雙斑長跗螢葉甲取食玉米葉片的揮發(fā)物分析

doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.02.018

摘" 要：【目的】分析雙斑長跗螢葉甲取食前后的玉米葉片揮發(fā)物組成和含量，為進(jìn)一步研究玉米葉片揮發(fā)物對雙斑螢葉甲的防御機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。

【方法】采用固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測并分析健康玉米葉片及雙斑長跗螢葉甲不同取食時間（6、24、36和48 h）下玉米葉片揮發(fā)物組分變化。

【結(jié)果】雙斑長跗螢葉甲取食0、6、24、36和48 h后，分別檢測到29、30、33、36、26種揮發(fā)物，主要為醛類、萜類、醇類及酮類等化合物。1-石竹烯、順-11-十六醛、α-石竹烯、正己醛等20種揮發(fā)物隨該蟲取食為害后消失；新收集到2-己烯醛、（E）-2-己烯醛、α-蒎烯、β-月桂烯等42種化合物。α-蒎烯、2-己烯醛、β-蒎烯等物質(zhì)是蟲害6及24 h釋放的主要化合物；十六醛、十四醛、正十五碳醛、β-紫羅酮、（E）-3-己烯-1-醇是蟲害36 h釋放的主要化合物；β-紅沒藥醇、橙花叔醇、（1R）-α-蒎烯、β-羅勒烯、β-檀香烯、β-月桂烯、葎草烯是蟲害48 h釋放的主要化合物。

【結(jié)論】雙斑長跗螢葉甲不同時間取食玉米葉片的揮發(fā)物的組分和含量影響較大，取食6及24 h主要釋放烯烴類化合物，取食36 h主要釋放醛類和酮類化合物，取食48 h主要釋放醇類、烯烴類化合物。

關(guān)鍵詞：雙斑長跗螢葉甲；玉米；蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物

中圖分類號：S43""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A""" 文章編號：1001-4330（2024）02-0421-13

收稿日期（Received）：

2023-06-02

基金項目：

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)區(qū)域創(chuàng)新引導(dǎo)計劃項目“雙斑長跗螢葉甲引誘劑的研究與開發(fā)”（2022ZD010）；新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)專項“新疆大豆主要害蟲綜合防控技術(shù)及綠色農(nóng)藥新產(chǎn)品研發(fā)”（2022B02043-2）；國家自然科學(xué)基金地區(qū)項目“雙斑長跗螢葉甲聚集信息素的鑒定及其與寄主揮發(fā)物的協(xié)同作用”（31960541）；國家自然科學(xué)基金項目“雙斑長跗螢葉甲對寄主揮發(fā)物的響應(yīng)機(jī)理研究”（31460473）

作者簡介：

孟涵穎（1997-），女，新疆塔城人，碩士研究生，研究方向為農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治，（E-mail）1174561906@qq.com

通訊作者：

陳靜（1979-），女，陜西人，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向為農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治，（E-mail）Chj_agr@shzu.edu.cn

