudyonplant-basedpesticidesinChina.The
pesticidaltypesandeffectivecomponents,thepeststobecontrolled,themodesofactionandthe
prospectsforcommercialdevelopmentofthesepesticidesaresummarized.
Keywords　Plant_basedpesticides,Bioactivecomponent

我国植物资源极其丰富,现已查清三万余种高等植物的种类,分布以及系统关系等,
其中约有近千种植物具有杀虫活性物质。在我国用植物杀虫,已有悠久的历史,早在
2000多年前,《周礼》已有“剪氏掌除蠹物,以攻萦攻之,以莽草熏之”的记载;《本草纲目》
中也有狼毒、百部、鱼藤根等记载;《中国土农药志》记载着分布在86个科中的220种植物
性农药,而《中国有毒植物》一书中则列入有毒植物1300余种,其中许多种类被作为植物
性农药利用。尽管我国药用植物丰富,而且应用植物性农药有着渊远的传统,但是真正较
系统地进行研究却始于本世纪30年代(黄瑞纶,1937),而且进展缓慢。自80年代以来,
我国植物源杀虫剂才得以广泛开展,获得了一批重要成果,并在某些方面已接近或达到国
际先进水平。由于植物性杀虫剂具有不污染环境,对人畜比较安全,害虫不易产生抗性等
特点,所以,当人们越来越认识到人类赖以生存的生态环境被化学物质的严重污染而又急
需净化的时侯,重新认识和研究生物农药已势在必行,因此,近些年来我国对植物性杀虫
活性物质的研究,特别是昆虫忌避剂、拒食剂、生长发育抑制剂等的研究正在广泛地开展。

1　天然植物杀虫活性物质类型

①收稿日期:1998-09-01 接受日期:1999-03-03 责任编辑:姜联合

植物学通报　1999,16(5):495～503
ChineseBulletinofBotany
天然植物中的杀虫活性物质极其丰富,依其化学结构可大体归纳如下:
1.1　生物碱类(alkaloids)
在远古时代,人们就知道利用植物源生物碱防治害虫(赵善欢,1983)。生物碱对昆虫
的作用方式是多种多样的,诸如毒杀、忌避、拒食、抑制生长发育等,而具有这些功能的生
物碱又极其繁多(罗万春,1995),其主要的有烟碱、毒扁豆碱、雷公藤碱、百部碱、苦参碱、
藜芦碱、黄连碱、小檗碱、喜树碱、三尖杉碱、莨菪碱、毒芹碱、乌头碱、胡椒碱、辣椒碱等。
1.2　萜类(terpenes)
这类化合物包括蒎烯、单萜类、倍半萜、二萜类、三萜类,多以酯类衍生物形式存在,其
防虫作用亦系多方面的,如胃毒、触杀、忌避、麻醉、抑制生长发育等。这类化合物主要有
川栋素、苦皮藤酯I、苦皮藤酯II、苦皮藤酯III、苦皮藤酯IV、雷公藤甲素、闹羊花毒素、瑞
香毒素、木藜芦毒素、马醉木毒素(朱正方,1992),α-蒎烯、β-蒎烯等。
1.3　黄酮类(flavonoids)
黄酮类化合物多以甙或甙元、双糖甙或三糖甙状态存在,具有防治害虫作用的主要有
鱼藤酮、毛鱼藤酮等。
1.4　精油类(volatileoils)
植物精油对昆虫不仅具有毒杀、忌避、拒食、抑制生长发育的作用,而且还具有昆虫性
外激素和引诱作用(徐汉虹和赵善欢,1994),能防治害虫的精油种类很多,主要有桉树油、
薄荷油、百里香油、松节油、石竹油、黑胡椒子油、芫荽油、菊蒿油、香矛油、菖蒲油、茼蒿精
油、檀香醇、大茴香脑、菊蒿油、芸香精油、肉桂精油、八角茴香精油等。
1.5　光活化毒素类(phototoxicity)
这类物质在光照下对害虫杀伤力成几倍甚至上千倍地提高,它们在植物中广泛存在。
主要有噻酚类,如α-三噻酚等;聚乙炔类如茵陈二炔等;醌类如金丝桃素等;香豆素类如花
椒毒素等。
1.6　其它
如除虫菊酯(羧酸酯类)、乙醚酰透骨草素(木脂素类)、牛膝甾酮(甾体类)、番茄苷(糖
苷类)等。

2　植物性杀虫剂研究概况
众所周知,植物性杀虫活性物质用于防治害虫其潜力巨大,因此国内外的研究工作也
很活跃。我国对植物源杀虫剂的研究始于本世纪初,早在1903年沈　著文介绍除虫菊栽
培制造法,到1918年开始研究除虫菊,而大量工作则集中在1932～1936年(赵玉成,1932;
郑宁远,1934;李世昌,1935;杨宁珍,1936)。与此同时对雷公藤(陈同素,1933;顾玄,1934)
和鱼藤(郑乃涛,1935)等的化学成分及杀虫作用也开展了一些工作。
我国对楝科属植物研究较多的是川楝(MeliatoosendanSieb.etZucc.)和苦楝(Melia
azedarachL.)。川楝素的研究始于1953年,当时是为了探索川楝的驱蛔有效成份,1955年
从韧皮部中分离出一种有效成份,定名为川楝素(赵善欢等,1987)。该有效成份是呋喃三
萜类化合物,并已定出化学结构式(钟炽昌等,1975;舒国欣和梁晓天,1980)。楝树的杀虫

