張 嫣,夏 炎,陳企發(fā),卜文俊,*
(1.南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院昆蟲學(xué)研究所,天津 300071;2.南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院南開大學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室, 天津市生物傳感與分子識(shí)別重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300071)
異翅亞目昆蟲一般稱為“蝽類”,屬于昆蟲綱半翅目。該類群為不完全變態(tài)昆蟲,種類繁多、分化強(qiáng)烈,目前已知多達(dá)90科45 000余種 (Henry,2017)。異翅亞目的7個(gè)次目中,陸生的臭蟲次目和蝽次目是異翅亞目中分化較為晚近的類型,在基于分子及形態(tài)數(shù)據(jù)的多個(gè)分析結(jié)果中,這兩類昆蟲均體現(xiàn)為姐妹群關(guān)系(Schuh,1979;Schaefer,1993;Schuhetal.,1993;Henry,1997;Wang YHetal.,2016)。其中蝽次目被認(rèn)為是單系群,常用的分類系統(tǒng)為包括5總科的系統(tǒng)[扁蝽總科、蝽總科、緣蝽總科、長(zhǎng)蝽總科和紅蝽總科] (Schaefer,1993;Schuh and Slater,1995)或6總科系統(tǒng)[扁蝽總科、蝽總科、緣蝽總科、長(zhǎng)蝽總科、紅蝽總科和南蝽總科] (Henry,1997;Weirauchetal.,2018)。
成蟲胸部具臭腺是半翅目異翅亞目昆蟲獨(dú)有的特征。通常,成蟲的臭腺開口于后胸側(cè)板,稱為后胸臭腺,而若蟲的臭腺開口位于腹部的背面,稱為腹部背臭腺。一些成蟲的腹部背面也具有臭腺,但通常是退化的(Davidová-Vilímováetal.,2013)。異翅亞目的單系性一定程度上是基于臭腺的存在(Schuh and Slater,1995)。成蟲的后胸臭腺通常是由一個(gè)中間儲(chǔ)蓄泡和成對(duì)的側(cè)腺組成。臭腺的傳輸系統(tǒng)主要由內(nèi)部傳輸系統(tǒng)和外部傳輸系統(tǒng)組成。內(nèi)部傳輸系統(tǒng)包含內(nèi)孔和前廳,外部傳輸系統(tǒng)由孔口、近孔凹陷、孔緣和蒸發(fā)域組成。當(dāng)受到驚擾或者捕食者攻擊時(shí),臭腺內(nèi)部傳輸系統(tǒng)釋放由臭腺腺體產(chǎn)生的防御性分泌物,并由外部傳輸系統(tǒng)完成噴射過程(Williamsetal.,2001)。
臭腺分泌物通常是短鏈的醇類、醛類、環(huán)氧醛類、酮類、酯類、烷烴類、有機(jī)酸類、單萜類和芳香類的醇或醛類。臭腺分泌物的組分可能會(huì)隨蟲體的生理、營(yíng)養(yǎng)條件和發(fā)育情況及季節(jié)而變化(Aldrich,1988;Millar,2005;Nixonetal.,2018)。異翅亞目臭腺分泌物可以作為種內(nèi)交流的信號(hào)(Lockwood and Story,1985;Fucarinoetal.,2004),其更重要的作用表現(xiàn)在防御捕食者和抵御微生物方面(Ishiwatari,1974;Aldrich,1988,1995;Schuh and Slater,1995;Millar,2005;Moraesetal.,2008;Noge,2015)。
關(guān)于臭腺分泌物的提取方法,按照樣品的獲取方式,主要分為兩種,離體提取法和活體提取法(Djozanetal.,2005;Hassanietal.,2010)。離體提取法主要通過解剖腺體,采用液體浸提或固體進(jìn)樣的技術(shù)獲得;活體提取法主要是通過獲取活體昆蟲樣品,進(jìn)而采用固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)的方法分析獲得分泌物化學(xué)組分。離體分析耗時(shí)長(zhǎng),且通常會(huì)伴隨有溶劑的干擾。所以隨著分析手段的不斷進(jìn)步,利用活體分析方法采用固相微萃取偶聯(lián)氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)的技術(shù),由于分析有效、簡(jiǎn)單、快速,被廣泛應(yīng)用(Zhang and Pawliszyn,1993;Zhangetal.,1994;Djozanetal.,2005)。
據(jù)作者統(tǒng)計(jì),蝽象中已測(cè)定臭腺分泌物的種類不足已知類群數(shù)量的1%,并且,相關(guān)的天然化學(xué)成分測(cè)定的研究進(jìn)展情況難以保證分類應(yīng)用的準(zhǔn)確性,限制了其在昆蟲分類中的應(yīng)用。本研究從定性和定量的角度綜合考慮,選取異翅亞目8個(gè)總科32種蝽象,對(duì)臭腺分泌物進(jìn)行了初步比較分析。研究的開展可以豐富我們對(duì)異翅亞目昆蟲臭腺分泌物組分的了解,有助于探索這些化學(xué)組分在分類學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)上的意義和價(jià)值。
本研究用于臭腺分泌物成分分析的活體標(biāo)本均為野外采集獲取,于2016年6月至2019年8月采集于我國(guó)的東北、華北及華中等地區(qū)。類群涉及蝽次目蝽總科5科15屬15種,緣蝽總科3科6種,長(zhǎng)蝽總科2科4種,扁蝽總科1科2種;臭蟲次目2總科2科3屬3種,黽蝽次目1科2種,詳見表1。
表1 臭腺分泌物測(cè)定類群所用標(biāo)本信息Table 1 Specimen information of species tested
由于對(duì)臭腺分泌物采用活體分析方法較離體分析可以更高質(zhì)量地檢測(cè)到分泌物(Hassanietal.,2010),所以本實(shí)驗(yàn)采用固相微萃取(SPME)裝置(青島貞正分析儀器有限公司采購(gòu))偶聯(lián)氣相色譜-質(zhì)譜儀(GC-MS)(賽默飛Trace 1300-ISQ LT)進(jìn)行測(cè)定分析,可以有效排除溶劑溶解造成的干擾。
1.2.1臭腺分泌物收集:將野外現(xiàn)場(chǎng)采集的活性強(qiáng)的供試?yán)ハx活體標(biāo)本,迅速放入制作好的氣體收集瓶中(有濾紙作載體),做震搖處理。保證蟲體處于生命體征活躍的狀態(tài),使其較充分地釋放臭腺分泌物。分泌物采集完后,將蟲體取出,保存在100%的乙醇溶液中,并與氣味樣品一對(duì)一做好標(biāo)記。