0" 引 言

【研究意義】雙斑長跗螢葉甲（Monolepta signata）屬鞘翅目（Coleoptera）葉甲科（Chrysomelidae），寄主范圍廣泛，包括禾本科、十字花科、豆科、楊柳科等多種植物，是我國北方、西北及黃淮海夏玉米區(qū)的重要害蟲之一［1-5］。在植物長期進(jìn)化過程中，為抵御植食性昆蟲的危害，植物進(jìn)化出了一套繁雜且高效的防御機(jī)制，其中揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）的釋放構(gòu)成植物自身特殊的化學(xué)光譜成為最重要的間接防御機(jī)制之一［6-7］。【前人研究進(jìn)展】大部分揮發(fā)物只有在植食性昆蟲取食下才會大量釋放，稱為蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物（Herbivore-Induced Plant Volatiles，HIPVs），該類揮發(fā)物的種類和釋放量相較于一般的健康植株有明顯差異［8-9］。蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物往往起到警告或互利素的作用 ［10-11］。健康椰樹被椰心葉甲（Brontispa longissimi（Gestro））取食后，椰樹揮發(fā)物種類有明顯變化，烷烴類揮發(fā)物及其衍生物的種類均有不同程度增加［12］。玉米葉片被甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）幼蟲取食后會產(chǎn)生大量的萜烯類和吲哚類揮發(fā)物以吸引甜菜夜蛾的幼蟲天敵寄生性黃蜂［13］。不同種類的蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物在植物防御過程中發(fā)揮作用也各有不同，并且不同蟲害誘導(dǎo)時間下釋放的揮發(fā)物組成和含量也不同［14-15］。健康茶樹有6種揮發(fā)性有機(jī)化合物，而茶麗紋象甲（Myllocerinus aurolineatus （Voss））取食茶樹后釋放出47種新產(chǎn)生的揮發(fā)物［16］。美洲斑潛蠅（Liriomyza huidobrensis）取食危害后的棉豆會釋放含量較高的萜類化合物，并在美洲斑潛蠅取食6 h后達(dá)到釋放峰值，并且萜類化合物吸引了美洲斑潛蠅的天敵寄生蜂［17］。蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物的組成和含量會隨蟲害危害時間長短變化而變化。【本研究切入點(diǎn)】在雙斑長跗螢葉甲對寄主植物葉片揮發(fā)物的觸角電位及“Y”型嗅覺儀行為反應(yīng)試驗中發(fā)現(xiàn)，植物源揮發(fā)物對雙斑長跗螢葉甲的行為有顯著影響。α-紅沒藥醇、α-蒎烯、香葉醇對雙斑長跗螢葉甲雌雄蟲引誘效果明顯，γ-萜品烯及氧化石竹烯對該蟲雌蟲有明顯的驅(qū)避性，β-紫羅酮該蟲雄蟲有明顯的驅(qū)避性［18-20］。目前關(guān)于植物揮發(fā)物對雙斑長跗螢葉甲的研究均聚集在健康植株上，對蟲害誘導(dǎo)的揮發(fā)物研究較少。需分析雙斑長跗螢葉甲取食前后的玉米葉片揮發(fā)物組成和含量。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用固相微萃取技術(shù)（SPME）及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）檢測雙斑長跗螢葉甲不同取食時間（6、24、36和48 h）對取食玉米葉片揮發(fā)物組成和含量的影響，為進(jìn)一步研究玉米葉片揮發(fā)物對雙斑螢葉甲的防御機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。

1" 材料與方法

1.1" 材 料

供試?yán)ハx：采集剛羽化的雙斑長跗螢葉甲成蟲（采集地點(diǎn)為石河子大學(xué)用于試驗的玉米、棉花田及雜草田）。將其放入培養(yǎng)箱中（GXZ－270B，溫度（26±1）℃，光照L∶D =16 h∶8 h），用玉米葉片進(jìn)行飼喂，每天更換葉片，備用。

供試玉米：玉米品種為大棒墾粘1號。供試玉米種植于室溫盆栽內(nèi)至五葉期，并用1 m × 1 m × 1 m防蟲網(wǎng)將其罩住，植株在種植期間不施用任何農(nóng)藥，共5盆。

1.2" 方 法

1.2.1" 蟲害誘導(dǎo)

每盆玉米罩一個90 cm×90 cm×90 cm的紗網(wǎng)罩籠（120目），于第1 d 09：00在每盆玉米上接50頭雙斑長跗螢葉甲健康成蟲（雌雄比1∶1），設(shè)置取食為害6、24、36、48 h 4個處理（圖1：左）。分別于第1 d 15：00收集取食6 h玉米葉片，第2 d 09：00收集取食24 h玉米葉片，于第2 d 21：00收集取食36 h玉米葉片，于第3 d 09：00收集取食48 h玉米葉片，保存在密封袋中收集1 h的玉米提取揮發(fā)物。

