中國植物源殺蟲劑的研制與應(yīng)用
返回列表發(fā)表時間：2015年11月05日
我國植物資源極其豐富，現(xiàn)已查清三萬余種高等植物的種類，分布以及系統(tǒng)關(guān)系等，其中約有近千種植物具有殺蟲活性物質(zhì)。在我國用植物殺蟲，已有悠久的歷史，早在2000多年前，《周禮》已有“剪氏掌除蠹物，以攻縈攻之，以莽草熏之”的記載；《本草綱目》中也有狼毒、百部、魚藤根等記載；《中國土農(nóng)藥志》記載著分布在86個科中的220種植物性農(nóng)藥，而《中國有毒植物》一書中則列入有毒植物1300余種，其中許多種類被作為植物性農(nóng)藥利用。盡管我國藥用植物豐富，而且應(yīng)用植物性農(nóng)藥有著淵遠(yuǎn)的傳統(tǒng)，但是真正較系統(tǒng)地進行研究卻始于本世紀(jì)30年代(黃瑞綸，1937)，而且進展緩慢。自80年代以來，我國植物源殺蟲劑才得以廣泛開展，獲得了一批重要成果，并在某些方面已接近或達(dá)到國際先進水平。由于植物性殺蟲劑具有不污染環(huán)境，對人畜比較安全，害蟲不易產(chǎn)生抗性等特點，所以，當(dāng)人們越來越認(rèn)識到人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境被化學(xué)物質(zhì)的嚴(yán)重污染而又急需凈化的時侯，重新認(rèn)識和研究生物農(nóng)藥已勢在必行，因此，近些年來我國對植物性殺蟲活性物質(zhì)的研究，特別是昆蟲忌避劑、拒食劑、生長發(fā)育抑制劑等的研究正在廣泛地開展。
1 天然植物殺蟲活性物質(zhì)類型
天然植物中的殺蟲活性物質(zhì)極其豐富，依其化學(xué)結(jié)構(gòu)可大體歸納如下：
1.1 生物堿類(alkaloids)
在遠(yuǎn)古時代，人們就知道利用植物源生物堿防治害蟲(趙善歡，1983)。生物堿對昆蟲的作用方式是多種多樣的，諸如毒殺、忌避、拒食、抑制生長發(fā)育等，而具有這些功能的生物堿又極其繁多(羅萬春，1995)，其主要的有煙堿、毒扁豆堿、雷公藤堿、百部堿、苦參堿、藜蘆堿、黃連堿、小檗堿、喜樹堿、三尖杉堿、莨菪堿、毒芹堿、烏頭堿、胡椒堿、辣椒堿等。
1.2 萜類(terpenes)
這類化合物包括蒎烯、單萜類、倍半萜、二萜類、三萜類，多以酯類衍生物形式存在，其防蟲作用亦系多方面的，如胃毒、觸殺、忌避、麻醉、抑制生長發(fā)育等。這類化合物主要有川棟素、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、鬧羊花毒素、瑞香毒素、木藜蘆毒素、馬醉木毒素(朱正方，1992)，α-蒎烯、β-蒎烯等。
1.3 黃酮類(flavonoids)
黃酮類化合物多以甙或甙元、雙糖甙或三糖甙狀態(tài)存在，具有防治害蟲作用的主要有魚藤酮、毛魚藤酮等。
1.4 精油類(volatile oils)
植物精油對昆蟲不僅具有毒殺、忌避、拒食、抑制生長發(fā)育的作用，而且還具有昆蟲性外激素和引誘作用(徐漢虹和趙善歡，1994)，能防治害蟲的精油種類很多，主要有桉樹油、薄荷油、百里香油、松節(jié)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、大茴香腦、菊蒿油、蕓香精油、肉桂精油、八角茴香精油等。
1.5 光活化毒素類(phototoxicity)
