【正文】 ? 鬧羊花素 Ⅲ 和黃杜鵑花乙酸乙酯萃取物對(duì)小菜蛾有產(chǎn)卵忌避作用，在非選擇性和選擇性試驗(yàn)處理 72h，鬧羊花素 Ⅲ 質(zhì)量濃度 %， EtOAc萃取物質(zhì)量濃度 5g/L的忌避率分別為 %和 %。 甘藍(lán)乙醇提取物對(duì)菜粉蝶有顯著的產(chǎn)卵驅(qū)避作用，但其水提取物沒有驅(qū)避作用。 1. 植物次生物質(zhì)的拒食、驅(qū)避作用 （ 2）植物次生物質(zhì)的驅(qū)避作用 植物體內(nèi)通過次級(jí)代謝產(chǎn)生驅(qū)避性物質(zhì)，在抗拒植食性昆蟲為害方面很成功。 苦檻藍(lán)科苦檻藍(lán) 氯仿萃取物對(duì)菜粉蝶 4齡、 5齡幼蟲非選擇性拒食率均在 94%以上。紫背金盤氯仿提取物氯仿提取物的拒食效果高于甲醇提取物。楝科植物大葉桃花心木和毛麻楝甲醇提取物對(duì)稻蝗的拒食率分別為 %和%。鞣質(zhì)有毒，植食性動(dòng)物吃后明顯抑制生長(zhǎng)。番茄的根能分泌 單寧 等次生物質(zhì)，它會(huì)對(duì)鄰近的作物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不良的影響。 3. 防治雜草，提高植物種間競(jìng)爭(zhēng)能力 植物能通過產(chǎn)生和釋放次生物質(zhì)，抑制鄰近的其他植物的生長(zhǎng)發(fā)育。此外 ,植物也可產(chǎn)生非毒性但能降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和忌避昆蟲的次生物質(zhì)以減少被害，如勝紅薊次生物質(zhì)對(duì)小菜蛾田間種群具有明顯的控制作用，主要是避忌小菜蛾成蟲產(chǎn)卵及降低其生殖能力。 植物凝聚素 能防治病害，如：小麥、大豆和花生的凝聚素能抑制多種病原菌的菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)，水稻胚中的凝聚素能使稻瘟病的孢子凝聚成團(tuán)，甚至破裂。這些物質(zhì)對(duì)昆蟲的化學(xué)防御作用，主要是忌避作用、抑制取食、抑制生長(zhǎng)發(fā)育、激素效應(yīng)、毒殺作用等。 昆蟲是植物生態(tài)環(huán)境中的一部分，對(duì)植物次生性化合物質(zhì)的演化有直接影響；同時(shí)，植物所含的這些化合物質(zhì)也對(duì)昆蟲為害施加制約。第三章 植物次生物質(zhì)研究進(jìn)展 一、植物次生物質(zhì)的性質(zhì)和種類 二、植物次生物質(zhì)對(duì)植物的保護(hù)作用 三、植物次生物質(zhì)對(duì)害蟲的防御作用 四、植物次生物質(zhì)的提取技術(shù) 五、植物次生物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和植物源殺蟲劑的開發(fā)與應(yīng)用 八、基因工程技術(shù)提高藥用植物次生物質(zhì)產(chǎn)量研究進(jìn)展 六、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)合成次生代謝物質(zhì)研究進(jìn)展 七、植物的次生代謝途徑研究進(jìn)展 一、植物次生物質(zhì)的性質(zhì)和種類 在植物的新陳代謝過程中產(chǎn)生了各種各樣的化學(xué)物質(zhì)，其中有些化合物是維持植物生命活動(dòng)所必需的，稱為 初生代謝產(chǎn)物 （ primary metabolites），如：蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸等。植物在同昆蟲為害的斗爭(zhēng)過程中產(chǎn)生了一套防御機(jī)制，其中最重要的是化學(xué)物質(zhì)，其次是形態(tài)結(jié)構(gòu)。 二、植物次生物質(zhì)對(duì)植物的保護(hù)作用 1. 防治病害 2. 防治蟲害 3. 防治雜草，提高植物種間競(jìng)爭(zhēng)能力 1. 