收集雙斑長跗螢葉甲不同時間取食玉米最頂端的葉片，每個處理各5 g，并清除成蟲及其排泄物，以健康葉片為對照組，重復(fù)3次。圖1

1.2.2" 揮發(fā)物收集分離及鑒定

玉米葉片揮發(fā)物分離與鑒定采用固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀相結(jié)合定性分析。萃取頭為100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）萃取纖維頭（美國），GC-MS儀器型號為GCMS-7890A-5975（安捷倫，美國）。100 μm PDMS萃取頭使用前在250℃條件下進(jìn)行老化，老化時間為30 min。

萃取條件：稱取玉米葉片5 g放入10 mL帶塞的萃取瓶中，置于50℃水浴鍋中預(yù)熱15 min，將萃取頭裝入萃取手柄內(nèi)，插入萃取瓶內(nèi)萃取50 min，取樣完畢，于290℃氣化室脫附10 min。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀條件：色譜柱為PE-5 MS（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm），載氣為99.999%的氦氣，流速為1 mL /s；進(jìn)樣口溫度250℃；升溫程序：起始柱溫50℃，保持3 min，再以3℃/min升溫至200℃，5℃/min升溫至280℃保持30 min。質(zhì)譜條件：離子源溫度為230℃， 電離方式為EI，電離能量為70 eV，GC-MS傳輸線溫度為200℃，質(zhì)量掃描范圍為35～600 amu。

1.3" 數(shù)據(jù)處理

采用GC-MS分析雙斑長跗螢葉甲不同時間處理下取食玉米葉片揮發(fā)物的主成分（Principal component Analysis，PCA），得到玉米無蟲害葉片及玉米蟲害葉片揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流色譜圖，利用質(zhì)譜圖計算機(jī)檢索法對圖譜進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)譜庫（NIST 2008）檢索。對玉米葉片主要植物揮發(fā)性物質(zhì)的峰面積進(jìn)行方差分析（ANOVA-LSD）檢驗。采用Origin 2021軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析并作圖。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 未受蟲害的玉米葉片揮發(fā)物成分

研究表明，從健康的玉米葉片上共鑒定出了29種揮發(fā)物，其中萜類及醛類化合物占已鑒定成分的91%，醇類、酯類及其他種類化合物占比較小。萜類化合物中1-石竹烯、Z-α-環(huán)氧化紅沒藥烯及α-石竹烯的含量較高；醛類化合物中正十五碳醛的含量較高；醇類化合物以7-十三烯醇（Z）、植物醇及1，3-丁二烯醇為主；酮類化合物中以β-紫羅酮為主；酯類化合物只鑒定出鄰苯二甲酸二異丁酯。在已鑒定出的成分中正十五碳醛占比最高，其次是1-石竹烯。表1

2.2" 玉米蟲害葉片揮發(fā)物對比及相對含量變化

研究表明，玉米葉片在受到雙斑長跗螢葉甲取食后，不同時間段釋放的化合物數(shù)量各有不同。取食6 h共收集到30種化合物，取食24 h收集到33種化合物，取食36 h收集到36種化合物，取食48 h收集到26種化合物。與健康玉米葉片揮發(fā)物相比，氧化石竹烯、1，6-辛二烯、1-石竹烯、α-石竹烯、正己醛等20種揮發(fā)物隨著害蟲取食為害后消失，2-己烯醛、（1R）-α-蒎烯、（E）-2-己烯醛、α-蒎烯、β-月桂烯等42種化合物為新收集的揮發(fā)物。玉米葉片在雙斑長跗螢葉甲取食后，各時間收集到的揮發(fā)物組成和含量均有不同，可大致分為6類：醇類、萜類、綠葉性化合物、酯類、醛類及烷烴類化合物。