這類物質(zhì)在光照下對害蟲殺傷力成幾倍甚至上千倍地提高，它們在植物中廣泛存在。主要有噻酚類，如α-三噻酚等；聚乙炔類如茵陳二炔等；醌類如金絲桃素等；香豆素類如花椒毒素等。
1.6 其它
如除蟲菊酯(羧酸酯類)、乙醚酰透骨草素(木脂素類)、牛膝甾酮(甾體類)、番茄苷(糖苷類)等。
2 植物性殺蟲劑研究概況
眾所周知，植物性殺蟲活性物質(zhì)用于防治害蟲其潛力巨大，因此國內(nèi)外的研究工作也很活躍。我國對植物源殺蟲劑的研究始于本世紀(jì)初，早在1903年沈 著文介紹除蟲菊栽培制造法，到1918年開始研究除蟲菊，而大量工作則集中在1932～1936年(趙玉成，1932；鄭寧遠(yuǎn)，1934；李世昌，1935；楊寧珍，1936)。與此同時對雷公藤(陳同素，1933；顧玄，1934)和魚藤(鄭乃濤，1935)等的化學(xué)成分及殺蟲作用也開展了一些工作。
我國對楝科屬植物研究較多的是川楝(Melia toosendan Sieb. et Zucc.)和苦楝(Melia azedarach L.)。川楝素的研究始于1953年，當(dāng)時是為了探索川楝的驅(qū)蛔有效成份，1955年從韌皮部中分離出一種有效成份，定名為川楝素(趙善歡等，1987)。該有效成份是呋喃三萜類化合物，并已定出化學(xué)結(jié)構(gòu)式(鐘熾昌等，1975；舒國欣和梁曉天，1980)。楝樹的殺蟲作用，古書已有記載，如《本草綱目》中有“花，鋪萜下，殺蚤虱”的記載。1980年，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)開始研究川楝素的殺蟲作用，首先在對三化螟蟻螟的生測中發(fā)現(xiàn)具有很強的拒食和毒殺作用(趙善歡和張欣，1982)，其后，川楝素又在不同的作物、蔬菜、果樹等進行了廣泛的防蟲試驗，業(yè)已證明川楝素對這些作物的多種害蟲均有較好的防治效果，如菜青蟲(汪文陸等，1992；張興和張善歡，1992a,1992b；1989；趙善歡等，1985)、小菜蛾、甘蘭夜蛾、黃守瓜(張興等，1993)、柑桔螨類(趙善歡等，1986；魏喜葵，1989)、蘋果卷葉蛾、櫻桃實蜂、櫻桃葉蜂(張興等，1993)、水稻二化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟(胡建章等，1983；杜正文，1986)、玉米螟(汪文陸等，1992；趙善歡等，1984；1985)、粘蟲(廖春燕等，1986)等。我國從1983年開始引種印楝(Azadirachta indica A.Juss.)，1986年大面積引種于海南省萬寧縣(趙善歡等，1989)，經(jīng)對國產(chǎn)印楝的研究，初步發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)印楝樹皮中含有印楝素，這在文獻中尚無報導(dǎo)(張興和趙善歡，1992a)，研究證明，印楝素等楝科植物中所含的多種殺蟲活性物質(zhì)均屬于四環(huán)三萜類化合物(張興和趙善歡等，1992a)。印楝素被國際公認(rèn)為最重要的昆蟲拒食劑，許多研究證明，印楝素對多種害蟲有拒食、觸殺、胃毒、抑制生長發(fā)育和影響卵巢發(fā)育的作用。