防治病害 棉花中存在 酚類化合物 可抗黃萎病菌，洋蔥等作物表皮層中含有的 兒茶酚和兒茶酸 等次生物質(zhì)是抵抗病菌侵染的重要成分，松屬植物中含量很高的抗菌物質(zhì) 赤松素 能有效地防止心材腐爛。 2. 防治蟲害 有些次生物質(zhì)對(duì)昆蟲表現(xiàn)為毒殺、忌避、拒食、抗產(chǎn)卵、抑制昆蟲生長(zhǎng)等作用。 許多萜類化合物對(duì)多種昆蟲有驅(qū)避、拒食和毒殺作用，如從黃杜鵑花中分離出的 四環(huán)二萜 化合物對(duì)斜紋夜蛾和甜菜夜蛾等都具有強(qiáng)烈的拒食作用和毒殺作用，還對(duì)小菜蛾有顯著的產(chǎn)卵忌避作用和較明顯的殺卵作用。 如水稻葉片中的 P— 香豆酸 含量與水稻抑制稗草生長(zhǎng)的關(guān)系密切。蘋果和梨釋放的 萜類 揮發(fā)性物質(zhì)，能抑制馬鈴薯的發(fā)芽。 三、植物次生物質(zhì)對(duì)害蟲的防御作用 1. 植物次生物質(zhì)的拒食、驅(qū)避作用 2. 植物次生物質(zhì)對(duì)昆蟲生長(zhǎng)、生殖及存活的抑制作用 3. 植物次生物質(zhì)對(duì)昆蟲的毒殺作用 1. 植物次生物質(zhì)的拒食、驅(qū)避作用 許多害蟲有時(shí)雖能接近甚至附著在某些植物體上，但卻不能取食或者很少取食，其原因是這些植物體內(nèi)含有抗拒昆蟲取食的次生物質(zhì)。 杜鵑花 －花中西施 閑折兩枝持在手，細(xì)看不是人間有。 紫背金盤 辣蓼， 全草有毒，其中的天然產(chǎn)物蓼二醛具有很好的昆蟲拒食活性。 葉、莖的甲醇和石油醚浸提物對(duì) 35齡菜青蟲的各齡試蟲均有較好拒食活性；其中，對(duì) 3齡試蟲的 24h非選擇性拒食率均在90%以上，對(duì) 4齡試蟲的拒食率均在 80%87%之間，而對(duì) 5齡試蟲的拒食率相對(duì)較低，為 %%。通常植物產(chǎn)生一些揮發(fā)性次生物質(zhì)，能夠引起昆蟲負(fù)趨向運(yùn)動(dòng)和無定向移動(dòng)，從而可避免或抵御昆蟲取食。非寄主植物的已烷提取物對(duì)菜粉蝶產(chǎn)卵有極顯著的驅(qū)避作用，但水提取物的驅(qū)避作用較弱。 、生殖及存活的抑制作用 ? 有些植物可以在體內(nèi)合成一些抑制昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育的次生物質(zhì)（ 苯甲酸、水楊酸、棉子酸、蕓香酸等 ），昆蟲吞噬后，生活周期延長(zhǎng)，增加了暴露給捕食生物、寄生物、病原微生物和不利氣候條件的時(shí)間，從而減少昆蟲的數(shù)量，減輕取食壓力；或者植物體內(nèi)含有各種昆蟲激素或類似物質(zhì)（如蛻皮激素、保幼激素、抗保幼激素 等），昆蟲吞噬后可干擾原來的激素調(diào)節(jié)機(jī)制，使昆蟲不能正常發(fā)育，甚至死亡。 雙稠哌啶類生物堿有引起昆蟲產(chǎn)卵量和卵孵化率下降的作用及印楝提取物有抑制產(chǎn)卵和孵化的作用。 ? 用乙醚、丙酮、乙醇 3種有機(jī)溶劑浸提 苦瓜葉片提取液 涂抹白菜葉飼養(yǎng)小菜蛾幼蟲。 ? 用 苦檻藍(lán)葉氯仿和甲醇萃取物 處理 4齡蟲 72 h后， LC50分別是質(zhì)量濃度 、 。 ? 鬧羊花素 Ⅲ 和黃杜鵑花乙酸乙酯提取物對(duì)亞洲玉米螟 3齡幼蟲具有強(qiáng)烈的生長(zhǎng)抑制作用，其致死中濃度 LC50質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 。在三化螟內(nèi)吸毒殺試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)川楝素具有強(qiáng)的內(nèi)吸拒食及毒殺活性；在其它試驗(yàn)中，又發(fā)現(xiàn)川楝素對(duì)白脈粘蟲、小菜蛾、亞洲玉米螟均表現(xiàn)出強(qiáng)的拒食及毒殺活性。 ）mg/L，優(yōu)于著名的殺蚜生物堿毒黎堿和煙堿。傳統(tǒng)方法是分離、切碎、干燥和破碎。 2. 蒸汽萃取技術(shù) ? 