不同取食時間下玉米葉片揮發(fā)物種類和含量的變化趨勢不同。醇類和萜類揮發(fā)物在雙斑長跗螢葉甲取食后的含量呈先上升后下降再繼續(xù)上升變化，酯類、醛類和烷烴類揮發(fā)物的含量呈下降后上升再繼續(xù)下降變化，綠葉性化合物的含量呈先上升后持續(xù)下降變化。萜類、綠葉性化合物、酯類、醛類、烷烴類揮發(fā)物含量和種類的變化趨勢保持一致，而醇類和酯類揮發(fā)物種類其含量變化趨勢相反，醇類揮發(fā)物種類先減少后增加再減少，而酯類揮發(fā)物種類先增加后減少。

醇類化合物在雙斑長跗螢葉甲取食6 h后相對含量最大，只收集β-紅沒藥醇及D-橙花叔醇2種揮發(fā)物；24 h收集到3種揮發(fā)物；36 h時相對含量繼續(xù)下降，收集到7種揮發(fā)物 6，11-二甲基-2，6，10-十二碳三烯-1-醇含量最大，48 h時醇類化合物相對含量增加，共收集到3種，β-紅沒藥醇含量最大。

萜類化合物在雙斑長跗螢葉甲取食6 h后相對含量增加，共收集到18種，石竹烯含量最大；取食24 h時相對含量有所下降，共收集到18種，石竹烯含量最大；取食36 h時釋放的萜類化合物相對含量繼續(xù)下降，共收集到5種，石竹烯含量最大；取食48 h時萜類化合物相對含量上升，共收集到18種，石竹烯含量最大。

綠葉性化合物在雙斑長跗螢葉甲取食6 h后相對含量增加，共收集到4種，1，5，5-三甲基-6-亞甲基環(huán)己烯含量最大；24 h時綠葉性化合物相對含量減少，共收集到4種，2-己烯醛含量最大；36 h綠葉性化合物相對含量減少，只收集到（E）-3-己烯-1-醇及（Z）-3-己烯-1-醇2種；48 h時相對含量繼續(xù)減少，只收集到5，5-三甲基-6-亞甲基環(huán)己烯及2-己烯醛2種。

酯類化合物在雙斑長跗螢葉甲取食6 h后相對含量減少，只收集到2-甲基-壬基酯及十二酸乙酯為2種；取食24 h時的酯類化合物相對含量減少，收集到2-甲基-壬基丙酸酯3-甲基甲基丙烯酸戊酯及十二酸乙酯3種；取食36 h時相對含量增加，共收集到5種，分別為肌醇六乙酸酯含量較大；取食48 h時未收集到酯類化合物。

醛類化合物在雙斑長跗螢葉甲取食6 h后相對含量減少，只收集到正十五碳醛1種化合物；取食24 h時相對含量減少，只收集到正十五碳醛1種化合物；取食36 h醛類化合物相對含量增加，共收集到6種，正十五碳醛含量較高；取食48 h含量減少，只收集到2種化合物。

烷烴類化合物在雙斑長跗螢葉甲取食6 h后相對含量增加，只收集到10，10-二甲基-2，6-二亞甲二環(huán)［7.2.0］十一烷1種化合物；取食24 h時烷烴類化合物含量減少，也只收集到10，10-二甲基-2，6-二亞甲二環(huán)［7.2.0］十一烷1種化合物；取食36 h烷烴類化合物相對含量增加，共收集到6種，十七烷相對含量最大；取食48 h烷烴類化合物相對化合物含量減少，只有10，10-二甲基-2，6-二亞甲二環(huán)［7.2.0］十一烷1種烷烴類化合物。圖2，表2

2.3" 取食前后玉米葉片揮發(fā)物種類比較

研究表明，與健康的玉米葉片相比，雙斑長跗螢葉甲取食后的玉米葉片釋放揮發(fā)物的種類有很大差別。健康的玉米葉片揮發(fā)物可分為醇類、萜類、綠葉性化合物、烷烴類、酮類、醛類、酯類、吡喃類、酸類化合物。隨雙斑長跗螢葉甲取食危害發(fā)生，共有21種化合物消失，新產(chǎn)生42種化合物。表3