在光學(xué)顯微鏡(OLYMPUS BX53)下對(duì)標(biāo)本進(jìn)行分類鑒定,將所采集的分泌物樣品保存在-20℃冰箱中,直至分析進(jìn)樣。
1.2.2萃取針活化:將SPME探針插入GC進(jìn)樣口250℃活化5 min (首次使用要在GC進(jìn)樣口250℃作老化處理60 min)。本研究所用固相微萃取探針(ZZ-SPME-06)購(gòu)自青島貞正分析儀器有限公司,其萃取材質(zhì)為活性炭/聚二甲基硅氧烷/聚二乙烯基苯(ACAR/PDMS/DVB)復(fù)合涂層,為雙極性萃取層,適合較寬范圍揮發(fā)性有機(jī)物,有利于對(duì)未知組分的研究探索(Krajiceketal.,2016)。
1.2.3臭腺分泌物富集:調(diào)整固相微萃取裝置,使溫度設(shè)置并保持在40℃(該溫度下SPME的吸附水平高)。將活化后的固相微萃取針管逐個(gè)插入樣品瓶中,推動(dòng)手柄桿,伸出探針萃取頭,不加任何溶劑,使瓶子保證密封狀態(tài),萃取40 min到達(dá)平衡相(對(duì)同一物種的多個(gè)樣品,通過富集的方式進(jìn)行樣品處理),并設(shè)置空白對(duì)照試驗(yàn)。
1.2.4氣味測(cè)定分析:GC條件:色譜柱為TG-5MS,規(guī)格為30 m×0.25 mm,0.25 mm。柱箱溫度在40℃下運(yùn)行1 min,然后以10℃/min升高至250℃,并在該溫度下保持10 min。載氣是氦氣,載氣氣流為1 mL/min。進(jìn)樣口采用分流方式,分流比為1∶10。進(jìn)樣器和傳輸線溫度均保持在250℃。
MS條件:離子源為電離電壓為70 eV的標(biāo)準(zhǔn)EI源。質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集模式為全掃描,掃描離子范圍為19~500 amu。
將實(shí)驗(yàn)測(cè)定的不同樣品的臭腺分泌物結(jié)果,去除背景信號(hào),先與標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)(NIST 2018數(shù)據(jù)庫(kù))的質(zhì)譜圖進(jìn)行比對(duì),篩選相似性指數(shù)SI>800 (即匹配度>80.0%)且相對(duì)含量>0.01%的化合物。對(duì)關(guān)鍵性的化合物需參照文獻(xiàn)記錄進(jìn)行二次比對(duì),進(jìn)而完成測(cè)定結(jié)果中化合物種類的初步定性。
將測(cè)定結(jié)果中化合物對(duì)應(yīng)的TIC離子流圖中的原始峰面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,最后建立分析用化合物結(jié)構(gòu)矩陣(雌雄樣品當(dāng)不同實(shí)體對(duì)待)。用SPSS 25軟件(IBM,Armonk,NY) 進(jìn)行判別分析;非參數(shù)多元方差分析采用PAST 3.24版本軟件,不同類群間的差異分析用F檢驗(yàn)。用Genstat軟件(Release 20;VSN International,Hemel Hempstead,英國(guó))進(jìn)行典型變量分析。其中,化合物對(duì)應(yīng)的原始峰面積的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)化公式如下:
zip=ln[Aip/g(Ap)]。
式中,Aip指類群p分析測(cè)得的峰i的峰面積,g(Ap)指類群p中測(cè)得的所有峰面積的平均值,zip即該類群p測(cè)定結(jié)果中峰i經(jīng)過轉(zhuǎn)化后對(duì)應(yīng)的峰面積(Aitchison,1986;Geiselhardtetal.,2012;Xueetal.,2018)。由于零值的對(duì)數(shù)是無法計(jì)算的,所以在每個(gè)相對(duì)峰面積上添加0.01,以便在缺少某些化合物的結(jié)果中可以采用該公式去進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換(Geiselhardtetal.,2009)。為了找出對(duì)8個(gè)總科分類起重要作用的化合物,采用典型變量分析,找到起關(guān)鍵作用的分泌物化合物線性組合,并依據(jù)變量化合物的相關(guān)系數(shù)找到關(guān)鍵性變量;然后,結(jié)合典型判別分析結(jié)果,篩選劃分各總科的主要分泌物組分。
采用固相微萃取進(jìn)樣方法偶聯(lián)氣相色譜質(zhì)譜儀對(duì)蝽次目8個(gè)總科32種的臭腺分泌物進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果共得到202種假設(shè)性化合物(表2),包括酸類(acids)、醇類(alcohols)、醛類(aldehydes)、烷類(alkanes)、烯類(alkenes)、酰胺類(amides)、芳香類(aromatics)、萜類(terpenes)、環(huán)類(cyclics)、酯類(esters)、酮類(ketones)、肟類(oximes)和胲類(hydroxylamines)共13類(表2),碳鏈長(zhǎng)度4~34個(gè)不等。
基于202種化合物(表2),我們將8個(gè)總科間的化合物作典型判別分析,結(jié)果表明,臭腺分泌物在總科間存在顯著差異(Wilks’s λ=0.000,χ2=454.819,P<0.001) (表3),其中第一個(gè)函數(shù)可解釋81.7%的變異,第二個(gè)函數(shù)可解釋的變異為10.7% (表4)。依據(jù)典型判別分析做出的散點(diǎn)圖(圖1)顯示,原始分類方案中96.6%的分類是正確的,即8個(gè)總科(蝽總科、緣蝽總科、長(zhǎng)蝽總科、紅蝽總科、扁蝽總科、盲蝽總科、獵蝽總科、黽蝽總科)的物種大都分別顯著地聚簇在一起,該結(jié)果與以往的分類系統(tǒng)是一致的(Henry,2017)。
圖1 異翅亞目8個(gè)總科臭腺分泌物化學(xué)指紋組分判別分析結(jié)果Fig.1 Discriminant analysis of the scent gland secretion profiles in eight superfamilies of HeteropteraPen.:蝽總科Pentatomoidea;Cor.:緣蝽總科Coreoidea;Lyg.:長(zhǎng)蝽總科Lygaeoidea;Pyrr.:紅蝽總科Pyrrhocoroidea;Ara.:扁蝽總科Aradoidea;Mir.:盲蝽總科Miroidea;Rev.:獵蝽總科Reduvioidea;Ger.:黽蝽總科Gerrroidea.