苦皮藤(Celastrus angulatus Maxim.)的根皮粉、葉子粉及莖皮用于防治蔬菜害蟲，在我國農(nóng)家應(yīng)用已有相當(dāng)長的歷史(柯治國等，1993)，30年代，我國科學(xué)工作者對苦皮藤進行了殺蟲效果試驗(黃瑞綸，1957)，1950年證明了苦皮藤根皮粉對天幕毛蟲具有觸殺、胃毒和忌避作用(趙善歡，1950; 柯治國等，1993)，50年代北農(nóng)大農(nóng)藥教研組研究了苦皮藤根皮化學(xué)，證明乙醇可以浸出苦皮藤的全部殺蟲有效成份。經(jīng)對苦皮藤根皮粉和種子油對蔬菜及儲糧等幾種主要害蟲防治效果研究，初步探明苦皮藤根皮粉和種子油能明顯地控制玉米象等害蟲種群的形成(柯治國等，1987；1992)，目前已從根皮或種子中分離鑒定出數(shù)十個新化合物，特別是從種油中獲得4個結(jié)晶，即苦皮藤酯I～IV(南玉生和盧令嫻，1995)，從根皮中獲得5個純天然物，即苦皮藤素I～V(吳文君等，1993)，上述活性成分已作出結(jié)構(gòu)鑒定，均為二氫沉香呋喃倍半萜酯類或生物堿。這些物質(zhì)對昆蟲具有毒殺、拒食、麻醉等作用。其中苦皮藤素I對害蟲具有拒食作用(吳文君等，1988，1989)、苦皮藤素II和苦皮藤素III對昆蟲具有直接毒殺作用(吳文君等，1993)、苦皮藤素IV對粘蟲具有強烈的麻醉作用(吳文君等，1992)，上述4種活性成份已作出結(jié)構(gòu)鑒定(吳文君，1989；1993)。大量試驗證明，苦皮藤對菜青蟲、黃守瓜、猿葉蟲、粘蟲、稻苞蟲、蕪菁葉蜂、槐尺蠖、玉米象、蝗蟲、小菜蛾等均有良好的防治效果。
黃杜鵑(Rhododendron molle G.Don)(又稱鬧羊花)，它含有多種毒素，如木毒素、杜鵑素、石南素、鬧羊花毒素等(馮夏和趙善歡，1990a,1990b)。鬧羊花毒素系四環(huán)二萜類化合物(朱正方，1992)。研究證明，黃杜鵑花提取物，對昆蟲具有顯著的觸殺、胃毒、拒食等作用，主要用于防治蚜蟲、菜青蟲、小菜蛾、粘蟲、螟蟲、家蠅、虱、蚤等，因此可廣泛地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生害蟲的防治。
生物堿(alkaloids)是人們較早知道的植物性殺蟲有效成份。早在公元五世紀(jì)初，古地中海的居民用藜蘆提取物處理種子以防治害蟲(Smith,1966)。20世紀(jì)40年代初，藜蘆堿等在委內(nèi)瑞拉已成為商業(yè)性殺蟲劑，用于柑桔害蟲防治。與此同時，默克公司等試驗室又從大風(fēng)子科(Flacourtiaceae)的Ryania speciosa植物的根、莖中分離出羅納丹堿(ryanodine)用以防治玉米螟、甘蔗螟等害蟲，由于該生物堿作用機理獨特，故引起人們的廣泛注意(Casida等，1987)。我國在200年前就用煙草防治害蟲，至今已有硫酸煙堿和油酸煙堿供應(yīng)市場。對生物堿研究開展的較為廣泛，湖南省林科所(1987)從喜樹中提取出喜樹堿(camptothecine)和從三尖杉中提出的三尖杉堿(harringtonine)對馬尾松毛蟲具有多種生物活性，其中喜樹堿和次喜樹堿(venoterpine)等具有特殊殺蟲作用(不育作用)(徐禮 等，1985；陳冀勝等，1987)。胡椒果實中的胡椒堿，對家蠅的殺傷力比除蟲菊提取物強。最近徐美娟等(1994)研究了番茄植株中的生物堿，發(fā)現(xiàn)番茄植物堿不僅對菜青蟲有明顯的拒食作用，而且對菜粉蝶有明顯的產(chǎn)卵忌避作用。此外，我們對莨菪烷堿類物質(zhì)(郝乃斌和戈巧英，1998)和苦參堿(張牢牢等，1997)等也進行了深入的研究。總之，已研究的能防蟲的生物堿很多，如莨菪堿、小檗堿、博落回堿、馬錢子堿、雷公藤堿、百部堿等(羅萬春，1995)。而這些生物堿對昆蟲的作用是多種多樣的，它們主要用于防治蚜蟲、菜青蟲、粘蟲、午毒蛾、甲蟲、菜粉蝶等。