醇類化合物中1，3-丁二烯醇、7-十三烯醇（Z）、3-已基-1，5-辛二烯、5-十三烯、環(huán)庚醇共共5種醇類化合物隨蟲害發(fā)生而消失，新產(chǎn)生3，7，11-三甲基-1-十二烷醇、（E）-2-十四碳烯-1-醇、（E）-3-己烯-1-醇、（Z）-3-己烯-1-醇、3，7，7-三甲基雙環(huán)［2.2.1］庚-2-甲基醇、δ-杜松醇、橙花叔醇、異植物醇8種醇類化合物。

萜類化合物中1，6-辛二烯、1-石竹烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、3-已基1，5-辛二烯、5-十三烯、α-石竹烯、反-Zα環(huán)氧化紅沒藥烯、異丁烯共8種隨蟲害發(fā)生而消失，新產(chǎn)生（1R）-（+）-α蒎烯、（E）-β-法呢烯、（Z，E）-α-法呢烯、D-檸檬烯、L-檸檬烯、α-蓽澄茄油烯、α-蒎烯、β-羅勒烯、β-蒎烯、β-檀香烯、β-月桂烯、倍半水芹烯、反式-α-香檸檬烯、葎草烯、順-β-法呢烯、順γ-紅沒藥烯、新植二烯共17種萜類化合物。

綠葉性化合物中只有正己醛1種隨蟲害發(fā)生而消失，新產(chǎn)生3，5，5-三甲基-環(huán)己烯、丁烯基環(huán)己烷、1，5，5-三甲基-6-亞甲基環(huán)己烯共3種綠葉性化合物。

烷烴類化合物中只有2，6，6-三甲基3-（2-丙烯基）雙環(huán)［3.1.1］庚烷1種化合物隨蟲害發(fā)生而消失，新產(chǎn)生2，6，10，15-四甲基-十七烷、10，10-二甲基-2，6-二亞甲二環(huán)［7.2.0］十一烷共2種烷烴類化合物。

酮類化合物隨蟲害發(fā)生無消失化合物，新產(chǎn)生（Z）-香葉基丙酮、4-異丙基-5，10-二甲基十氫萘-1，3-二酮、5，6-環(huán)氧-β紫羅蘭酮、6，10，14-三甲基-2-十五烷酮共5種酮類化合物。

醛類化合物中順-11-十六醛、（Z）-9-肉豆蔻醛、（Z）-9-十六碳烯醛、1，3，4-三甲基-3環(huán)己烯-1-甲醛共4種化合物隨蟲害發(fā)生而消失，新產(chǎn)生13-甲基十四醛、13-十八碳烯醛、十六烷醛、十四醛、順-13-十八烯醛共5種醛類化合物。

酯類化合物隨蟲害發(fā)生無消失化合物，新產(chǎn)生十二酸乙酯、順-9-十四碳烯酸異丁酯共兩種化合物。

吡喃類化合物中2，5-二甲基四氫-2-甲醇吡喃，酸類化合物中棕櫚隨雙斑長跗螢葉甲取食而消失。隨蟲害發(fā)生無新產(chǎn)生的吡喃類和酸類揮發(fā)物。表3

2.4" 不同取食時間處理下玉米葉片揮發(fā)物的主成分

研究表明，PC1的貢獻(xiàn)率為64.5%，PC1及PC2的總貢獻(xiàn)率為84.5%。24和6 h的位置分布聚集，24和6 h的揮發(fā)物組成上差異不顯著，而與36和48 h的位置分布均存在一定偏離，在揮發(fā)物組成上差異顯著。將4種處理歸為3類，24和6 h在揮發(fā)物組成上歸為一類，而36及48 h歸為另外2類，與PCA結(jié)果一致。