表2 實(shí)驗(yàn)測(cè)得及在總科階元判別分析用假設(shè)性化合物Table 2 All tentative secretions gained and used in canonical discriminant analysis at the superfamily level
續(xù)表2Table2continued化合物Chemicalcompounds分子式Formula類型Groups函數(shù)Functions12345673,3a,4,5,6,6a-六氫化-3a,4,4-三甲基-3,5-甲醇環(huán)戊吡唑3,3a,4,5,6,6a-Hexahydro-3a,4,4-trimethyl-3,5-methanocyclopentapyrazoleaC10H16N2環(huán)類Cyclics0.1170.0810.224?-0.047-0.0520.0030.0954,6,8-三甲基-1-壬烯4,6,8-Trimethyl-1-noneneaC12H24烯類Alkenes0.105-0.0130.217?-0.074-0.072-0.1150.027壬烷NonaneaC9H20烷類Alkanes-0.0300.0070.215?-0.0790.032-0.0220.024(E)-2-癸烯醛(E)-2-DecenalC10H18O醛類Aldehydes-0.004-0.0270.211?-0.1450.0570.0330.071(E)-3-丙-2-烯亞基環(huán)丁烯(E)-3-Propyl-2-propenylidene-cyclobuteneaC7H8環(huán)類Cyclics0.1550.024-0.211?0.1660.0640.0710.108香芹酚2-Methyl-5-(1-methylethyl)-phenolaC10H14O芳香類Aromatics-0.1790.0030.189?-0.0860.1150.0130.027十二醛DodecanalC12H24O醛類Aldehydes0.002-0.004-0.189?0.0620.065-0.032-0.0372,4,6-三甲基庚烷2,4,6-Trimethyl-heptaneaC10H22烷類Alkanes-0.1790.0070.187?-0.0820.1200.0180.030月桂烯β-MyrceneC10H16萜類Terpenes-0.135-0.0030.175?-0.0860.0910.0110.0283-甲基己烷3-Methyl-hexaneaC7H16烷類Alkanes-0.132-0.001-0.164?-0.0220.0600.0300.0764-甲基-2-羥基-2-苯丙基苯甲酸酯4-Methyl-,2-hydroxy-2-phenylpropylester,benzoicacidaC17H18O3酯類Esters-0.132-0.003-0.164?-0.0230.0590.0290.075O-癸基羥胺O-decyl-hydroxylamineaC10H23NO胲類Hydroxylamines0.0450.1050.154?-0.029-0.0260.1170.057丁酸ButanoicacidC4H8O2酸類Acids0.0030.002-0.119?-0.032-0.067-0.0760.0792-溴十二烷2-BromododecaneaC12H25Br烷類Alkanes-0.0130.0420.116?-0.0700.103-0.0090.078甲基環(huán)戊烷Methyl-cyclopentaneaC6H12烷類Alkanes-0.073-0.0150.111?-0.0960.031-0.0220.0512-乙基-1-己醇2-Ethyl-1-HexanolC6H4Cl2芳香類Aromatics0.0480.0110.097?-0.0350.0000.0010.0272-癸烯-1-醇2-Decen-1-olC10H20O醇類Alcohols-0.012-0.0040.089?-0.0600.0440.0310.040(E)-2-辛烯醛(E)-2-OctenalC8H14O醛類Aldehydes-0.013-0.0030.071?-0.0500.0390.0280.034(E)-2-癸烯醛(E)-2-DecenalC10H18O醛類Aldehydes0.0000.0100.058?-0.0300.0350.0270.0329-辛基十七烷9-Octyl-heptadecaneaC25H52烷類Alkanes0.0000.0110.054?-0.0270.0350.0280.031(1R,2R)-rel-2-甲基環(huán)戊醇(1R,2R)-rel-2-Methyl-cyclopentanolC6H12O醇類Alcohols0.0000.0130.054?-0.0260.0380.0300.0333-甲基十六烷3-Methyl-hexadecaneaC17H36烷類Alkanes0.0000.0140.054?-0.0260.0380.0310.033(E)-5-十三烯(E)-5-TrideceneaC13H26烯類Alkenes0.0000.0120.052?-0.0260.0350.0280.031乙酸己酯Aceticacid,hexylesteraC8H16O2酯類Esters-0.025-0.0230.2220.561?0.019-0.040-0.253己酸己酯Hexanoicacid,hexylesteraC12H24O2酯類Esters-0.094-0.0680.1210.477?0.051-0.015-0.198鄰苯二甲酸二丁酯DibutylphthalateaC16H22O4酯類Esters0.3490.174-0.098-0.374?0.2900.0790.0033-甲基戊酸乙酯3-Methyl-,ethylester,pentanoicacidaC8H16O2酯類Esters-0.179-0.056-0.0800.364?0.023-0.052-0.121萘NaphthaleneaC10H8芳香類Aromatics0.1370.019-0.0100.337?-0.0220.025-0.2731,2,3,5-四氫化-1,3-羥甲基戊二烯1,2,3,5-Tetrahydro-1,3-methanopentaleneaC9H10環(huán)類Cyclics-0.1190.035-0.011-0.259?-0.196-0.111-0.1451-亞甲基-1H-茚1-Methylene-1H-indeneaC10H8芳香類Aromatics-0.150-0.094-0.089-0.255?-0.075-0.0950.1092,7,10-三甲基十二烷2,7,10-Trimethyl-dodecaneaC15H32烷類Alkanes-0.155-0.076-0.0310.227?-0.088-0.0960.001十一烷UndecaneaC11H24烷類Alkanes-0.1230.1740.058-0.214?0.1400.1080.1004-三氟乙酸十六烷4-TrifluoroacetoxyhexadecaneaC18H33F3O2酯類Esters0.073-0.087-0.081-0.205?0.174-0.0320.059鄰二甲苯O-xyleneaC8H10芳香類Aromatics0.149-0.081-0.1640.201?-0.084-0.0220.001十四烷TetradecaneaC14H30烷類Alkanes0.1260.106-0.147-0.189?-0.174-0.037-0.0132-茨醇BorneolC10H18O醇類Alcohols0.027-0.109-0.067-0.045-0.145?-0.096-0.0793-甲基戊烷3-Methyl-pentaneC6H14烷類Alkanes0.003-0.0030.026-0.053?-0.003-0.0130.052丙基苯Propyl-benzeneaC11H24芳香類Aromatics-0.0120.096-0.2470.289-0.352?-0.288-0.1662,6,11-三甲基十二烷2,6,11-Trimethyl-dodecaneaC15H32烷類Alkanes-0.023-0.1210.0130.0630.322?-0.0400.0982-甲基十八烷2-Methyl-octadecaneaC19H40烷類Alkanes0.1870.122-0.067-0.1290.315?0.0190.033苯酚PhenolaC6H6O芳香類Aromatics0.116-0.0340.074-0.256-0.310?-0.029-0.034甲苯TolueneaC7H8芳香類Aromatics0.0390.1080.2010.028-0.285?-0.1450.051二十烷EicosaneaC20H42烷類Alkanes-0.146-0.031-0.1400.013-0.258?-0.0130.0372-甲基十九烷2-Methyl-nonadecaneaC20H42烷類Alkanes-0.1510.020-0.023-0.0590.246?-0.1130.053