一些植物精油或其組分，對昆蟲也具有毒殺、忌避、拒食和抑制生長發(fā)育等作用，因此也得到了廣泛的研究。我國對精油防蟲的研究多偏重于倉庫害蟲，近年來在作物害蟲上也開展了大量工作。丁德生(1993)發(fā)現(xiàn)野薄荷的莖葉精油對白紋伊蚊有忌避作用。李光燦等(1985)研究了幾種植物精油對雜擬谷盜的熏殺效果，證明α-蒎烯、冷杉油、小葉甾蘭香油等效果較好。姚康等(1982)用山蒼子芳香油防治蠶豆象也得到了明顯的效果。徐漢虹等(1993)發(fā)現(xiàn)豬毛蒿精油的主要成份茵陳二炔對斜紋夜蛾等多種重要農(nóng)業(yè)害蟲有顯著的生物活性。吳照華等(1994)指出，茼蒿精油對小菜粉蝶幼蟲有拒食活性，進一步研究證明，拒食的有效成份主要是丁香酚。丁香酚對玉米象蟲也具有驅(qū)避作用。此外，肉桂油(徐漢虹等，1994)、沉水樟精油(徐漢虹等，1996)和蕓香精油(徐漢虹等，1994)對儲糧害蟲具有較強的生物活性。特別是蕓香精油的主要成分2-十一酮是很好的殺蛭劑、殺線蟲劑和殺蠕蟲劑。與其它植物性殺蟲劑不同的是許多精油組份對昆蟲還具有昆蟲性外激素和吸引作用，如丁香酚、香葉醇、大茴香腦、α-蒎烯、β-蒎烯等，因此可作為引誘劑。由于精油在防治倉儲害蟲和衛(wèi)生害蟲優(yōu)點突出，在防治農(nóng)業(yè)害蟲效果顯著，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
近年來，對植物所含有的光活化毒素(phototoxicity)的研究獲得了顯著進展，因為這類物質(zhì)在光照下可幾倍甚至上千倍地提高對害蟲的殺傷力，因此引起人們的極大關(guān)注。光活化殺蟲劑的研究主要在加拿大和美國，我國剛剛起步(徐漢虹等，1995)。Berenbaum(1978)首先報導(dǎo)了一些植物源化合物對植食性昆蟲的光活化毒性。小檗堿在光照下對伊蚊的幼蟲、蛹和成蟲殺傷力能明顯地提高(Philogone等，1984)。徐漢虹等(1993)指出豬毛蒿(Artemisia scoparia)精油中的茵陳二炔對斜紋夜蛾的生物活性受光照的激發(fā)而增強。樂海洋等(1997)證明萬壽菊根甲醇浸提物對白紋伊蚊和至倦庫蚊4齡幼蟲具有非常明顯的光毒化作用。光化學(xué)毒素在植物中普遍存在，至少存在于30個科的植物中，這類化合物主要是呋喃香豆素類、多炔類、噻吩類、醌類及由色氨酸和酪氨酸衍生出來的生物堿等(徐漢虹等，1995)。最近研究證明，α-三連噻吩對煙草天蛾、煙芽夜蛾等有明顯的光活化毒性(樂海洋，1997)。由于光活化殺蟲劑對害蟲高效，對人畜無害，在環(huán)境中易于分解，故是一種具有巨大潛力的新型植物性殺蟲劑。
我國植物源殺蟲劑研究發(fā)展很快，許多工作已深入到化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和作用機理方面。為了創(chuàng)制我國所特有的新型殺蟲劑，必須注重植物源先導(dǎo)化合物的研究和發(fā)現(xiàn)，以便進行人工合成，這一工作我國剛剛起步。吳文君等(1998)研究了苦皮藤素Ⅰ～Ⅴ的構(gòu)效關(guān)系，郝乃斌等研究了莨菪烷堿類的構(gòu)效關(guān)系，李曉東等(1997)研究了楝科植物次生化合物及其構(gòu)效關(guān)系，上述工作均取得一定的進展。
3 植物性殺蟲劑的殺蟲作用方式及其機理
