全 文 ：书 ［收稿日期］ ２０１３－０３－０５；２０１３－０８－０６修回
［基金项目］ 吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目资助［（２０１２）－３５６］
［作者简介］ 赵玉敏（１９６４－），女，教授，从事昆虫生理生化研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｙｕｍｉｎ１９６４＠１６３．ｃｏｍ
［文章编号］１００１－３６０１（２０１３）１０－０５９９－０１０９－０３
北乌头不同提取液对菜青虫快速变态的影响
赵玉敏１，王 凯２，顾地周１，乔淑芬１，何晓燕１，宫汝纯１
（１．通化师范学院 生命科学学院，吉林 通化１３４００２；２．通化市第一中学，吉林 通化１３４００２）
［摘 要］为了解北乌头对菜青虫变态速度的影响，用北乌头乙醇、蒸馏水、丙酮不同浓度的提取液处理
３龄菜青虫幼虫，研究其对菜青虫变态的促进作用。结果表明：不同浓度的北乌头提取混和液能促进菜青虫
的变态，４８ｈ的变态率在７０％以上，７２ｈ的变态率超过８０％，达显著水平；蒸馏水提取液对菜青虫快速变态
有促进作用，当浓度为４２．５ｍｇ／ｍＬ时变态率最高，达９９．５％。
［关键词］北乌头；提取液；菜青虫；变态
［中图分类号］Ｓ４３３ ［文献标识码］Ａ
Ｅｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｋｕｓｎｅｚｏｆｉ Ｅｘｔｒａｃｔ ｏｎ
Ｒａｐｉｄ Ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ ｏｆ Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ
ＺＨＡＯ Ｙｕｍｉｎ１，ＷＡＮＧ Ｋａｉ ２，ＧＵ Ｄｉｚｈｏｕ１，ＱＩＡＯ Ｓｈｕｆｅｎ１，ＨＥ Ｘｉａｏｙａｎ１，ＧＯＮＧ Ｒｕｃｈｕｎ１
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｔｏｎｇｈｕａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｏｎｇｈｕａ，Ｊｉｌｉｎ１３４００２；２．Ｔｏｎｇｈｕａ Ｎｏ．１ Ｍｉｄｄｌｅ Ｓｃｈｏｏｌ，
Ｔｏｎｇｈｕａ，Ｊｉｌｉｎ１３４００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：３ｒｄ ｉｎｓｔａｒ ｌａｒｖａｅ ｏｆ Ｐ．ｒａｐａｅ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ．ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ
ｅｘｔｒａｃｔ ｌｉｑｕｉｄ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｅｔｈａｎｏｌ，ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ，ａｎｄ ａｃｅｔｏｎｅ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ
ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ ｏｆ Ｐ．ｒａｐａｅ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ．
ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ ｅｘｔｒａｃｔ ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｕｌｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ ｔｈｅ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ ｏｆ Ｐ．ｒａｐａｅ，ｗｉｔｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ７０％ ｏｆ
ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｒａｔｅ ｉｎ ４８ｈｒｓ，ａｎｄ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ８０％ｏｆ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｒａｔｅ ｉｎ ７２ｈｒｓ，ｒｅａｃｈｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｌｅｖｅｌ．
Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｙ，ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔ ｌｉｑｕｉｄ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ ｈａｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｒａｐｉｄ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ，
ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔａｍｏｓｐｈｓｉｓ ｒａｔｅ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ９９．５％ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ４２．５ｍｇ／ｍＬ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ；ｅｘｔｒａｃｔ Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ；ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ
北乌头（Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ Ｒｅｉｃｈｂ）又叫草
乌，隶属于毛茛科（Ｒａ－ｎｕｎｃｕｌａｃｅａｅ）乌头属（Ａｃｏｎｉ－
ｔｕｍＬ．），为多年生的草本植物，多生长于山涧沟谷
中的阴湿地带。北乌头的块根呈暗黑褐色，形如乌
头，全草有毒，块根毒性最大，多分布于我国的东北、
华北地区，朝鲜、苏联西伯利亚也有分布。北乌头能
祛风痰，逐寒湿，用于腰膝关节冷痛、头痛和冻疮等。
乌头的块根内含有乌头碱等多种生物碱，其中乌头
碱有剧毒。北乌头除应用于医学外［１－２］，已有将其应
用于植物上害虫的防治报道，如：乔淑芬等［３］利用北
乌头不同部位乙醇提取液处理玉米蚜，研究了其生
物活性；顾地周等［４］对长白山区３种乌头属植物对
３种农作物螟虫触杀活性进行了研究。菜青虫
（Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ Ｌ．）因寄主植物多（十字花科、菊科、
旋花科、百合科、茄科、藜科、苋科等９科３５种）、分
布广而危害较重，生产上多是喷洒低毒化学农药进
行防治，这对昆虫物种保存和生态均不利。昆虫快
速变态，不仅缩短了幼虫的生活周期，而且减少了昆
虫的摄食，即减少了昆虫对作物的损害。为了解北
乌头对菜青虫快速变态的影响，研究了北乌头不同
提取液对菜青虫快速变态的促进作用，旨在为探索
植物源农药的利用、减少化学农药的使用的同时又
保存生物多样性提供方法参考。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
北乌头采自通化白鸡腰国家森林公园，供试菜
青虫（３龄幼虫，大小均等）捕自通化师范学院周边
菜地，供试蔬菜品种为甘蓝。
１．２ 试验方法
１．２．１ 北乌头不同提取液的制备 将北乌头洗净
阴干，称取全草３份，每份１０ｇ。将２份放入研钵中捣
碎，分别加入１００ｍＬ ９５％乙醇和丙酮溶液，于（２３±２）℃
恒温振荡提取８ｈ。另１份切割成长２ｍｍ的小段，用蒸
馏水浸泡１２ｈ后进行水蒸汽蒸馏３次，均用２层纱布过
滤３次，将３次水馏液混合后定容。乙醇和丙酮提取液
的滤液减压浓缩，放入少量９５％的乙醇溶液溶解后，以
蒸馏水定容。按鲜草用量换算，３种提取液分别制备成
质量浓度为１０．０ｍｇ／ｍＬ、１２．５ｍｇ／ｍＬ、１５．０ｍｇ／ｍＬ、
１７．５ｍｇ／ｍＬ、２０．０ｍｇ／ｍＬ、２２．５ｍｇ／ｍＬ、２５．０ｍｇ／ｍＬ、
２７．５ｍｇ／ｍＬ、３０．０ｍｇ／ｍＬ和３２．５ｍｇ／ｍＬ药液后，置于
３～５℃冰箱中备用。
贵州农业科学 ２０１３，４１（１０）：１０９～１１１
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
１．２．２ 试验设计 为了快速而准确地判断出３种
提取液对菜青虫快速变态影响的显著性，采用均匀
设计法进行试验设计，试验各处理见 Ｕ１０（１０３）均匀
表（表１）。
为了更接近自然条件，对叶碟测定法进行了改
进，即采用浸液法进行非选择性变态率的测定。方
法为：将新鲜平整的甘蓝叶片洗净，放入不同浓度的
乙醇、蒸馏水、丙酮药液中浸渍５ｓ后取出，用圆形
打孔器打成直径为２ｃｍ的叶碟，将叶碟置入直径为
９ｃｍ的底部铺有滤纸保湿的培养皿中，每个培养皿
内放入３个相同浓度处理的叶碟，每皿接入一头已
饥饿４ｈ的３龄菜青虫幼虫。试虫取食２４ｈ后换新
叶碟。每处理重复３次，取平均值，以５．０ｍｇ／ｍＬ
的乙醇（ＣＫ１）、蒸馏水（ＣＫ２）和丙酮（ＣＫ３）溶液作对
照处理。菜青虫生活环境的温度保持（２５±１）℃，相
对湿度（７５±５）％，光照时数和强度以季节的自然情
况为准。试验期间对菜青虫变态进行观测，并分别
于接入菜青虫的４８ｈ和７２ｈ统计并计算变态率。
