經(jīng)驗(yàn)人：孫天華 孫 燕 潘涌智 彭衛(wèi)紅

三種針葉樹(shù)所含揮發(fā)性物質(zhì)與臺(tái)檜大痣小蜂危害的關(guān)系

經(jīng)驗(yàn)人：孫天華 孫 燕 潘涌智 彭衛(wèi)紅

采用XAD2吸附法和GC /MS法，對(duì)華山松球果、云南松球果和臺(tái)檜球果中所含揮發(fā)性物質(zhì)的種類及其含量進(jìn)行了分析測(cè)定。華山松、云南松兩種針葉樹(shù)球果的揮發(fā)性物質(zhì)成分基本相似。主要是以β-蒎烯、檸檬烯和β-香葉烯為主要成分。臺(tái)檜球果與華山松球果、云南松球果的揮發(fā)性物質(zhì)成分有很大的差異。另外，β-水芹烯在云南松球果揮發(fā)性物質(zhì)中占有相當(dāng)大的比重，而在其他幾種針葉樹(shù)球果中含量很少；在臺(tái)檜球果揮發(fā)性物質(zhì)中月桂烯和檜烯的含量比較多，而在其他兩種針葉樹(shù)球果揮發(fā)性物質(zhì)中含量相對(duì)較少或沒(méi)有。根據(jù)華山松球果、云南松球果和臺(tái)檜球果所含的揮發(fā)性物質(zhì)的種類及其含量，可以推測(cè)：臺(tái)檜球果中含有的月桂烯、檜烯兩種揮發(fā)性物質(zhì)中的任意一種或者兩種物質(zhì)的組成比例對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂起引誘作用；而在華山松球果和云南松球果對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂的趨避上，β-蒎烯、檸檬烯兩種揮發(fā)性物質(zhì)中的任意一種或者兩種物質(zhì)的組成比例可能起到了關(guān)鍵性的作用。

大量的研究結(jié)果表明，植物釋放的揮發(fā)性次生物質(zhì)對(duì)植食性昆蟲(chóng)有引誘或驅(qū)避作用。植物的揮發(fā)性物質(zhì)可誘導(dǎo)昆蟲(chóng)產(chǎn)生寄主定向行為、交配行為、產(chǎn)卵地點(diǎn)的選擇行為、取食、聚集、逃避和傳粉行為等，昆蟲(chóng)則通過(guò)特定的化學(xué)感受器官識(shí)別和接受來(lái)自環(huán)境中的化學(xué)信息，為適應(yīng)環(huán)境和尋找生存最佳條件作出相應(yīng)的行為反應(yīng)。植物揮發(fā)性物質(zhì)的成分和相對(duì)比例在不同的屬、種及無(wú)性系之間均有不同程度的差異。

臺(tái)檜大痣小蜂（Megastigmus formosana） 是云南省新發(fā)現(xiàn)的臺(tái)檜（Juniperus formosana）球果及種子的主要害蟲(chóng)，危害較為嚴(yán)重，但對(duì)同一立地條件下，同一林分內(nèi)的伴生樹(shù)種華山松、云南松兩種針葉樹(shù)球果及種子卻不危害。本文首次通過(guò)研究同一立地條件下同一林分內(nèi)臺(tái)檜球果和華山松、云南松球果的揮發(fā)性物質(zhì)成分和比例的差異，來(lái)分析的寄主選擇機(jī)制，尋求可以引誘或驅(qū)避大痣小蜂產(chǎn)卵的物質(zhì)。

材料與方法

6月在臺(tái)檜大痣小蜂危害期間，從云南省昆明市東川區(qū)臺(tái)檜分布區(qū)隨機(jī)采集球果，同時(shí)從附近林分采集華山松、云南松球果，立即用塑料袋包好，快速帶回室內(nèi)處理。

取洗凈干燥的100ml燒杯，各放入5 g XAD2（高分子微球吸附劑），將每個(gè)球果放入相應(yīng)的燒杯中，并編號(hào)，每放入一個(gè)球果就盡快用PARAFILM “M”塑料薄膜封口，以保證揮發(fā)性物質(zhì)被吸附劑充分吸收。40min后取出球果，并在每個(gè)燒杯中加入10 mL分析純二氯甲烷（CH2Cl2），再用新的塑料薄膜封口。12 h后，用移液管抽出分析純二氯甲烷液體，放入有相應(yīng)編號(hào)的小玻璃瓶?jī)?nèi)，密封冷藏保存，利用氣相色譜儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)其進(jìn)行定量定性分析。

氣相色譜條件：30 QC2/AC5石英毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm）：柱溫 80～280℃，程序升溫3 ℃/ min；進(jìn)樣溫度250 ℃；氫火焰檢測(cè)器溫度250 ℃；進(jìn)樣量3.0 μL；分流比50：1；載氣為高純N2。

氣相色譜-質(zhì)譜條件：GC條件：HP-5MS石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱溫80～240 ℃，程序升溫3 ℃/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱前壓100 kPa；進(jìn)樣量0.3 μL；分流比15：1；載氣為高純He氣。MS條件：電離方式EI；電子能量70 eV；傳輸線溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；質(zhì)量范圍35～450 amu；采用WILEY7N.L譜庫(kù)檢索定性，并參考文獻(xiàn)加以確認(rèn)。