通過一系列室內(nèi)生物活性和生理生化指標(biāo)測定，以及用藥后試蟲行為變化及中毒癥狀等方面的研究，證明植物性殺蟲劑對昆蟲的作用是多種多樣的，大體可歸納如下：
3.1 毒殺作用
多種植物性殺蟲劑對昆蟲具有毒殺作用，如煙堿、博落回堿、川楝素、苦皮藤素II和苦皮藤素III、黃杜鵑素FC-22、鬧羊花素III等。這些活性物質(zhì)的作用機制也不盡相同，如高濃度煙堿對害蟲的毒殺機理是對乙酰膽堿受體產(chǎn)生脫敏性抑制，即神經(jīng)沖動傳導(dǎo)受阻，而博落回堿中的主要有毒成份血根堿的毒殺作用，主要在于對乙酰膽堿酯酶的抑制(羅萬春，1995)。川楝素的毒殺作用被認(rèn)為是破壞中腸組織，阻斷中樞神經(jīng)而引致麻痹、昏迷、死亡。由生理研究證明其主要原因是阻遏突觸前傳導(dǎo)(趙善歡等，1987)。而從黃杜鵑毒素FC-22對昆蟲的中毒癥狀來看應(yīng)屬神經(jīng)毒劑，但研究證明，它對粘蟲和菜青蟲幼蟲的乙酰膽堿酶無抑制作用，因此，F(xiàn)C-22的作用機理可能是影響K＋、Na＋在神經(jīng)膜上的通透性(馮夏和趙善歡，1990a)。胃毒毒殺往往是害蟲取食一定量殺蟲劑后，影響消化系統(tǒng)而表現(xiàn)出中毒癥狀。如菜青蟲幼蟲在取食一定量川楝素后，蟲體昏迷、僵直，中腸食物殘渣滯留、結(jié)塊，并伴有拉稀，體表大量脫水，最后因中腸穿孔破裂，食物漏出，腐爛而死(張興，1993)。此外，還可能因為營養(yǎng)問題或內(nèi)源激素平衡受到干擾而出現(xiàn)畸形蟲體。 總之，植物性殺蟲劑的觸殺和胃毒作用機理是多方面的，仍有待進一步深入研究。
3.2 忌避和拒食作用
昆蟲在一定殺蟲劑的濃度范圍內(nèi)，取食量隨著濃度的增加而明顯減少，當(dāng)達(dá)到一定濃度時，昆蟲不再取食(基本上完成拒食)，最后因饑餓而死亡，但拒食程度視昆蟲種類及殺蟲劑濃度而異，如斜紋夜蛾4齡幼蟲的拒食濃度印楝素為1.1 mg/L，鬧羊花素-III為40.5 mg/L，而川楝素對菜青蟲幼蟲的拒食濃度則為1?200 mg/L以上(李曉東等，1995)。苦皮藤素對東亞飛蝗、小菜蛾幼蟲、草地粘蟲具有高度拒食活性(吳文君，1991)。鬧洋花素III對草地夜蛾和馬鈴薯甲蟲也具有很強的拒食作用(胡美英等，1992)。川楝素對三化螟、菜青蟲、粘蟲、斜紋夜蛾等也有較好的拒食作用(張興等，1993)。有關(guān)生物堿對昆蟲的拒食活性報道較多，Miller等(1983)用6種卞基異喹諾啉類生物堿對美國白蛾、亞熱帶粘蟲、午毒蛾進行試驗，表明這些生物堿均具拒食作用，但以具有甲叉二氧酚基的生物堿活性最高。Blades等(1986)研究了9種生物堿(喹嚀、罌粟堿、茄堿、馬錢子堿、金雀花堿、番茄素、咖啡因、檳榔堿和阿托品)對麗蠅的拒食作用，表明這些生物堿均表現(xiàn)拒食活性，抑制程度隨生物堿的不同而異。植物精油對昆蟲也具有強烈的忌避和拒食作用，丁德生等(1983)發(fā)現(xiàn)野薄荷莖葉精油對白紋伊蚊的忌避效果。菊蒿精油對馬鈴薯葉甲有強烈的忌避作用，而茵陳蒿精油對菜粉蝶(夭野克己，1983)、茼蒿精油對小菜粉蝶幼蟲等均具有強烈的拒食作用(吳照華等，1994)，番茄中的生物堿和黃杜鵑提取物對菜粉蝶有明顯的忌避作用(馮夏和趙善歡，1990a，徐美娟和管致和，1994)。由于許多精油具有忌避作用，故可用來制作驅(qū)蚊劑。研究證明，昆蟲拒食的產(chǎn)生主要原因是這些藥劑抑制了昆蟲口器的化學(xué)感受器，如川楝素對粘蟲幼蟲下顎須丹錐感受器和下顎瘤狀體栓錐感受器的抑制，從而阻止了神經(jīng)傳導(dǎo)，使其取食刺激信息的傳遞受阻，導(dǎo)致昆蟲失去味覺功能而表現(xiàn)出拒食反應(yīng)(趙善歡等，1987)。事實上，人們可以根據(jù)昆蟲拒食的特點，采用較低濃度藥液可使昆蟲增加取食量，從而可達(dá)到導(dǎo)致昆蟲中毒而提高藥效的目的。