使用氣態(tài)萃取技術(shù)比液態(tài)更好地穿過預(yù)處理的材料，產(chǎn)生有效的接觸面積，并且，小分子的化合物在氣態(tài)中的擴(kuò)散度比液態(tài)要高，因此，在氣態(tài)萃取過程中，次生代謝產(chǎn)物的回收率要超過液態(tài)萃取過程。當(dāng)氣體壓縮與加熱后，它能聚集成沒有顯著氣液的狀態(tài)，這稱作 “超臨界氣體”。采用 CO2作超臨界萃取出的產(chǎn)物比蒸汽蒸餾高溫萃取更近似于原始材料。 五、植物次生物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和植物源殺蟲劑的開發(fā)與應(yīng)用 1. 植物次生物質(zhì)的化學(xué)研究 2. 植物源殺蟲劑的開發(fā)與應(yīng)用 ? 植物源殺蟲劑的優(yōu)點(diǎn)是：一般選擇性強(qiáng)，對(duì)天敵及人、畜毒性低，無殘留污染，在環(huán)境中易降解；作用方式獨(dú)特，害蟲不易產(chǎn)生抗藥性；開發(fā)成本相對(duì)較低。從結(jié)構(gòu)上看，這 4種活性成分主要為 三萜類物質(zhì) ，結(jié)構(gòu)與類固醇、甾類有機(jī)化合物等激素類物質(zhì)相類似。倍半萜內(nèi)酯化合物的結(jié)構(gòu)有一個(gè)共同的特點(diǎn)：都含有 不飽和的內(nèi)酯環(huán) ，這種結(jié)構(gòu)是否和活性有關(guān)，還有待于進(jìn)一步研究，但這類化學(xué)物對(duì)昆蟲具有較強(qiáng)的拒食作用。目前，已經(jīng)分離鑒定的檸檬素類化學(xué)物有 300多種，其它多種植物次生代謝產(chǎn)物活性成分的組分和化學(xué)結(jié)構(gòu)還在研究中。近年來令人矚目的天然植物殺蟲劑當(dāng)屬“印楝素”， 1968年首次分離成功， 1988年弄清化學(xué)結(jié)構(gòu)。 ? 截止到 1998年底，我國(guó)正式登記注冊(cè)的植物農(nóng)藥品種達(dá)到 16種之多，生產(chǎn)廠家達(dá) 40家，品種包括煙堿、苦參堿、印楝素、魚藤酮、茴蒿素、藜蘆堿、苦皮藤素、川楝素、毒藜?jí)A、茶皂素、乙蒜素等。這些物質(zhì)安全、高效、無污染且不易被化學(xué)方法合成，在人們的日常生活及各種行業(yè)中正扮演著越來越重要的角色。 （ 2）可以在生物反應(yīng)器中進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，并通過控制環(huán)境條件得到超過整株植物產(chǎn)量的代謝產(chǎn)物 。 （ 6）節(jié)省大量用于種植原料的農(nóng)田，以便進(jìn)行糧食作物的生產(chǎn)。迄今為止，全世界已經(jīng)有 1 000多種植物進(jìn)行過細(xì)胞培養(yǎng)的研究。 ? 下面列出幾個(gè)利用植物培養(yǎng)技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)有用代謝物的例子，如紫杉醇的生產(chǎn)，自從 1991年 CHRISTEN等人申請(qǐng)有關(guān)紅豆杉組織培養(yǎng)的專利以來 ,在培養(yǎng)體系紫杉醇含量已提高 100多倍，達(dá)到 153mg/L,美國(guó)的 Phytoncatalytic公司已在德國(guó)進(jìn)行了 75 t發(fā)酵罐的試驗(yàn) 。目前國(guó)外還采用一種 突變種篩選法 ，其原理是把一些細(xì)胞毒性抑制劑如 p 氟苯丙氨酸（ PFP）、 5 甲基色氨酸、草苷磷、維生素 H等加入到要篩選的細(xì)胞培養(yǎng)體系中，那些耐藥性強(qiáng)且經(jīng)過一段時(shí)間培養(yǎng)生長(zhǎng)正常的細(xì)胞系就可能是所要求的高產(chǎn)細(xì)胞系。當(dāng)被類似于病原體的誘導(dǎo)子侵染時(shí)植物也會(huì)作出相同的反應(yīng)。細(xì)胞的透性可以通過測(cè)定初生代謝過程中酶的活性來監(jiān)控，這些酶包括己糖激酶、葡萄 6