36 h的分布點(diǎn)在第一象限（左上角），與十六醛（v51）、十四醛（v52）、正十五碳醛（v54）、十四烷（v59）、十五烷（v60），β-紫羅酮（v62）、（E）-3-己烯-1-醇（v37）呈顯著正相關(guān)，含量較高的正十五碳醛為48.39%、其次是十四醛4.74%、β-紫羅酮3.02%。24和6 h的分布點(diǎn)在PCA圖的第二象限，與α-蒎烯（v17）、2-己烯醛（v35）、β-蒎烯（v20）、十二酸乙酯（v47）等物質(zhì)呈顯著的正相關(guān)，α-蒎烯的含量較高在24 h時為10.21%。48 h的分布點(diǎn)在第四象限（右下角），與β-紅沒藥醇（v5）、橙花叔醇（v8）、（1R）-α-蒎烯（v11）、β-羅勒烯（v19）、β-檀香烯（v221）、β-月桂烯（v22）、葎草烯（v32）呈顯著性關(guān)系，葎草烯的含量較高為12.83%，其次是β-紅沒藥醇7.71%、β-月桂烯3.14%。每個蟲害處理時間段釋放的關(guān)鍵化合物種類及含量都不同。圖3，圖4

3" 討 論

3.1

昆蟲對植物的取食會引起植物產(chǎn)生多種生理生化反應(yīng)并產(chǎn)生各種化合物［21］。與健康植物相比，蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物在組成和含量上都有顯著不同，這種揮發(fā)物更容易被天敵、昆蟲和鄰近的植物利用［22］。對雙斑長跗螢葉甲取食前后的玉米葉片揮發(fā)物進(jìn)行提取并分析，有 21種化合物隨著蟲害的發(fā)生而消失，新收集到42種化合物，不同蟲害時間處理對玉米葉片揮發(fā)物的組成和含量影響較大，每個蟲害時間段釋放的關(guān)鍵化合物組成和含量也不同，可能是由于寄主植物通過改變其自身的揮發(fā)物進(jìn)行直接或間接的化學(xué)防御，進(jìn)一步達(dá)到調(diào)節(jié)植食性昆蟲的寄主選擇行為的目的［22］。

3.2

植物在被植食性昆蟲取食后釋放揮發(fā)物的數(shù)量和組成會隨取食時間的改變而改變［23］。取食48 h時收集到的揮發(fā)物最多，共37種；其次為取食24和6 h，分別33種及32種；取食36 h收集到的揮發(fā)物最少，共26種。同樣，在檸檬被柑橘木虱Diaphorina citri（Kuwayama）取食8、72 及96 h 后，揮發(fā)物種類顯著增加［24］。綠葉性化合物、醇類、萜類、酯類、醛類及烷烴類化合物隨著蟲害時間的增加，其釋放量和組成也發(fā)生不同程度的變化，是由于蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物一般會在蟲害持續(xù)發(fā)生幾小時甚至更長時間后才能釋放［25］。