續(xù)表2Table2continued化合物Chemicalcompounds分子式Formula類型Groups函數(shù)Functions12345673,7-二甲基-2-辛烯-1-醇3,7-Dimethyl-2-octen-1-olC10H20O醇類Alcohols-0.0290.015-0.0110.0610.234?-0.0650.053異蒲勒醇CoolactC10H18O萜類Terpenes-0.0020.024-0.0110.174-0.214?-0.1800.0342,6,10,15-四甲基十七烷2,6,10,15-Tetramethyl-heptadecaneaC21H44烷類Alkanes-0.0040.0600.1360.0220.208?0.0030.1852,2,4-三甲基-3-羧基異丙基,異丁基酯,戊酸2,2,4-Trimethyl-3-carboxyisopropyl,isobutylester,pentanoicacidaC16H30O4酯類Esters-0.0090.0520.0230.0360.207?-0.0080.134(E)-2-己烯醛(E)-2-HexenalaC6H10O醛類Aldehydes0.0520.0280.0410.0700.193?-0.1080.0462,6-二甲基壬烷2,6-Dimethyl-nonaneaC11H24烷類Alkanes-0.0640.107-0.0870.013-0.178?-0.108-0.004乙基苯EthylbenzeneaC8H10芳香類Aromatics0.005-0.104-0.0500.000-0.174?-0.124-0.1382,3,5,8-四甲基癸烷2,3,5,8-Tetramethyl-decaneaC14H30烷類Alkanes-0.143-0.0210.133-0.1050.170?0.0550.126(E)-(3,3-二甲基亞環(huán)己基)-,乙醛(E)-(3,3-Dimethylcyclohexylidene)-,acetaldehydeaC10H16O萜類Terpenes0.005-0.101-0.035-0.004-0.170?-0.126-0.134乙酰苯AcetophenoneaC8H8O芳香類Aromatics0.001-0.088-0.0650.023-0.169?-0.123-0.1382,6-二甲基十一烷2,6-Dimethyl-undecaneaC13H28烷類Alkanes0.047-0.033-0.0940.035-0.169?0.0500.012茴香酮L-FenchoneaC10H16O萜類Terpenes-0.004-0.058-0.0900.032-0.162?-0.1480.065(-)-檸檬烯(S)-1-Methyl-4-(1-methylethenyl)-,cyclohexeneaC10H20O萜類Terpenes-0.0010.0180.0190.119-0.159?-0.1350.037(E)-2-己烯-1-醇(E)-2-Hexen-1-olC6H12O醇類Alcohols0.0030.110-0.0180.0110.151?-0.044-0.042(E,E)-2,4-己二烯醛(E,E)-2,4-HexadienalC6H8O醛類Aldehydes-0.0020.0230.031-0.0080.041?0.0350.0312-乙基-2-甲基十三醇2-Ethyl-2-methyl-tridecanolaC16H34O醇類Alcohols-0.0020.0230.032-0.0080.041?0.0350.031(E,E)-2,4-癸二烯醛(E,E)-2,4-DecadienalC10H16O醛類Aldehydes-0.0170.0060.037-0.0260.041?0.0320.0291-十五烯1-PentadeceneaC15H30烯類Alkenes-0.0020.0220.032-0.0090.041?0.0350.031(E)-2-十四烯-1-醇E-2-Tetradecen-1-olaC14H28O醇類Alcohols-0.0020.0220.032-0.0090.040?0.0340.0312,4-二甲基-2,3-庚二烯-5-炔2,4-Dimethyl-2,3-heptadien-5-yneaC9H12烯類Alkenes-0.0020.0220.032-0.0090.040?0.0340.0302,2-二氯-2-氟-1-苯乙酮2,2-Dichloro-2-fluoro-1-phenyl-ethanoneaC8H5Cl2FO芳香類Aromatics-0.0020.0210.032-0.0090.040?0.0340.030(Z)-7-十六碳烯(Z)-7-HexadeceneaC16H32烯類Alkenes-0.0020.0210.032-0.0090.040?0.0340.030(1R,2S,3S)-rel-2-甲基-3-(1-異丙烯基)環(huán)己醇(1R,2S,3S)-rel-2-Methyl-3-(1-methylethenyl)-cyclohexanolC10H18O萜類Terpenes-0.0020.0210.032-0.0100.039?0.0330.030(1α,2α,3β,6α)-3,7,7-三甲基-,雙環(huán)[4.1.0]庚-2-醇(1α,2α,3β,6α)-3,7,7-Trimethyl-,bicyclo[4.1.0]heptan-2-olaC10H18O醇類Alcohols-0.0020.0210.032-0.0100.039?0.0330.030(Z)-6-十三烯(Z)-6-TrideceneaC13H26烯類Alkenes-0.0020.0210.032-0.0090.039?0.0330.030(E)-14-十六烯醛E-14-HexadecenalaC16H30O醛類Aldehydes-0.0020.0210.032-0.0100.039?0.0330.0306-甲基十八烷6-Methyl-octadecaneaC19H40烷類Alkanes-0.0020.107-0.0410.0700.393-0.398?-0.076十二烷DodecaneaC12H26烷類Alkanes0.166-0.198-0.091-0.0980.248-0.324?0.0588-丙氧基柏木烷8-Propoxy-cedraneaC18H32O萜類Terpenes-0.005-0.0160.042-0.029-0.1770.321?0.097碳酸,癸基十一基酯Carbonicacid,decylundecylesteraC22H44O3酯類Esters0.115-0.186-0.1430.070-0.175-0.247?0.0262,6-二甲基癸烷2,6-DimethyldecaneaC12H26烷類Alkanes-0.1310.184-0.055-0.044-0.152-0.246?-0.236(2Z)-3-乙基-2,4-戊二烯-1-醇(2Z)-3-Ethyl-2,4-pentadien-1-olC7H12O醇類Alcohols-0.0010.127-0.0460.016-0.0120.240?0.001(1S,4R,6R)-4-異丙烯基-1-甲基-7-氧雜雙環(huán)[4.1.0]庚烷cis-LimoneneoxideaC10H16O環(huán)類Cyclics-0.0010.123-0.0450.017-0.0080.230?0.003愈創(chuàng)木酚磺酸鉀-1(10),11-二烯Guaia-1(10),11-dieneaC15H24萜類Terpenes-0.0010.122-0.0440.016-0.0100.229?0.002α-蒎烯α-CopaeneaC15H24萜類Terpenes-0.0010.121-0.0440.016-0.0110.229?0.001β-蒎烯β-CopaeneaC15H24萜類Terpenes-0.0010.121-0.0440.016-0.0110.228?0.0011R,3Z,9S-4,11,11-三甲基-8-亞甲基雙環(huán)[7.2.0]-十四醛-3-烯1R,3Z,9S-4,11,11-Trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-eneaC15H24萜類Terpenes-0.0010.121-0.0440.016-0.0110.228?0.001斯巴醇SpathulenolaC15H24O醇類Alcohols0.0000.121-0.0440.015-0.0110.228?0.0016-epi-白菖醇6-Epi-shyobunolaC15H26O萜類Terpenes0.0000.121-0.0440.015-0.0120.228?0.001(E)-β-金合歡烯(E)-β-FameseneaC15H24萜類Terpenes0.0000.120-0.0440.015-0.0120.228?0.000
