桑树提取物生物活性成分及其杀虫机理研究

在桑树/秋白菜间作和套种的生产实践中发现，菜青虫危害减轻或很少发生。本项目研究桑树不同组织的不同溶剂提取物对菜青虫生长发育的影响，以筛选出生物活性最强的溶剂提取物，并对提取物进行GC-MS测定分析，初步确定对菜青虫毒杀最强的化学物质。然后通过不同色谱、不同洗脱溶剂系统对活性成分进行追踪分离和纯化，并进行TLC和HPLC检测，获得桑树组织中的杀虫成分。对分离纯化的化学单体进行IR、MS、UV和NMR鉴定，并结合理化实验，阐明桑树组织中毒杀菜青虫的化学成分。最后用分离得到的化学单体对菜青虫做不同方式的药效实验和毒理学分析，包括体内蛋白质代谢酶类（谷丙转氨酶、谷草转氨酶、谷氨酰转肽酶等）和脂肪代谢酶类（碱性磷酸酶、肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶等），并详细研究消化系统酶类的变化，揭示桑树中单体化合物对菜青虫的杀虫机理，为进一步研制经济、安全、有效的植物源杀虫剂提供理论支撑。

从桑树中分离出两种有效的杀虫成分，并利用1H-NMR，3C-NMR，DEPT-135°和HMBC测定的化学结构鉴定方法，鉴定出两种物质分别是 1-DNJ和槲皮素。这两种活性物质对于昆虫的作用方式主要表现在拒食和抑制生长，抑制化蛹率等方面。在进行体内保护酶活性的检测时发现，发现两种活性物质作用下昆虫体内保护酶SOD、POD以及CAT活性发生改变，体内蛋白含量也均有所下降。说明两种活性物质影响昆虫保护酶的平衡，进而导致生长发育迟缓，两种物质的作用效果比较，发现槲皮素的作用效果持续性较差，达到抑制效果的作用时间也更长。1-DNJ对试虫体内酚氧化酶的相对活力均具有良好的抑制作用，槲皮素只对大虫体的甜菜夜蛾幼虫酶活力作用效果明显。由于槲皮素对昆虫的抑制作用不明显。故仅将1-DNJ对于与菜青虫同一鳞翅目昆虫小菜蛾和甜菜夜蛾的生物活性和保护酶影响的数据整理成论文，已投稿，保证在三年内把项目资助的科研成果，上传到基金管理中心网站。此外我们检测8个不同产地桑树中1-DNJ含量，结果表明泰来桑中1-DNJ含量最高，泰来桑是黑龙江省本地桑树品种，耐盐碱耐干旱。为此，我们做了环境因子对于桑树1-DNJ含量的影响，在环境因子变化的研究中发现，轻度环境胁迫（盐、干旱、遮光）提高了桑树叶片DNJ含量，而较重的环境胁迫却降低了DNJ含量。在盐碱条件下研究桑树体内1-DNJ的变化，一方面可提高盐碱地区的生物多样性，改良盐渍化土壤；另一方面，可提高桑树中1-DNJ含量，对1-DNJ产业化具有非常重要意义。