結(jié)果與分析

球果揮發(fā)性物質(zhì)的種類及其含量

華山松、云南松和臺(tái)檜球果所含揮發(fā)性物質(zhì)見(jiàn)表1和圖1。對(duì)華山松球果所含揮發(fā)性物質(zhì)而言，主要以αpinene（α-蒎烯）、β-pinne（β-蒎烯）、βphellandrene（β-水芹烯）、limonene（檸檬烯）、γ-carene（γ-蒈烯）、tervinolene（萜品油烯）、β- myrcene（β-香葉烯）、ocimene（羅勒萜）為主；對(duì)云南松球果所含揮發(fā)性物質(zhì)而言，主要以α-pinene（α-蒎烯）、β-pinne（β-蒎烯）、βphellandrene（β-水芹烯）、limonene（檸檬烯）、γ-carene（γ-蒈烯）、tervinolene（萜品油烯）、β- myrcene（β-香葉烯）、ocimene（羅勒萜）為主；而臺(tái)檜球果所含揮發(fā)性物質(zhì)主要以α-pinene（α-蒎烯）、limonene（檸檬烯）、月桂烯、檜烯為主。

圖1　三種針葉樹(shù)球果揮發(fā)性物質(zhì)成分比較

表1　三種針葉樹(shù)球果揮發(fā)性物質(zhì)的比較

球果揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂產(chǎn)生的引誘與趨避作用

通過(guò)對(duì)云南松、華山松、臺(tái)檜三種針葉樹(shù)球果所含的揮發(fā)性物質(zhì)的測(cè)定和對(duì)比，得到以上數(shù)據(jù)（圖1，表1）。數(shù)據(jù)顯示：華山松球果的揮發(fā)性物質(zhì)主要以α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯、β-香葉烯這四種揮發(fā)性物質(zhì)為優(yōu)勢(shì)組分，約占50％。云南松球果揮發(fā)性物質(zhì)中，主要以β-蒎烯、β-水芹烯、檸檬烯、γ-蒈烯、β-香葉烯這五種揮發(fā)性物質(zhì)為優(yōu)勢(shì)組分，約占67％。而在臺(tái)檜球果的揮發(fā)性物質(zhì)中，主要以α-蒎烯、月桂烯、檜烯這三種揮發(fā)性物質(zhì)為優(yōu)勢(shì)組分，約占75％。數(shù)據(jù)顯示，在臺(tái)檜球果中檢測(cè)到以月桂烯、檜烯為優(yōu)勢(shì)組分的揮發(fā)性物質(zhì)，在云南松球果和華山松球果中均未檢測(cè)到這兩種物質(zhì)。因此可推測(cè)臺(tái)檜球果中含有的月桂烯或檜烯對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂有引誘作用；或者兩者共同對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂起到引誘作用。另外，在云南松球果和華山松球果中均檢測(cè)到以β-蒎烯、檸檬烯這兩種為優(yōu)勢(shì)組分的揮發(fā)性物質(zhì)，而在臺(tái)檜中這兩種揮發(fā)性物質(zhì)的含量均比較低。所以可推測(cè)華山松球果和云南松球果中所含有的β-蒎烯或檸檬烯對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂有一定的趨避作用；或β-蒎烯和檸檬烯二者共同作用對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂起到趨避作用。

討論

在植物與昆蟲(chóng)間的化學(xué)通訊中植物氣味物質(zhì)起著決定性的作用，它調(diào)控著昆蟲(chóng)的多種行為，諸如引誘昆蟲(chóng)趨向寄主植物，刺激昆蟲(chóng)取食，引導(dǎo)昆蟲(chóng)選擇產(chǎn)卵場(chǎng)所，進(jìn)行傳粉和防御昆蟲(chóng)等。有些植物則當(dāng)受到食植性昆蟲(chóng)危害時(shí)會(huì)釋出一些引誘害蟲(chóng)天敵的化學(xué)信號(hào)。這些化學(xué)信號(hào)是一些揮發(fā)性萜類混合物，天敵昆蟲(chóng)就以此來(lái)區(qū)分受害和未受害植株。有假設(shè)認(rèn)為，昆蟲(chóng)對(duì)寄主所含揮發(fā)性物質(zhì)的利用，可能是利用其中的某些高度特化的揮發(fā)性化合物，或者利用寄主植物所含不同揮發(fā)性化合物的特殊比例。本文只是通過(guò)對(duì)華山松、云南松和臺(tái)檜這三種針葉樹(shù)球果所含揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析和比較后，得出相應(yīng)的推測(cè)結(jié)論，以臺(tái)檜大痣小蜂為參照，試分析三種針葉樹(shù)球果揮發(fā)性物質(zhì)的成分。而對(duì)于臺(tái)檜球果，云南松球果和華山松球果中所含的揮發(fā)性物質(zhì)的組分和不同的組分配比形式，對(duì)臺(tái)檜大痣小蜂產(chǎn)生的引誘和趨避的作用及其機(jī)制還有待深入研究；特別是需要通過(guò)對(duì)其球果所含揮發(fā)性物質(zhì)的單一組分及不同比例的多種揮發(fā)性化合物組合，在該害蟲(chóng)引誘上進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)定，驗(yàn)證各自的作用大小。

其次，臺(tái)檜大痣小蜂產(chǎn)卵時(shí)一般會(huì)選擇含飽滿種子較多的球果產(chǎn)卵，這在一定程度上也加重了對(duì)球果的危害。臺(tái)檜大痣小蜂對(duì)含飽滿種子較多的球果的判斷選擇，有可能是寄主植物的球果形狀、顏色對(duì)其視覺(jué)器官產(chǎn)生遠(yuǎn)距離的刺激，激發(fā)其選擇行為，也有可能是球果釋放出的化學(xué)物質(zhì)對(duì)其嗅覺(jué)和味覺(jué)器官的近距離刺激，其機(jī)制仍待進(jìn)一步研究探索。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.10.044