續(xù)表2Table2continued化合物Chemicalcompounds分子式Formula類型Groups函數(shù)Functions1234567β-衣蘭烯β-YlangeneaC15H24萜類Terpenes0.0000.120-0.0440.015-0.0130.227?0.000石竹烯CaryophylleneaC15H24萜類Terpenes0.0000.119-0.0440.014-0.0140.227?0.000(1S,2E,6E,10R)-3,7,11,11-四甲基雙環(huán)[8.1.0]十一烷-2,6-二烯(1S,2E,6E,10R)-3,7,11,11-Tetramethylbicyclo[8.1.0]undeca-2,6-dieneaC15H24萜類Terpenes0.0000.119-0.0430.014-0.0150.226?-0.001(1R,2S,6S,7S,8S)-rel-8-異丙基-1-3-亞甲基三環(huán)[4.4.0.02,7]癸烷(1R,2S,6S,7S,8S)-rel-8-Isopropyl-1-methyl-3-methylenetricyclo[4.4.0.02,7]-decaneaC15H24萜類Terpenes0.0000.118-0.0430.013-0.0160.226?-0.0015-乙基-2(5H)-呋喃酮5-Ethyl-2(5H)-furanoneaC6H8O2環(huán)類Cyclics0.0880.0230.0580.0180.131-0.226?-0.0451-己醇1-HexanolC6H14O醇類Alcohols0.0010.006-0.0460.1720.1790.192?0.1762,6-二甲基十七烷2,6-Dimethyl-heptadecaneaC19H40烷類Alkanes0.063-0.001-0.077-0.026-0.0860.177?0.081甲氧基-苯基-肟Methoxy-phenyl-oximeaC8H9NO2肟類Oximes-0.0030.099-0.0350.0230.0150.172?0.01311-(1-乙基丙基)-二十一烷11-(1-Ethylpropyl)-heneicosaneaC26H54烷類Alkanes-0.0420.036-0.070-0.027-0.1580.172?-0.0492-己炔-1-醇2-Hexyn-1-olC6H10O醇類Alcohols-0.0030.099-0.0350.0220.0140.172?0.013(Z)-依蘭油-3,5-二烯cis-Muurola-3,5-dieneaC15H24萜類Terpenes-0.0030.096-0.0340.0230.0160.166?0.014反式-Z-α-環(huán)氧化紅沒藥烯trans-(Z)-α-BisaboleneepoxideaC15H24O環(huán)類Cyclics-0.0030.096-0.0340.0220.0150.166?0.013β-羅勒烯β-OcimeneaC10H16萜類Terpenes-0.0030.095-0.0340.0220.0140.166?0.013α-葎草烯HumuleneC15H24萜類Terpenes-0.0030.094-0.0340.0210.0130.165?0.0124-異丙基-1,6-二甲基-1,2,3,4-四氫化萘4-Isopropyl-1,6-dimethyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthaleneaC15H22萜類Terpenes-0.0020.093-0.0330.0210.0120.164?0.011辛醛OctanalaC8H16O醛類Aldehydes-0.0270.001-0.0510.1230.1500.154?0.1322,4-二叔丁基苯酚2,4-Di-tert-butylphenolaC14H22O芳香類Aromatics-0.022-0.033-0.0550.0410.032-0.150?-0.008N,N-二甲基甲酰胺N,N-Dimethyl-formamideaC3H7NO酰胺類Amides0.0320.081-0.019-0.010-0.0220.141?0.099對(duì)二甲苯p-XyleneaC8H10芳香類Aromatics-0.0480.059-0.0520.0100.0390.136?0.013二氫松油醇DihydroterpineolC10H20O萜類Terpenes-0.006-0.068-0.0690.096-0.058-0.131?-0.073己酸HexanoicacidC6H12O2酸類Acids0.0050.039-0.054-0.0320.058-0.129?0.0224-甲基十四烷4-Methyl-tetradecaneaC15H32烷類Alkanes0.0720.0630.069-0.072-0.048-0.080?0.0612-丙基-1-戊醇2-Propyl-1-pentanolC8H18O醇類Alcohols0.0020.042-0.034-0.021-0.0210.057?0.0372-己基-1-辛醇2-Hexyl-1-octanolC14H30O醇類Alcohols-0.0110.0220.003-0.046-0.0030.052?0.0422,21-二甲基二十二烷2,21-Dimethyl-docosaneC24H50烷類Alkanes0.000-0.002-0.0560.0780.0690.176-0.678?(1α,4β,5α)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-雙環(huán)[3.1.0]己-2-酮(1α,4β,5α)-4-Methyl-1-(1-methylethyl)-,bicyclo[3.1.0]hexan-2-oneaC10H16O萜類Terpenes0.000-0.002-0.0560.0780.0690.176-0.677?11-癸基二十四烷11-Decyl-tetracosaneaC34H70烷類Alkanes0.007-0.029-0.0800.0630.0650.105-0.480?1-甲基-3-丙基-苯1-Methyl-3-propyl-benzeneaC9H12芳香類Aromatics-0.1110.2470.1700.169-0.133-0.161-0.356?1,2,4-三甲苯1,2,4-Trimethyl-benzeneaC9H12芳香類Aromatics0.079-0.069-0.0250.022-0.020-0.1070.332?1-乙基-3-甲基苯1-Ethyl-3-methyl-benzeneaC9H12芳香類Aromatics0.043-0.124-0.1590.099-0.168-0.078-0.320?十五烷PentadecaneC15H32烷類Alkanes0.0180.020-0.1920.137-0.095-0.026-0.303?11-丁基二十二烷11-Butyl-docosaneaC26H54烷類Alkanes-0.001-0.0040.099-0.074-0.0810.1190.295?葑酮FenchoneaC10H16O萜類Terpenes0.004-0.0140.049-0.0160.0390.080-0.278?鳶醇PlinolAC10H18O醇類Alcohols0.011-0.051-0.0550.079-0.094-0.022-0.271?二十四烷TetracosaneaC24H50烷類Alkanes0.0090.092-0.117-0.0220.125-0.1010.265?樟腦CamphoraC10H16O萜類Terpenes-0.0490.1150.092-0.231-0.094-0.006-0.254?2-甲基癸烷2-Methyl-decaneaC11H24烷類Alkanes-0.031-0.0770.047-0.0060.0190.0300.197?(1-甲基戊基)環(huán)丙烷1-MethylpentylcyclopropaneaC9H18烷類Alkanes-0.012-0.1020.109-0.007-0.1640.0500.185?異葑醇IsofencholC10H18O醇類Alcohols0.017-0.076-0.1280.015-0.0050.049-0.173?庚醛HeptanalC7H14O醛類Aldehydes0.007-0.0700.0570.029-0.167-0.106-0.173?3,7-二甲基癸烷3,7-Dimethyl-decaneC12H26烷類Alkanes-0.0060.001-0.157-0.0070.039-0.0620.168?