3.3 麻醉作用
苦皮藤素IV對菜青蟲、粘蟲、稻苞蟲幼蟲、槐尺蠖等具有麻醉作用(吳文君等，1993)。其癥狀是蟲體平直、極度癱軟，經(jīng)數(shù)小時至數(shù)十小時，麻醉昆蟲蘇醒，正常活動和取食(對攝入劑量大的低齡幼蟲則不再蘇醒)，(吳文君，1991)。苦皮藤根皮中的這種麻醉活性物質(zhì)對粘蟲的中腸腸壁細(xì)胞不起破壞作用，但對圍食膜的分泌有顯著抑制作用。試蟲被麻醉后呼吸耗氧量僅為正常的47.68%—50.24%，心博速率僅為正常的40%—65%，而且表現(xiàn)出心律失調(diào)，說明麻醉成分作用于神經(jīng)—肌肉接頭處，明顯地抑制了興奮性接點電位(EJP)，興奮傳導(dǎo)被阻斷，導(dǎo)致昆蟲肌肉松馳、癱軟，以及由神經(jīng)—肌肉控制的運動(如呼吸、心臟搏動等)受到影響(劉惠霞等，1992)。此外，在麻醉成分的作用下，使昆蟲體內(nèi)解毒酶系統(tǒng)，如中腸及血淋巴中的酯酶同功酶受抑制，使外源毒物在昆蟲體內(nèi)不能及時解除，而導(dǎo)致昆蟲中毒(劉惠霞等，1992)。
3.4 抑制生長發(fā)育作用
昆蟲取食后，表現(xiàn)出生長發(fā)育延緩、卵不能正常孵化，幼蟲不能正常化蛹羽化，或化為畸形蛹，有的試蟲雖可化蛹，但不能正常脫殼、羽化而成為畸形蟲(張興等，1993)，從而可降低昆蟲群體數(shù)量。印楝素、川楝素等對昆蟲的生長發(fā)育均有抑制作用。張興等(1992a)指出，菜青蟲五齡幼蟲注射印楝素和印楝樹皮提取物后，形成畸形蛹及畸形蟲高達(dá)80.6%～94.4%，而用上述活性物質(zhì)飼喂亞洲玉米螟4齡幼蟲后，幼蟲不能化蛹，成為“永久性”幼蟲，最后因不能取食，失水等原因死亡。印楝素和鬧羊花素—III對斜紋夜蛾的生長發(fā)育有抑制作用(李曉東和趙善歡，1995)。苦皮藤種油對昆蟲也具有抑制產(chǎn)卵和卵的孵化，并控制其生長發(fā)育的作用(柯治國，1991)。某些生物堿如羽扇豆堿、金雀花堿等對豌豆蚜和雙帶蚱蜢等的生長發(fā)育也表現(xiàn)出抑制作用。一些精油也同樣具有抑制生長發(fā)育的作用，如Karanja油可干擾赤擬谷盜的正常繁殖和發(fā)育，使多數(shù)幼蟲不能蛹化而死亡，或發(fā)育成畸形蛹和畸形成蟲(徐漢虹和趙善歡，1994)。研究證明，印楝素對斜紋夜蛾幼蟲生長發(fā)育的影響主要是對與生長發(fā)育重要相關(guān)的激素即促前胸腺激素(PTTH)、蛻皮甾類等的合成、分泌、輸送至靶標(biāo)的過程的阻礙和抑制作用而導(dǎo)致生長發(fā)育受阻，鬧羊花素-III似乎也具有類似作用(李曉東和趙善歡，1995)。
3.5 其它作用
植物性殺蟲劑除具有上述作用外，還具有吸引或不育作用。如一些精油或其組分能起到昆蟲性外激素的作用，Gulati等(1982)發(fā)現(xiàn)彈粉蘭屬的一種植物(Catasetum cycynoches)的花中含有12種單萜的混合物，對長舌蜂雄蟲具有吸引力，使其表現(xiàn)出性興奮行為。Ladd(1980)指出丁香酚能吸引日本麗金龜，而大茴香腦使蜜蜂有強烈的趨向性。許多精油顯示出保幼激素的活性，菖蒲油能抑制昆蟲性腺的發(fā)育，歐洲菖蒲油能明顯地阻礙大馬利筋長蝽卵巢的發(fā)育和成熟(徐漢虹和趙善歡，1994)。用喜樹堿處理馬尾松毛蟲雄蛾后，與正常雌蛾交配，可引起不育。印楝素對某些害蟲也具有不育作用。
