近日,我院张雅林教授的基于AI技术的现代植物保护团队在紫铆子内酯的开发利用方面取得新进展,研究成果“Toxicity of (S)-(-)-palasonin on various life stages of Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae)”已在《Industrial Crops and Products》(中科院一区Top期刊,IF:6.449)在线发表。我院博士研究生范琪琪及青年教师李一帆博士为本文共同第一作者,张雅林教授和刘吉元研究员为论文共同通讯作者。
作为一种具有杀虫、除草、抗病毒、抗菌等活性的天然毒素,斑蝥素因原料斑蝥的资源紧张及人工合成难以实现等因素,在植保上的应用受到了极大限制。紫铆子内酯((S)-(-)-palasonin)是一种单甲基斑蝥素,存在于豆科植物紫铆种子中。在前期研究中,本团队对紫铆子内酯进行了提取工艺优化和结构表征,并测定了其杀虫谱及对候选作用靶标PP5c的靶向性(Fan Q. et al ., Industrial Crops & Products, 2022, 187: 115393)。但关于紫铆子内酯的杀虫作用方式缺乏系统研究。
该研究以小菜蛾为试虫,通过室内生物活性测定发现紫铆子内酯对各发育阶段的小菜蛾均表现出了良好的触杀、胃毒、熏蒸活性,以胃毒和熏蒸活性最强。紫铆子内酯对小菜蛾成虫48 h的胃毒和熏蒸LC50分别为50.50和16.49 mg/L。紫铆子内酯对小菜蛾还有很强的拒食活性,在25 mg/L浓度下对小菜蛾的选择性拒食率和非选择性拒食率均超过90%。紫铆子内酯还具有一定的生长调节活性,在摄入一定量的紫铆子内酯后,小菜蛾会表现出幼虫生长发育减缓、体重下降、化蛹率和羽化率降低、成虫翅畸形、成虫寿命缩短等现象。该研究系统阐述了紫铆子内酯的杀虫作用方式,探讨了紫铆子内酯作为植物源农药在小菜蛾等害虫防治和抗性治理中的应用潜力。研究结果为紫铆子内酯的进一步开发和应用提供了科学依据和方法。
本研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、陕西省重点研发项目和杨凌示范区科技规划项目等的资助。
原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669023006672
编辑:刘小凤
审核:郭 军