續(xù)表2Table2continued化合物Chemicalcompounds分子式Formula類型Groups函數(shù)Functions1234567苯甲醛BenzaldehydeaC7H6O芳香類Aromatics-0.047-0.1050.0240.057-0.091-0.143-0.167?4,7-二甲基十一烷4,7-Dimethyl-undecaneaC13H28烷類Alkanes0.136-0.0530.017-0.0730.1560.0840.158?高蒎醇cis-PinenehydrateC10H18O醇類Alcohols0.008-0.025-0.0790.003-0.004-0.0080.141?2,6-二甲基-6-三氟醚乙酰氧基辛烷2,6-Dimethyl-6-trifluoroacetoxyoctaneaC12H21F3O2酯類Esters0.0510.0520.0370.0060.0210.0780.114?糠醛FurfuralC5H4O2環(huán)類Cyclics0.021-0.086-0.0580.008-0.105-0.052-0.109?冰片2-BornanolC10H18O醇類Alcohols0.004-0.0110.0510.097-0.038-0.0220.103?2-乙烯基-二環(huán)[2.1.1]-己-2-烯2-Ethenyl-bicyclo[2.1.1]hex-2-eneaC8H10環(huán)類Cyclics-0.0170.0480.025-0.0520.018-0.0480.064?2-甲基-2-十一烷硫醇2-Methyl-2-undecanethiolC12H26S醇類Alcohols0.0030.0000.024-0.0510.000-0.0100.054?4,8-二甲基-1-壬醇4,8-Dimethyl-1-nonanolC11H24O醇類Alcohols0.0010.008-0.029-0.028-0.013-0.0210.054?2-異丙基-5-甲基-1-庚醇5-Methyl-2-(1-methylethyl)-1-heptanolC11H24O醇類Alcohols0.0020.0030.002-0.041-0.005-0.0140.052?2-甲基己烷2-Methyl-hexaneC7H16烷類Alkanes0.0020.0020.003-0.042-0.006-0.0150.052?
表3 判別函數(shù)的顯著性水平檢驗(yàn)Table 3 Significance level test of functions
表4 前兩個(gè)典型判別式函數(shù)的相關(guān)特征值Table 4 Correlation eigenvalues in the first two typical discriminant functions
非參數(shù)多元方差分析的結(jié)果同樣支持總科間臭腺分泌物組分之間存在顯著差異(F=0.92218,P<0.001);分析結(jié)果認(rèn)為性別之間差異不顯著(F=0.49723,P=0.1092)。
此外,依據(jù)函數(shù)的典型判別分析中所用的化合物結(jié)構(gòu)矩陣(表2)可以看出,對(duì)這8個(gè)總科分類表現(xiàn)為差異分化的變量化合物有:酸類、醇類、醛類、烷類、萜類、環(huán)類共6類48種,占總測(cè)定分析結(jié)果中的比例為23.76%。這6類化合物中對(duì)8個(gè)總科的分類起關(guān)鍵作用的組分見表5。酸類物質(zhì):丁酸(butanoic acid) (匹配度:89.6%)、2-己烯酸(2-hexenoic acid)(86.8%)、己酸(hexanoic acid)(83.9%)是直鏈的脂肪酸;醇類化合物中有環(huán)狀的(1R,2R)-rel-2-methyl-cyclopentanol (80.0%)、斯巴醇(spathulenol) (89.6%)、鳶醇(plinol A) (83.2%)、異葑醇(isofenchol) (80.0%)、2-茨醇(borneol) (91.3%),也有直鏈或具支鏈的脂肪醇2-癸烯-1-醇(2-decen-1-ol) (85.8%)、3,7-二甲基-2-辛烯-1-醇(3,7-dimethyl-2-octen-1-ol) (81.7%)、2-丁基-1-辛醇(2-butyl-1-octanol) (82.5%)、2-乙基-1-己醇(2-ethyl-1-hexanol) (93.1%)、(6Z,9Z)-十五烷-1-醇[(6Z,9Z)-pentadecadien-1-ol] (83.1%)、(2Z)-3-乙基-2,4-戊二烯-1-醇[(2Z)-3-ethyl-2,4-pentadien-1-ol(82.7%)、1-己醇(1-hexanol)(81.2%)、2-己基-1-辛醇(2-hexyl-1-octanol) (82.4%)、4,8-二甲基-1-壬醇(4,8-dimethyl-1-nonanol) (80.5%)、5-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1-庚醇[5-methyl-2-(1-methylethyl)-1-heptanol] (83.3%)、2-甲基-2-十三烷硫醇[2-methyl-2-undecanethiol) (81.7%)]。醛類:(Z)-2-癸烯醛[(Z)-2-decenal] (92.1%)、十二醛(dodecanal) (84.6%)、(E)-2-辛烯醛[(E)-2-octenal] (81.4%)、(E)-2-癸烯醛[(E)-2-decenal] (91.3%)、(E)-4-氧代己-2-烯醛[(E)-4-oxo-2-hexenal] (90.7%)、2-己烯醛(2-hexenal) (83.7%)、(Z)-3-己烯醛[(Z)-3-hexenal] (85.2%)、(E,E)-2,4-己二烯醛[(E,E)-2,4-hexadienal] (85.8%)、(E,E)-2,4-癸二烯醛[(E,E)-2,4-decadienal] (81.9%)、庚醛(heptanal) (87.2%)和烷類物質(zhì)3-甲基戊烷(3-methyl-pentane) (89.7%)、2,21-二甲基二十二烷(2,21-dimethyl-docosane) (83.0%)、3,7-二甲基癸烷(3,7-dimethyl-decane) (87.1%)、2-二甲基己烷(2-methyl-hexane) (81.3%))均是直鏈或具支鏈的脂肪族化合物;萜類有單環(huán)異蒲勒醇(coolact)(81.7%)、二氫香芹醇(neodihydrocarveol)(81.8%)、(1R,2S,3S)-rel-2-甲基-3-(1-異丙烯基)-環(huán)己醇(80.7%)、α-葎草烯(humulene) (80.8%)、二氫松油醇(dihydroterpineol) (90.6%)和十氫-1-甲基萘(1-methyldecalin) (80.1%)、(1R,2S,4R,6S)-4,7,7-三甲基-雙環(huán)[4.1.0]庚烷(83.8%)兩種類型;環(huán)類化合物糠醛(2-furancarboxaldehyde) (81.1%)既有醛基又含有一個(gè)不飽和雜環(huán)。