4 植物性殺蟲劑的應(yīng)用及開發(fā)前景
早在沒有化學(xué)合成農(nóng)藥之前，最早的農(nóng)藥有不少是從植物中提取出來的，有些植物已開發(fā)成商業(yè)殺蟲劑，如硫酸煙堿等。但自20世紀(jì)40年代以來，化學(xué)合成農(nóng)藥紛紛替代了植物源農(nóng)藥而雄居市場，使得植物源農(nóng)藥的研究一度陷入低谷(周紅希，1994)。盡管如此，確有一些令人感興趣的天然植物殺蟲劑的成功實例，如從除蟲菊植物中提取的除蟲菊在植物性殺蟲劑中當(dāng)數(shù)稱著，這是因為它不僅是合成擬除蟲菊酯類殺蟲劑的起源，而且由于它既無毒、無殘留、又無污染，故在國際上受到越來越多的國家的接受，天然除蟲菊酯產(chǎn)業(yè)在肯尼亞、厄瓜多爾等國已成為支柱產(chǎn)業(yè)之一。近年來令人矚目的天然植物殺蟲劑尚屬印楝素，印楝素中最具活性的成份是苦楝亭，它在1968年首次成功分離，而其結(jié)構(gòu)完全闡明則在1988年，美國已開發(fā)成商品制劑“Margosan-O”作為家庭花卉害蟲防治劑，另一種制劑“AZT-VR-K”用來防治埃及伊蚊等，印度也有印楝素制劑“Neemmark”上市。據(jù)報導(dǎo)印楝至少對71種昆蟲具有拒食、忌避、生長發(fā)育抑制作用，它殺蟲范圍廣、殺蟲機制特殊，是目前國際上公認(rèn)的最有潛力的殺蟲植物品種。我國在直接利用殺蟲植物方面成績突出，目前已有油酸煙堿乳油、高滲硫酸煙堿乳油、楝素殺蟲乳油、魚藤酮乳油、雙素堿水劑、茴蒿素水劑、苦參堿水劑等已取得登記或臨時登記，并正式投產(chǎn)。這些植物源殺蟲劑主要用于防治蚜蟲、菜青蟲、煙青蟲、小菜蛾、斜紋夜蛾、黃守瓜、紅蜘蛛、玉米螟、稻飛虱、茶毛蟲、茶尺蠖、茶毒蛾、柑桔潛葉蛾、捕食螨等多種害蟲。此外，還有一些植物源殺蟲劑已進入中試階段，不久也將面市，這充分顯示出我國具有雄厚的研究植物源殺蟲劑的實力。
殺蟲活性物質(zhì)除直接利用外，還可作為合成新型害蟲防治劑的先導(dǎo)物。目前國際上殺蟲劑的三大支柱中，有兩大支柱是從植物源殺蟲活性物質(zhì)中找到先導(dǎo)化合物，并以此為模板，經(jīng)化學(xué)模擬創(chuàng)新的。擬除蟲菊酯殺蟲劑是以菊科植物的除蟲菊酯為模板合成的，而氨基甲酸酯類殺蟲劑是以豆科植物的毒扁豆堿為模板合成的。此外，異丁基酰胺類殺蟲劑是以黑胡椒的天然化合物經(jīng)結(jié)構(gòu)改造得到的，而煙堿硝基烯類殺蟲劑，據(jù)認(rèn)為是受煙堿模板的啟示合成的一種十分有潛力的新穎殺蟲劑。母庸置疑，植物源殺蟲劑是農(nóng)藥研制和開發(fā)的一個重要寶庫。
總之，在大力提倡“綠色農(nóng)藥”，加強環(huán)境保護，貫徹執(zhí)行“有害生物綜合防治(IPM)”和發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)的今天，積極研究和開發(fā)植物源農(nóng)藥，特別是從植物中尋找出具有殺蟲活性的先導(dǎo)化合物，指導(dǎo)化學(xué)家去合成具有新的選擇性靶標(biāo)點，具有與環(huán)境相容的無公害農(nóng)藥，對保證我國13億人口的食物安全有著深遠(yuǎn)的意義。