不同蟲害時間植株釋放的主要揮發(fā)物不同，抗蟲及誘蟲效果也不同［26-27］。根據(jù)主成分分析結(jié)果，α-蒎烯、2-己烯醛、β-蒎烯等烯烴類化合物是蟲害6 h及24 h下釋放的主要化合物；正十五碳醛、十四醛、β-紫羅酮等醛類和酮類化合物是蟲害36 h時釋放的主要化合物；β-紅沒藥醇、β-月桂烯、葎草烯等醇類、烯烴類化合物是蟲害48 h釋放的主要化合物。不同蟲害時間下玉米釋放主要揮發(fā)物的變化同樣發(fā)生在玉米螟 Ostrinia furnacalis（Guenée）對玉米葉片的蟲害誘導(dǎo)過程中，玉米螟取食 4和 48 h的玉米釋放的主要為單萜和倍半萜烯化合物，脫落酸的含量在玉米螟取食 2、4、8 和 12 h 后均顯著增加，經(jīng)過取食選擇性試驗發(fā)現(xiàn)玉米螟對蟲害誘導(dǎo)的玉米葉片的取食量顯著低于健康玉米葉片，玉米螟取食 24 和 48 h 后的玉米揮發(fā)物對腰帶長體繭蜂的雌雄蜂均有明顯的吸引作用［28］。而在雙斑長跗螢葉甲取食誘導(dǎo)下產(chǎn)生的玉米葉片揮發(fā)物中的α-蒎烯、β-蒎烯、葎草烯等烯烴類化合物是已經(jīng)證實(shí)的對雙斑長跗螢葉甲引誘效果較明顯的化合物，β-紫羅酮對該蟲雄蟲具有顯著的驅(qū)避作用，對雌蟲有顯著的引誘效果［18，20，29-30］。雙斑長跗螢葉甲對玉米葉片不同取食時間下釋放的揮發(fā)物可能對該蟲產(chǎn)生的防御效果可能不同。

相較于健康植物揮發(fā)物，蟲害誘導(dǎo)下的植物向周圍環(huán)境釋放的揮發(fā)物是植物重要的防御信號，蟲害誘導(dǎo)揮發(fā)物對前來取食的昆蟲會產(chǎn)生拒避和毒殺的作用［31-32］。受朱紅毛斑蛾P(guān)hauda flammans為害的小葉榕Ficus concinna和垂葉榕F.benjamina會釋放出特有的蟲害揮發(fā)物β-月桂烯和β-羅勒烯，經(jīng)過觸角電位和嗅覺行為反應(yīng)發(fā)現(xiàn)β-月桂烯和β-羅勒烯對朱紅毛斑蛾和花胸姬蜂雌雄成蟲均具有更強(qiáng)的吸引作用［33］。褐飛虱Nilaparvata lugens危害水稻葉片會釋放的特有揮發(fā)物2-己烯醛，在嗅覺行為反應(yīng)試驗中高濃度的2-己烯醛對褐飛虱成蟲均有明顯的驅(qū)避作用［34］。研究結(jié)果證實(shí)，在雙斑長跗螢葉甲取食后，玉米葉片揮發(fā)物中增加了β-月桂烯、β-羅勒烯、2-己烯醛等成分，但關(guān)于玉米葉片蟲害揮發(fā)物組分對雙斑長跗螢葉甲的影響還有待進(jìn)一步研究。

3.3

昆蟲對寄主植物的定位是一個復(fù)雜的過程，包括對顏色、形狀、形態(tài)等物理性質(zhì)的識別，還包括對聚集信息素、寄主揮發(fā)性物質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)的識別。其中揮發(fā)物是主要線索，但揮發(fā)物的成分復(fù)雜，不同種類昆蟲的對揮發(fā)物的行為反應(yīng)也不同［35］。昆蟲的嗅覺感受器官對同一揮發(fā)物不同濃度表現(xiàn)出不同的生理反應(yīng)，雌雄之間也有顯著差別［18，20］。植物性昆蟲對寄主植物揮發(fā)物的定位主要取決于嗅覺感器中的嗅覺受體神元（olfactory receptor neurons， ORNs），這些神經(jīng)元可以識別揮發(fā)物的分子結(jié)構(gòu)，而寄主植物的揮發(fā)物通常都是混合的，這要求昆蟲的ORNs能夠在復(fù)雜氣味干擾下在不同濃度揮發(fā)物中分辨出寄主植物氣味線索［36］。雙斑長跗螢葉甲能在高度復(fù)雜的寄主環(huán)境中識別到寄主植物，必然與一種或幾種寄主揮發(fā)物有關(guān)。相較于健康植物，蟲害植物釋放的植物揮發(fā)物種類更大更加復(fù)雜［37］。因此今后還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究，測定蟲害植物釋放的揮發(fā)物在不同濃度下昆蟲的電生理反應(yīng)和行為反應(yīng)，從中發(fā)現(xiàn)對雙斑長跗螢葉甲有明顯引誘或趨避作用的揮發(fā)物，為后期研發(fā)該葉甲的引誘劑或趨避劑奠定基礎(chǔ)。

