桃蛀果蛾2種寄主的揮發(fā)物鑒別

李 捷 ，王 慧 ，孔維娜 ，趙 飛 ，賀潤平

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所，山西太谷030815；2.山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所，山西大同037008；3.山西省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，山西太原030032）

桃蛀果蛾（Carposina niponensis），又名桃小食心蟲，廣泛分布在我國北方果區(qū)，其食性雜，可為害蘋果、棗、梨、杏、海棠等10多種果樹的果實。近年來果樹套袋在一定程度上控制了該蟲在蘋果和梨上的危害，但由于棗果和杏等不能套袋，則有為害加重的趨勢。

植物在自然界中釋放出大量的信息化合物，這些化合物在植食性昆蟲尋找、識別和定位寄主植物的過程中扮演著重要的角色，而且在成蟲產(chǎn)卵和取食選擇中起至關重要的作用[1-2]。另外，在植物防御方面，它可通過釋放揮發(fā)物吸引天敵、驅(qū)避害蟲和阻止害蟲取食，進行有效的直接或間接防御，以保證自身的安全[3-4]。可見，植物揮發(fā)物作為信息化合物在植物與昆蟲的協(xié)同進化過程中對昆蟲行為產(chǎn)生了十分重要的影響，并在害蟲的及時、有效測報及其綜合治理中發(fā)揮著十分重要的作用[5]。近10多年來，植物揮發(fā)物的研究已取得很大進展，特別是揮發(fā)物頂空吸附和GCMS分析技術以及近年來廣泛應用的固相微萃取（SPME）技術，為該領域的研究提供了重要的技術支撐[6]。

本試驗以桃蛀果蛾寄主選擇期（即寄主幼果期）的棗、杏為材料，采用固相微萃取和GC-MS分析鑒別桃蛀果蛾不同寄主的揮發(fā)性組分及其含量，旨在為進一步研究桃蛀果蛾與寄主間化學通訊機理提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

本試驗所用寄主植物為棗和杏，采集地點為山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所。分別在2010年4月下旬采集杏的幼果、6月下旬采集棗吊。將所采集的樣品用蒸餾水清洗、晾干，待用。

1.2 揮發(fā)物的收集與分析

取待測材料100 g，放入500 mL的廣口瓶內(nèi)，用封口膜封口后，在室溫下，將固相微萃取裝置（DVB/CAR/PDMS）的針頭穿透封口膜，插入容器內(nèi)上方的空白處，然后小心地推出纖維頭，同時用固定裝置固定固相微萃取裝置的手柄，自萃取纖維頭推出后開始計時（吸附45 min），待吸附完畢后立即進行GC-MS分析，每個樣品重復 3 次[7]。

揮發(fā)物的鑒定利用美國Thermo-Finnigan公司的TraceDSQ氣相色譜-質(zhì)譜儀（GC-MS）分析，色譜柱利用SE-54毛細管柱（30 m×0.25 mm ID，膜厚 0.25 μm），載氣氦氣；流速 1 mL/min，進樣1 μL，分流比50∶1。起始溫度50℃，停留3 min，以10℃/min升到220℃。質(zhì)譜條件：EI離子源，電離能70 eV。

各成分通過與譜庫（NIST2002版）標準化合物的質(zhì)譜圖核對并分析后，進行定性，根據(jù)峰面積歸一化法進行定量[8-9]。

2 結果與分析

桃蛀果蛾2種寄主揮發(fā)物成分的比較如表1所示。

表1 桃蛀果蛾2種寄主揮發(fā)物成分的比較

從表1可以看出，桃蛀果蛾2種寄主棗、杏在幼果期揮發(fā)物（除烴類化合物）有顯著差別，分別為37種和18種，主要包括醇（酚）類、醛類、酯類、萜類和其他類等。棗和杏在幼果期揮發(fā)物組成存在很大差異，棗幼果期揮發(fā)物成分以酯類和萜類化合物為主，分別占到揮發(fā)物總成分的58.45%和19.60%，Z-3-己烯-1-醇酯的相對含量最高，占總量的42.59%，à-法呢烯的相對含量次之，為14.78%；杏幼果期揮發(fā)物成分主要是酯類，約占揮發(fā)物總成分的70.51%，丁酸己酯的相對含量最高，為27.32%，己酸乙酯的相對含量次之，為18.26%。