表5 劃分8個(gè)總科的關(guān)鍵性化合物Table 5 Key chemical compounds for classification of the eight superfamilies
續(xù)表5 Table 5 continued
對(duì)8總科202種臭腺分泌物組分進(jìn)行典型變量分析,第一維的變量形成的線性組合可解釋的變異高達(dá)91.15%,其中起正向作用的化合物有10類103種,詳見表6。
表6 典型變量分析結(jié)果中對(duì)8總科分類具正向作用的化合物Table 6 Compounds with largest positive loadings in eight superfamilies tested
依據(jù)組成第一維線性組合的變量化合物結(jié)合2.2節(jié)典型判別分析的結(jié)果中對(duì)8總科劃分表現(xiàn)為差異分化的化合物,初步得出劃分8個(gè)總科的主要分泌物組分共有6類30種(酸類、醇類、醛類、烷類、環(huán)類和萜類化合物),這些化合物在不同總科中的分布情況如下:
蝽總科(Pentatomoidea)中共有6類25種,酸類物質(zhì):己酸(83.9%)、2-己烯酸(86.8%) (C6);醇類物質(zhì):丙二醇甲醚(1-methoxy-2-propanol)(88.4%)(C4)、2-乙基-1-己醇(2-ethyl-1-hexanol)(93.1%)、(S)-3-乙基-4-甲基-1-戊醇[(3S)-3-ethyl-4-methyl-pentan-1-ol)](80.1%) (C8)、3,7-二甲基-2-辛烯-1-醇(3,7-dimethyl-2-octen-1-ol) (81.7%)、2-癸烯-1-醇(85.8%)、高蒎醇(cis-pinene hydrate) (82.7%)、異葑醇 (80.0%)、2-茨醇(91.3%)、冰片(2-bornanol) (88.1%) (C10)、4,8-二甲基-1-壬醇(80.5%) (C11)、2-丁基-1-辛醇 (C12)、2-己基-1-辛醇 (C14)、(6Z,9Z)-十五烷-1-醇(83.1%) (C15)、(9E)-9-十六碳烯-1-醇[(9E)-9-hexadecen-1-ol] (90.8%) (C16);醛類物質(zhì):(Z)-3-己烯醛(85.2%) (C6)、(E)-2-辛烯醛(81.4%) (C8)、(E)-2-癸烯醛 (91.3%)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(81.9%) (C10)、十二醛(84.6%) (C12);烷類物質(zhì):2-二甲基己烷(81.3%) (C7);環(huán)類物質(zhì):糠醛(81.1%) (C5);萜類物質(zhì):二氫香芹醇(81.8%)、二氫松油醇(90.6%) (C10)。
續(xù)表6 Table 6 continued
續(xù)表6 Table 6 continued
緣蝽總科(Coreoidea)中共有6類13種,酸類物質(zhì):丁酸(89.6%) (C4)、己酸(83.9%) (C6);醇類物質(zhì):2-乙基-1-己醇(93.1%)(C8)、高蒎醇(82.7%)、異葑醇 (80.0%)、2-茨醇(91.3%)、冰片(88.1%) (C10)、4,8-二甲基-1-壬醇(80.5%) (C11)、2-己基-1-辛醇(82.4%) (C14);醛類物質(zhì):十二醛(84.6%) (C12);烷類物質(zhì):2-二甲基己烷(81.3%) (C7);環(huán)類物質(zhì):糠醛(81.1%) (C5);萜類物質(zhì):α,α-4-三甲基環(huán)己基甲醇 (90.6%) (C10)。
長(zhǎng)蝽總科(Lygaeoidea)中共有4類8種,酸類物質(zhì):己酸(83.9%) (C6);醇類物質(zhì):2-己炔-1-醇(2-hexyn-1-ol)(80.1%)(C6)、2-乙基-1-己醇(93.1%)(C8)、2-丁基-1-辛醇(82.5%) (C12)、2-己基-1-辛醇(82.4%) (C14)、斯巴醇(89.6%) (C15)、醛類物質(zhì):十二醛(84.6%) (C12);萜類物質(zhì):二氫松油醇(90.6%) (C10)。
紅蝽總科(Pyrrhocoroidea)中共有4類6種,酸類物質(zhì):己酸(83.9%) (C6);醇類物質(zhì):2-乙基1-己醇(93.1%) (C8)、3,7-二甲基-2-辛烯-1-醇(81.7%) (C10)、2-丁基-1-辛醇 (82.5%) (C12);醛類物質(zhì):十二醛(84.6%) (C12);萜類物質(zhì):二氫松油醇(90.6%) (C10)。
扁蝽總科(Aradoidea)中共有3類8種,醇類物質(zhì):丙二醇甲醚(88.4%)(C4)、2-乙基-1-己醇(93.1%) (C8)、2-癸烯-1-醇(85.8%) (C10)、2-己基-1-辛醇(82.4%) (C14);醛類物質(zhì):(E)-2-辛烯醛(81.4%) (C8)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(81.9%) (C10)、十二醛(84.6%) (C12);萜類物質(zhì):二氫松油醇(90.6%) (C10)。
盲蝽總科(Miroidea)中共有4類9種,醇類物質(zhì):1-己醇(81.2%) (C6)、2-乙基-1-己醇(93.1%) (C8)、3,7-二甲基-2-辛烯-1-醇(81.7%)、異葑醇(80.0%)、2-茨醇(91.3%) (C10);醛類物質(zhì):十二醛(84.6%) (C12);烷類物質(zhì):2,21-二甲基二十二烷(83.0%) (C24);環(huán)類物質(zhì):糠醛(81.1%) (C5);萜類物質(zhì):二氫松油醇(90.6%) (C10)。
獵蝽總科(Reduvioidea)中共有4類8種,醇類物質(zhì):2-乙基-1-己醇(93.1%) (C8)、高蒎醇(82.7%)、異葑醇(80.0%)、2-茨醇l (91.3%)、冰片(88.1%) (C10);醛類物質(zhì):十二醛(84.6%) (C12);環(huán)類物質(zhì):糠醛(81.1%) (C5);萜類物質(zhì):二氫松油醇(90.6%) (C10)。