4" 結(jié) 論

雙斑長跗螢葉甲取食玉米葉片后，有20種揮發(fā)物性化合物消失，新產(chǎn)生42種揮發(fā)物性化合物，其中萜類化合物最多，占40.5%。不同取食時間，雙斑長跗螢葉甲危害玉米葉片釋放的主要揮發(fā)物不同，取食6及24 h下主要釋放烯烴類化合物；取食36 h時主要釋放醛類和酮類化合物；取食48 h主要釋放醇類、烯烴類化合物。

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Effects of different feeding time of Monolepta Signata on the composition and content of volatile in maize leaves

MENG Hanying， GUO Dandan， HE Wanjie， ZHANG Weiwei， ZHANG Jianping， CHEN Jing

（Key Laboratory for Oasis Agricultural Pest Management and Plant Protection Resource Utilization/Agricultural College of Shihezi University， Shihezi Xinjiang 832003， China）

Abstract：【Objective】 To analyze the composition and content of maize leaf volatile before and after the damage caused by Monolepta signata in the hope of providing a scientific basis for further exploring" the defense mechanism of maize leaf volatile against M.signata.

【Methods】" In this study， the volatile compounds of maize leaves and M.signata were detected and analyzed by GC-MS at different feeding induction time（6， 24， 36 and 48 h）.

【Results】 The results showed that 29， 30， 33， 36 and 26 volatile substances， mainly including aldehydes， terpenoids， alcohols and ketones， were detected after 0， 6， 24， 36 and 48 h of feeding induction by the M.signata respectively.Twenty volatiles， including 1-stigmasterene， cis-11-hexadecanal， α-stigmasterene and hexanal， disappeared with the insect after feeding on the damage; 42 compounds， such as 2-hexenal，（E）-2-hexenal， α-pinene and β-laurene， were newly collected.The results of principal component analysis showed that α-pinene， 2-hexenal and β-pinene were the main compounds released under 6h and 24h of infestation; hexadecanal， tetradecanal， n-pentadecanal， β-pirolone and（E）-3-hexen-1-ol were the main compounds released at 36 h of infestation; β-red myrcene alcohol， nerolidol，（1R）-α-pinene， β-rolene， β-sandalene β-cineole， and humulene were the main compounds released at 48 h of insect infestation.

【Conclusion】 The composition and content of volatile compounds in maize leaves at different feeding times have a significant impact on the M. signata. Under 6 and 24 hours of pest infestation， it mainly releases olefins， while at 36 hours of pest infestation， it mainly releases aldehydes and ketones. After 48 hours of pest infestation， it mainly releases alcohols and olefins.

Key words： Monolepta signata; maize; pest induced volatiles

Fund projects：Xinjiang Production and Construction Corps Guiding Science and Technology Plan Project \"Research and development of the attractant of the Monolepta signata \"（2022ZD010）； Xinjiang Uygur Autonomous Region Key Research and Development Task Special \"Research and development of integrated control technology and new green pesticide products of major soybean in Xinjiang\"（2022B02043-2）； National Natural Science Funds \" Identification of aggregation pheromone of Monolepta signata and its synergism with host plant volatiles \"（31960541）； National Natural Science Funds \" Identification of aggregation pheromone of Monolepta signata and its synergism with host plant volatiles \"（31460473）

Correspondence author：CHEN Jing（1979-）， female， from Shanxi， Professor， doctor， Master Supervisor， research direction：agricultural insects and pest control，（E-mail）Chj_agr@shzu.edu.cn.