3 結論與討論

本試驗采用固相微萃取法采集桃蛀果蛾2種寄主的揮發(fā)物，該方法集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體，便于攜帶，真正實現(xiàn)了樣品的現(xiàn)場采集和富集。

SPEM結果表明，棗和杏幼果期揮發(fā)物組成有很大差異，分別為37種和18種，棗幼果期以Z-3-己烯-1-醇酯和à-法呢烯、杏幼果期以丁酸己酯和己酸乙酯含量較高。

不同寄主揮發(fā)物其功能不同，目前的研究表明，Z-3-己烯-1-醇酯與性信息素以1∶1混合所引誘的菜蛾數(shù)量為僅用性激素的6～7倍[10]，à-法呢烯是蘋果蠹蛾（Laspeyresia pomonella）寄主趨向的主要揮發(fā)物[11]，GC-EAD測試表明，蘋果蠹蛾對乙酸己酯、丁酸己酯和à-法呢烯有明顯反應[12]，羅勒烯是葉螨天敵的引誘物質(zhì)[13]，而羅勒烯和Z-3-己烯-1-醇酯是棗鐮翅小卷蛾（Ancylis sativa）的主要寄主趨向物質(zhì)[14]；此外，甲基水楊酸不但是引誘昆蟲天敵的重要信息物質(zhì)[15]，而且是植物間通信的重要信號物質(zhì)[16]，其他化合物的功能，目前仍不清楚。2種寄主共鑒定出55種化合物，哪些是桃蛀果蛾寄主趨向的主要物質(zhì)，還有待于進行進一步深入研究。

［1］Bernays E A，Chapman R F.Host-plant selection by phytophagousinsects[M].London：Chapman&Hall，1994：206-223.

［2］Tholl D B，Hansel W，Loreto A F，et al.Practical approaches to plant volatile analysis[J].The Plant Journal，2006，45（4）：540-560.

［3］NosovAM.Functions ofplant secondarymetabolites in-vivoand in-vitro[J].Journal ofPlant Physiology，1994，41（6）：767-771.

［4］Heath M C.In this issue:secondary metabolites and plant defense[J].Physiological and Molecular Plant Pathology，2002，60（6）：273-274.

［5］莫圣書，趙冬香，陳青.植物揮發(fā)物與昆蟲行為關系研究進展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學，2006，26（6）：84-89.

［6］閻鳳鳴.化學生態(tài)學[M].北京：科學出版社，2003.

［7］王明林，喬魯芹，張莉，等.固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜測定植物葉片中的揮發(fā)性物質(zhì)[J].色譜，2006，24（6）：343-346.

［8］李新崗，劉惠霞，劉拉平，等.影響松果梢斑螟寄主選擇的植物揮發(fā)物成分研究[J].林業(yè)科學，2006，42（6）：71-78.

［9］李新崗，劉惠霞，劉拉平，等.油松球果對外源茉莉酸甲酯和蟲害誘導的生化反應[J].林業(yè)科學，2007，43（3）：66-72.

［10］Reddy G V P，Guerrero A.Behavioral responses of the diamondback moth，Plutella xylostella，to green leaf volatiles of Brassica Oleracea subsp.Capitata[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2000，48（12）：6025-6029.

［11］Witzgall P，Stelinsk L，Gut I L，et al.Codlingmoth management and chemical ecology[J].Annual Review of Entomology，2008，53：503-522.

［12］CasadoD，GemenoC，Avilla J，et al.Day-night and phonological variation of apple tree volatiles and electroantennogram responses in Cydia pomonella（Lepodoptera：Tortricidae）[J].Environmental Entomology，2006，35（2）：258-267.

［13］Dicke M，Abelis M W，Takabayashi J，et al.Plant strategies of manipulating predator-prey interactions through allelochemicals：Prospects for application in pest control[J].Chemistry and Ecology，1990，16：3091-3117.

［14］楊立軍.基于寄主揮發(fā)物的棗鐮翅小卷蛾寄主選擇研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2011.

［15］Degenhardt J，Gershenzon J，Baldwin I T，et al.Attracting friends to feast on foes：engineering terpene emission to make crop plants more attractive to herbivore enemies[J].Plant Biotechnology，2003，14：169-176.

［16］ShulaevV，Silverman P，Raskin I.Airborne signalingbymethyl salicylate in plant pathogen resistance[J].Nature，1997，385：718-721.