黽蝽總科(Gerroidea)中共有4類8種,醇類物質(zhì):2-乙基-1-己醇(93.1%) (C8)、高蒎醇(82.7%)、異葑醇(80.0%)、2-茨醇(91.3%)、冰片(88.1%) (C10);醛類物質(zhì):十二醛(84.6%) (C12);環(huán)類物質(zhì):糠醛(81.1%) (C5);萜類物質(zhì):α,α-4-三甲基環(huán)己基甲醇(90.6%) (C10)。
蝽以高度發(fā)達(dá)的臭腺為主要特征,當(dāng)受到驚擾或者捕食者攻擊時(shí),臭腺可以對(duì)捕食者產(chǎn)生有效的化學(xué)防御。本實(shí)驗(yàn)用于分析的樣品多數(shù)采用震搖驚擾后多個(gè)氣味樣品富集的方式,有利于獲取不同蟲體狀態(tài)下的分泌物組分,進(jìn)而盡可能平衡物種內(nèi)的組分差異。本研究測(cè)得的分泌物組分中,還包含很多高分子量的關(guān)鍵組分(C10,C11,C12,C15,C16和C24等),這些高分子量的化合物的存在可能更利于蝽在大量潛在的捕食者存在的情況下,發(fā)揮持久性的化學(xué)防御策略。這些用作信息交流的關(guān)鍵性的不同化合物及其組成的各種混合物,在昆蟲中的生理機(jī)制及其所發(fā)揮的具體作用尚需要更多的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。
Farine等(1993)對(duì)紅蝽科5個(gè)種和Krajicek等(2016)對(duì)紅蝽科3個(gè)種的臭腺分泌物的聚類分析中,屬間和屬內(nèi)的臭腺分泌物在物種分類上的作用仍然沒有一致性的結(jié)論;Pareja等(2007)對(duì)蝽科5個(gè)種的臭腺分泌物進(jìn)行化學(xué)組分的比較研究,發(fā)現(xiàn)臭腺分泌物在種內(nèi)不同發(fā)育階段和性別間存在差異,并且一定程度上可以反映種間親緣關(guān)系,具有化學(xué)分類價(jià)值。本研究在更高分類階元探討了這一問題,在蝽次目5個(gè)總科、臭蟲次目2個(gè)總科以及黽蝽次目1個(gè)總科臭腺分泌物的測(cè)定結(jié)果中,分析發(fā)現(xiàn)在總科階元這些防御性的化學(xué)分泌物組分多數(shù)是保守的。測(cè)定獲得的202種化合物中,除去顯著劃分8總科間的差異組分,保守組分占比高達(dá)76.24%。保守性的化合物可能是由于進(jìn)化過程中生物合成途徑的限制引起的,且在一些重要的生物學(xué)功能中發(fā)揮作用;而這些差異性的化合物,同樣具有物種特異性功能。這些化合物信息可以為信息素的演化提供重要的演化信號(hào)(Blum,1985;Parejaetal.,2007),但是關(guān)于這些多樣性和保守型的化合物在不同階元的化學(xué)分類中具有的作用及具體的生物學(xué)功能尚需進(jìn)行深入的研究去發(fā)掘。
在進(jìn)行性別差異分析的結(jié)果中,并沒有發(fā)現(xiàn)分泌物的結(jié)果在性別間有顯著差異,與之前Kou等(1989)、Farine等(1992a,1992b)的分析結(jié)果一致。
在對(duì)不同總科化合物的分類學(xué)研究中發(fā)現(xiàn),劃分8個(gè)總科且對(duì)8個(gè)總科聚類具有重要作用的主要化合物有6類:酸類、醇類、醛類、烷類、環(huán)類和萜類。其中以醇類物質(zhì)種類居多,其次是醛類物質(zhì)、萜類物質(zhì)、酸類物質(zhì),最后是烷類物質(zhì)及環(huán)類物質(zhì)。這可能是由于蝽在被驚擾后,最后釋放的可用作化學(xué)防御的化合物中,醇類物質(zhì)、醛類物質(zhì)、萜類物質(zhì)和酸類物質(zhì)可以發(fā)揮有效的信息素作用,如告警和聚集作用等。如本研究中的酸類物質(zhì)己酸,作為蝽的后胸臭腺的典型防御性組分(Aldrichetal.,1993;Lealetal.,1994),在緣蝽總科的研究中,發(fā)現(xiàn)該化合物具有告警信息素作用(Soldietal.,2012;Nogeetal.,2015),也可以作為引誘性的信息素(Laumannetal.,2012);在紅蝽總科(Krajiceketal.,2016)、蝽總科(Durak and Kalender,2007;Martinsetal.,2012)防御性分泌物的研究中也發(fā)現(xiàn)了該化合物的存在。醇類物質(zhì)2-癸烯-1-醇,在寬圓果蝽Carpocorisfuscispinus[蝽科(Pentatomidae)]中,被認(rèn)為是性信息素(Durak and Kalender,2012);在緣蝽總科(Waterhouse and Gilby,1964;Thouvenin,1965;Aldrich and Yonke,1975)和盲蝽總科的臭腺分泌物中有醇類物質(zhì)1-己醇的存在(Wardleetal.,2003),但是目前其生物學(xué)功能尚不明確。醛類物質(zhì)(E)-2-辛烯醛在Laumann等(2012)對(duì)蛛緣蝽Neomegalotomusparvus的引誘性信息素的研究中存在。醛類物質(zhì)(Z)-3-己烯醛,在紅蝽總科(Krajiceketal.,2016)、蝽總科(Durak and Kalender,2007)的臭腺分泌物的研究中存在。醛類物質(zhì)(E)-2-癸烯醛在紅蝽總科(Farineetal.,1992a,1992b)、蝽總科(Parejaetal.,2007;Blassioli-Moraesetal.,2012;Lopesetal.,2015)中許多種的后胸臭腺分泌物中均有發(fā)現(xiàn)。醛類物質(zhì)(E,E)-2,4-癸二烯醛在蝽總科(Parejaetal.,2007;Lopesetal.,2015;Wang YJetal.,2015)的后胸臭腺研究中有發(fā)現(xiàn)。
此外,本研究中發(fā)現(xiàn)劃分總科階元的一些關(guān)鍵性化合物,如醇類物質(zhì)2-丁基-1-辛醇、2-己基-1-辛醇、2-己炔-1-醇、3,7-二甲基-2-辛烯-1-醇、4,8-二甲基-1-壬醇、高蒎醇、丙二醇甲醚、2-乙基-1-己醇、(6Z,9Z)-十五烷-1-醇、(E)-十六碳烯-1-醇、(3S)-3-乙基-4-甲基-1-戊醇、異葑醇、冰片、斯巴醇;醛類物質(zhì)十二醛;烷類物質(zhì)2-二甲基己烷和2,21-二甲基二十二烷;環(huán)類物質(zhì)糠醛;以及萜類物質(zhì)2-茨醇、α,α-4-三甲基環(huán)己基甲醇在臭腺分泌物的測(cè)定分析中均為首次發(fā)現(xiàn),它們?cè)诓煌惾褐邪l(fā)揮的作用尚需深入研究。