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作用,古书已有记载,如《本草纲目》中有“花,铺萜下,杀蚤虱”的记载。1980年,华南农业
大学开始研究川楝素的杀虫作用,首先在对三化螟蚁螟的生测中发现具有很强的拒食和
毒杀作用(赵善欢和张欣,1982),其后,川楝素又在不同的作物、蔬菜、果树等进行了广泛
的防虫试验,业已证明川楝素对这些作物的多种害虫均有较好的防治效果,如菜青虫(汪
文陆等,1992;张兴和张善欢,1992a,1992b;1989;赵善欢等,1985)、小菜蛾、甘兰夜蛾、黄守
瓜(张兴等,1993)、柑桔螨类(赵善欢等,1986;魏喜葵,1989)、苹果卷叶蛾、樱桃实蜂、樱桃
叶蜂(张兴等,1993)、水稻二化螟、稻飞虱、稻纵卷叶螟(胡建章等,1983;杜正文,1986)、玉
米螟(汪文陆等,1992;赵善欢等,1984;1985)、粘虫(廖春燕等,1986)等。我国从1983年开
始引种印楝(AzadirachtaindicaA.Juss.),1986年大面积引种于海南省万宁县(赵善欢等,
1989),经对国产印楝的研究,初步发现国产印楝树皮中含有印楝素,这在文献中尚无报导
(张兴和赵善欢,1992a),研究证明,印楝素等楝科植物中所含的多种杀虫活性物质均属于
四环三萜类化合物(张兴和赵善欢等,1992a)。印楝素被国际公认为最重要的昆虫拒食
剂,许多研究证明,印楝素对多种害虫有拒食、触杀、胃毒、抑制生长发育和影响卵巢发育
的作用。
苦皮藤(CelastrusangulatusMaxim.)的根皮粉、叶子粉及茎皮用于防治蔬菜害虫,在我
国农家应用已有相当长的历史(柯治国等,1993),30年代,我国科学工作者对苦皮藤进行
了杀虫效果试验(黄瑞纶,1957),1950年证明了苦皮藤根皮粉对天幕毛虫具有触杀、胃毒
和忌避作用(赵善欢,1950;柯治国等,1993),50年代北农大农药教研组研究了苦皮藤根
皮化学,证明乙醇可以浸出苦皮藤的全部杀虫有效成份。经对苦皮藤根皮粉和种子油对
蔬菜及储粮等几种主要害虫防治效果研究,初步探明苦皮藤根皮粉和种子油能明显地控
制玉米象等害虫种群的形成(柯治国等,1987;1992),目前已从根皮或种子中分离鉴定出
数十个新化合物,特别是从种油中获得4个结晶,即苦皮藤酯I～IV(南玉生和卢令娴,
1995),从根皮中获得5个纯天然物,即苦皮藤素I～V(吴文君等,1993),上述活性成分已
作出结构鉴定,均为二氢沉香呋喃倍半萜酯类或生物碱。这些物质对昆虫具有毒杀、拒
食、麻醉等作用。其中苦皮藤素I对害虫具有拒食作用(吴文君等,1988,1989)、苦皮藤素
II和苦皮藤素III对昆虫具有直接毒杀作用(吴文君等,1993)、苦皮藤素IV对粘虫具有强
烈的麻醉作用(吴文君等,1992),上述4种活性成份已作出结构鉴定(吴文君,1989;1993)。
大量试验证明,苦皮藤对菜青虫、黄守瓜、猿叶虫、粘虫、稻苞虫、芜菁叶蜂、槐尺蠖、玉米
象、蝗虫、小菜蛾等均有良好的防治效果。
黄杜鹃(RhododendronmolleG.Don)(又称闹羊花),它含有多种毒素,如木毒素、杜鹃
素、石南素、闹羊花毒素等(冯夏和赵善欢,1990a,1990b)。闹羊花毒素系四环二萜类化合
物(朱正方,1992)。研究证明,黄杜鹃花提取物,对昆虫具有显著的触杀、胃毒、拒食等作
用,主要用于防治蚜虫、菜青虫、小菜蛾、粘虫、螟虫、家蝇、虱、蚤等,因此可广泛地应用在
农业和卫生害虫的防治。
生物碱(alkaloids)是人们较早知道的植物性杀虫有效成份。早在公元五世纪初,古地
中海的居民用藜芦提取物处理种子以防治害虫(Smith,1966)。20世纪40年代初,藜芦碱
等在委内瑞拉已成为商业性杀虫剂,用于柑桔害虫防治。与此同时,默克公司等试验室又
从大风子科(Flacourtiaceae)的Ryaniaspeciosa植物的根、茎中分离出罗纳丹碱(ryanodine)用

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