蝉棒束孢杀虫活性成分分离鉴定及作用机理研究

Isaria cicadae（Miquel）Samson is a rare Chinese traditional medicine,which is widely distributed in China. It is also an entomogenous fungus and a potential agent for biocontrol of insects. The metabolite components of I. cicadae have high pathogenicity and wide range of host. To develop and use the entomogenous fungus resource，the crude toxin from mycelia and metabolites of I.cicadae will be yielded after multiple extractions with organic solvent. The insecticidal active constituents of I.cicadae metabolite components will be isolate and identify by using silica gel column chromatography，min layer chromatography, GC-MS technique and biological activity trackin．We will also investigate the action modes and virulence of insecticidal active constituents from I.cicadae metabolite components against Aphids and Pieris rapae，and speculate its possible action mechanisms．The present study has some theoretical and practical significance for the further development and utilizing of this fungus and development of new environmentally friendly fungus insecticides.

蝉棒束孢（Isaria cicadae（Miquel）Samson）在我国分布广泛，是一种传统的名贵中药，也是极具生防应用潜力的昆虫病原真菌，其液体培养代谢物对多种害虫也具有较的高致病性。为充分开发利用这一真菌资源，本研究利用有机溶剂多步萃取法，提取蝉棒束孢的粗毒素，采用生物活性跟踪结合硅胶柱层析、薄层层析和气相色谱-质谱联用技术等色谱方法，对蝉棒束孢高毒力菌株代谢物的杀虫活性成分进行分离、鉴定，测定评价代谢物杀虫活性成分对蚜虫Aphids、菜青虫Pieris rapae等重要农业害虫的杀虫活性和作用方式，探讨其作用机理。本研究对于进一步开发和利用蝉棒束孢这一真菌资源，研究开发新型的环境友好微生物杀虫剂具有较大的理论和实践意义。

蝉棒束孢（Isaria cicadae）（蝉花）是名贵中药，对多种害虫有致病作用。研究了菌发酵条件、毒素分离提取、对害虫的作用方式及机理，以及对植物病原真菌的抑制作用等。主要研究内容及重要结果如下：. 1. 菌株的筛选及鉴定。筛选出蝉棒束孢LB、Strain 12菌株，经过形态、BIOLOG微生物自动化鉴定系统，结合rDNA-ITS序列分析，鉴定为蝉棒束孢Isaria cicadae。. 2. 营养及培养条件。适宜的营养及培养条件：葡萄糖3%，蛋白胨1.5%，磷酸氢二钾0.1 %，硫酸镁0.2%，发酵216-240 h、温度25℃、培养基初始pH 6。. 3. 毒素分离提取及对害虫活性。发酵液浓缩物毒性强于菌丝体浸提物，表明杀虫活性物质主要分泌在胞外。对菌发酵代谢物进行不同有机溶剂萃取，氯仿萃取液对蚜虫的致死率达74.96%。再用氯仿萃取物薄层分析分离各组分进行杀蚜，杀蚜死亡率均不高，只有2号组分毒力稍高（57.28%）。再用柱层析法对粗毒素进行分离，得到不同的流分进行各流分杀蚜试验，结果蚜虫致死率很低（不到30%）。用薄板层析法（TLC）对上述分离到的活性流分进一步的分离，未分离到杀蚜活性高的组分。.4. 毒素对蚜虫的作用方式及作用机理。粗毒素对蚜虫有较强的胃毒（死亡率为77.28%）、忌避作用（忌避率达到88.89%）和拒产仔作用。蚜虫经过粗毒素处理后，乙酰胆碱胆碱酯酶（AChE）和羧酸酯酶（CarE）活性无明显变化，Na-K ATP酶有抑制作用；谷胱甘肽S转移酶（GST）升高，可作为动物组织受到损伤的重要指标。. 5. 毒素对菜青虫的作用方式及机理。毒素对菜青虫有较强的拒食作用；氯仿粗提物有较强胃毒作用（校正死亡率为68.33%）和一定的触杀作用；用氯仿萃取物和丙酮粗提物处理害虫，3 d后生长发育抑制率分别为56.08%和80.95%，处理5 d后为44.09%和22.36%。粗毒素对虫的乙酰胆碱酯酶（AChE）活性有抑制，对谷胱甘肽S转移酶有刺激作用，而对羧酸酯酶活性无抑制作用。. 6. 代谢物对植物病原菌的抑菌作用。研究还发现，菌代谢物对中药花蓼轮纹病的病原真菌—贵州小帽壳孢（ Pilidiella guizhouensis）有抑制作用，7 d后抑制率为46.27%。且对后期菌核形成起到明显抑制应用。