变态率＝（处理组变态数－对照组变态数）／处
理组变态数×１００％。
１．２．３ 数据统计分析 采用ＳＰＳＳ（１３．０）软件［５］
对试验数据进行处理和分析。
２ 结果与分析
２．１ 北乌头提取液对菜青虫变态率的影响
从表１看出，对照组中，乙醇（ＣＫ１）、蒸馏水
（ＣＫ２）和丙酮（ＣＫ３）北乌头提取液的变态率在
５．２％～４１．５％，变态率较低。不同提取混合液中，
以处理１０的变态率最高，４８ｈ变态率达８１．８％，
７２ｈ变态率达９４．５％；而其他提取混合液的变态率
４８ｈ均在７０％以上，７２ｈ均在８０％以上，远远超过
对照的变态率。经观测，菜青虫取食叶蝶后，爬向培
养皿边缘，活动能力有所减退，散失体内少许水分，体
重逐渐下降，以丝缚于培养皿顶部提前化蛹，蛹的大
小为正常的２／３，蛹态畸形，成虫经过喂养未见产卵。
表１ 不同北乌头提取液处理菜青虫的Ｕ１０（１０３）均匀试验设计及结果
Ｔａｂｌｅ １ Ｕｎｉｆｏｒｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｓｉｇｎ Ｕ１０（１０３）ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｐ．ｒａｐａｅ Ｌ．ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ａ．ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
浸提液质量浓度／（ｍｇ／ｍＬ）
Ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔ ｌｉｑｕｉｄ
乙醇
Ｅｔｈａｎｏｌ
蒸馏水
Ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ
丙酮
Ａｃｅｔｏｎｅ
４８ｈ变态率／％
Ｍｅｔａｍｏｒｐｈｓｉｓ
ｒａｔｅ ｉｎ ４８ｈｒｓ
７２ｈ变态率／％
Ｍｅｔａｍｏｒｐｈｓｉｓ
ｒａｔｅ ｉｎ ７２ｈｒｓ
１ ２０．０ １０．０ ３０．０ ７０．９±０．０２ ８１．３±０．０４
２ ３２．５ １２．５ ２０．０ ７１．７±０．１１ ８２．５±０．０３
３ １７．５ １５．０ １０．０ ７２．６±０．０３ ８３．８±０．０７
４ ３０．０ １７．５ ２７．５ ７３．３±０．１１ ８４．９±０．１２
５ １５．０ ２０．０ １７．５ ７４．１±０．１３ ８５．１±０．１３
６ ２７．５ ２２．５ １２．５ ７５．０±０．０８ ８７．４±０．０９
７ １２．５ ２５．０ ２５．０ ７５．６±０．０６ ８９．４±０．１１
８ ２５．０ ２７．５ １５．０ ７６．４±０．１１ ９１．６±０．０８
９ １０．０ ３０．０ ３２．５ ７９．５±０．１５ ９２．７±０．１４
１０ ２２．５ ３２．５ ２２．５ ８１．８±０．１０ ９４．５±０．１１
１１（ＣＫ１） ５．０ ０ ０ ５．２±０．０６ １２．３±０．１１
１２（ＣＫ２） ０ ５．０ ０ ３５．８±０．０４ ４１．５±０．０６
１３（ＣＫ３） ０ ０ ５．０ ４．１±０．１１ ６．２±０．０９
２．２ 提取液对菜青虫快速变态影响的显著性
对试验所得数据（表１）经ＳＰＳＳ（１３．０）软件进
行回归分析，结果（表２）表明：４８ｈ、７２ｈ的回归方
程均呈显著水平，即北乌头蒸馏水提取液４８ｈ和
７２ｈ均对菜青虫快速变态具有显著作用，并随着浓
度提高变态率提高；而北乌头乙醇、丙酮提取液对菜
青虫快速变态影响不显著。由４８ｈ和７２ｈ的回归
分析结果可知，蒸馏水浸提液与变态率呈正相关，推
测蒸馏水浸提液质量浓度在３２．５ｍｇ／ｍＬ以上可能
有更高的变态率。因此，以蒸馏水提取液质量浓度
为３５．０ ｍｇ／ｍＬ、３７．５ ｍｇ／ｍＬ、４０．０ ｍｇ／ｍＬ、
４２．５ｍｇ／ｍＬ、４５．０ｍｇ／ｍＬ进行了５水平的补充试
验。结果发现，质量浓度为４２．５ｍｇ／ｍＬ时变态率
最高，达９９．５％，超过此浓度虫体死亡。
表２ 北乌头对菜青虫变态率影响的回归分析结果
Ｔａｂｌｅ ２ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｒａｔｅ ｆｏｒ Ｐ．ｒａｐａｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ Ａ．ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ
时间
Ｔｉｍｅ
回归方程
Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ
复相关系数（Ｒ）
Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
检验值Ｆｔ
Ｔｅｓｔ ｖａｌｕｅ
临界值Ｆ
Ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ
检验结果
Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ
４８ｈ ｙ１＝６５．８４３＋０．４３５ｘ２ ０．９６０ ９４．６５７ Ｆ（０．０５，１，８）＝５．３１８ Ｆｔ＞Ｆ（０．０５，１，８）
７２ｈ ｙ２＝７４．６９９＋０．５９４ｘ２ ０．９８９ ３７２．９１９ Ｆ（０．０５，１，８）＝５．３１８ Ｆｔ＞Ｆ（０．０５，１，８）
注：样本容量Ｎ＝１０，显著性水平α＝０．０５。
Ｎｏｔｅ：Ｓａｍｐｌｅ ｓｉｚｅ Ｎ＝１０，αｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｔ ５％ｌｅｖｅｌ．
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贵 州 农 业 科 学
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
３ 结论与讨论
１）试验结果表明，北乌头蒸馏水提取液对菜青
虫快速变态具有显著影响。
通过对４８ｈ和７２ｈ的回归方程分析结果可
知，北乌头乙醇溶液、蒸馏水和丙酮的提取液中，只
有蒸馏水提取液对菜青虫快速变态有促进作用，并
随着浓度提高变态率提高。但是当质量浓度为
４２．５ｍｇ／ｍＬ时变态率最高，达９９．５％，超过此浓度
虫体死亡。原因可能是北乌头含有促进菜青虫快速
变态的物质，此物质可能是抗保幼激素的成份，可能
是供试药剂诱发抗保幼激素提前释放，但是当浓度
过高时，药物毒性升高，导致虫体死亡；也可能是北
乌头中生物碱导致菜青虫快速变态［６］；或者是北乌
头促进菜青虫快速变态的活性物质极易被蒸馏水提
取，并且北乌头中起促进菜青虫快速变态的活性物
质在蒸馏水提取液中能保持较好的稳定性。而北乌
头乙醇和丙酮提取液对促进菜青虫快速变态效果不
明显，其原因可能是乙醇和丙酮提取液中含促进菜
青虫快速变态的物质较少或北乌头中促进菜青虫快
速变态的活性物质不易被乙醇和丙酮提取出来，导
致乙醇和丙酮提取液中促进菜青虫快速变态活性物
质含量少效果不明显。另外，通过实验发现，３龄以
下幼虫可以变成裸蛹，原因可能是虫龄不到，体内所
需酶等变态物质积累不够，不能达到转变成虫。北
乌头中何种物质可以促进菜青虫快速变态，以及活
性物质的进一步分离、提纯及对昆虫的作用机制和
毒理机制等方面还有待更深入的研究。
２）用有毒植物次生代谢产物提取液开发无公
害农药是当今杀虫剂研究的热点，无公害农药的优
点表现在易于分解、残留低和不污染环境，而用有毒
植物提取液对菜青虫生物活性的研究大多集中于拒
食和触杀［７－１１］，关于北乌头促进菜青虫快速变态的
研究尚未见报道。本研究结果对利用北乌头进一步
开发低毒防治菜青虫的药剂奠定一定的基础。
［参 考 文 献］
［１］ 赵英永，崔秀明，戴 云，等．高效液相色谱法测定草
乌类药用植物活性成分含量［Ｊ］．中国药学杂志，２００７
（１１）：８１５－８１８．
［２］ 李梦然，曲 玮，梁敬钰．乌头属化学成分和药理作用
研究进展［Ｊ］．海峡药学，２０１０，２２（４）：１－６．
［３］ 乔淑芬，孙 杰，顾地周．北乌头不同部位乙醇提取液
对玉米蚜的生物活性［Ｊ］．江苏农业科学，２０１１，３９
（６）：２１７－２１８，２５０．
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３种农作物螟虫触杀活性的比较［Ｊ］．农药，２０１１（４）：
２９６－２９９．
［５］ 邓振伟，于 萍，陈 玲．ＳＰＳＳ软件在正交试验设计、
结果分析中的应用［Ｊ］．电脑学习，２００９（５）：１５－１７．
［６］ 刘海峰，全炳武，田官荣．几种长白山有毒植物提取的
生物碱杀虫活性［Ｊ］．农药，２００７，４６（１）：５９－６１．
［７］ 平新亮，李保同，林 媚，等．２３种植物甲醇提取物对
菜青虫的生物活性［Ｊ］．江西植保，２００８，３１（３）：１０３－
１０５．
［８］ 肖 波，周 俗，张可君，等．瑞香狼毒中杀灭菜青虫
活性成分的提取与分离［Ｊ］．四川大学学报：自然科学
版，２００５，４２（３）：６０５－６０９．
［９］ 李水清，张钟宁．艾蒿提取物对菜青虫的生物活性
［Ｊ］．昆虫知识，２００４，４１（５）：４３９－４４２．
［１０］ 秦小萍，赵红艳，杨美林．坡柳种子提取物对菜青虫取
食和生长发育的影响［Ｊ］．农药，２００７，４６（７）：４９４－
４９９．
［１１］ 陈 力，徐汉虹，赵善欢．唐古特瑞香对菜粉蝶幼虫的
拒食和胃毒活性［Ｊ］．华南农业大学学报，２０００，２１
（１）：４４－４６．
（责任编辑：聂克艳）
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赵玉敏 等 北乌头不同提取液对菜青虫快速变态的影响
ＺＨＡＯ Ｙｕｍｉｎ ｅｔ ａｌ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｋｕｓｎｅｚｏｆｆｉｉ Ｒｅｉｃｈｂ Ｅｘｔｒａｃｔ ｏｎ Ｒａｐｉｄ Ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ ｏｆ Ｐｉｅｒｉｓ ｒａｐａｅ Ｌ．