王 怡，郝俊平，劉紅霞，李 捷

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，山西 太谷 030801；2.晉中市太谷區(qū)氣象局，山西 太谷 030800；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 基礎(chǔ)部，山西 太谷 030801）

黃褐幕枯葉蛾Malacosoma neustria testaceaMotschulsky屬鱗翅目（Lepidoptera）枯葉蛾科（Lasiocampidae）幕枯葉蛾屬（Malacosoma），又名黃褐天幕毛蟲(chóng)，是一種雜食性食葉害蟲(chóng)，為害多種闊葉類林木和果樹(shù)。幼蟲(chóng)有吐絲拉網(wǎng)習(xí)性，在枝間結(jié)大型絲幕，群棲絲幕中取食，嚴(yán)重影響樹(shù)木光合作用。廣泛分布于東北、華北地區(qū)。近年來(lái)，關(guān)于黃褐幕枯葉蛾在杏樹(shù)上大發(fā)生的報(bào)道數(shù)見(jiàn)不鮮，如2017 年—2018 年，在新疆野巴旦杏保護(hù)區(qū)大規(guī)模發(fā)生[1]；2002年以來(lái)，黃褐天幕毛蟲(chóng)在赤峰市中部、北部的山杏林內(nèi)發(fā)生[2]；自2011 年起，黃褐幕枯葉蛾危害山西省大同市陽(yáng)高縣的主要經(jīng)濟(jì)作物—華縣大接杏，發(fā)生重災(zāi)區(qū)杏樹(shù)葉片幾乎被啃光，導(dǎo)致杏的產(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[3]。當(dāng)蟲(chóng)害發(fā)生時(shí)，人們首先考慮如何避免經(jīng)濟(jì)損失，造成片面追求防治效果而亂施農(nóng)藥，甚至過(guò)量使用高毒、劇毒農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留量嚴(yán)重超標(biāo)，在污染環(huán)境的同時(shí)也對(duì)人們的身體健康造成威脅，與保護(hù)生物多樣性、維護(hù)生態(tài)平衡以及食品綠色安全生產(chǎn)的目標(biāo)背道而馳。因此，積極探索高效、低毒、無(wú)污染的新型黃褐幕枯葉蛾防治方法非常緊迫。

能否找到適宜的寄主植物并獲得充足的營(yíng)養(yǎng)是植食性昆蟲(chóng)種群繁衍的關(guān)鍵，而植物的特異性揮發(fā)物或特定比例的揮發(fā)物組分形成了該種植物的指紋圖譜，寄主植物揮發(fā)物在植食性昆蟲(chóng)寄主尋找和定位過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用[4,5]。如果可以明確寄主植物的揮發(fā)性化學(xué)組分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過(guò)生物活性測(cè)定試驗(yàn)篩選出具有引誘或驅(qū)避活性的組分，可以幫助探索基于寄主定位和害蟲(chóng)引誘的無(wú)公害防控黃褐幕枯葉蛾的新方法。因此，本研究以文獻(xiàn)報(bào)道中黃褐幕枯葉蛾為害較為嚴(yán)重的3種杏樹(shù)品種（華縣大接杏、野巴旦杏和山杏）為研究對(duì)象，采用頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用儀（HSSPME-GC-MS）分析樹(shù)葉中的主要揮發(fā)性組分。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮華縣大接杏、野巴旦杏、山杏樹(shù)葉，2019年4月26日在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所內(nèi)摘取。

1.2 儀器設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：Thermo Scientific TRACE1300-TRACE ISQ；SPME 萃取頭：50/30 μm DVB/CAR/PDMS。

1.3 方法

1.3.1 揮發(fā)物萃取

分別稱取5 g 新鮮樹(shù)葉，剪碎后迅速放入氣質(zhì)聯(lián)用儀配套專用容量為15 mL 的固相微萃取瓶，擰緊瓶蓋后進(jìn)行揮發(fā)物萃取。

樣品震蕩吸附程序：40℃震蕩10 min，萃取頭250℃解吸10 min，吸附30 min，解吸5 min。

1.3.2 GC-MS分析

氣相色譜條件：載氣為高純氮?dú)猓M(jìn)樣方式為無(wú)分流進(jìn)樣，毛細(xì)管柱為TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm，5%Phenyl Methylpolysiloxane），進(jìn)樣口溫度與檢測(cè)器溫度都為250℃，柱溫起始溫度為80℃，保持2 min，以4 ℃·min-1速率升溫至180℃，再以10℃·min-1速率升溫至240℃，保持5 min。

質(zhì)譜條件：電離方式EI，電子能量為70 eV，掃描質(zhì)量范圍為30～500 m·z-1，速度0.2 s·scan-1，傳輸線溫度為280℃，四級(jí)桿溫度為150 ℃，離子源溫度為280 ℃。通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)在NIST（MS Search 2.0）標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)系統(tǒng)全掃式掃描，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)核查，確定揮發(fā)物成分，并通過(guò)面積歸一法定量，得知該揮發(fā)物的相對(duì)含量（氣相色譜圖中組分峰面積與總峰面積的比值）。

2 結(jié)果與分析

使用固相微萃取并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析三種杏樹(shù)葉片，鑒定出綠葉性氣體、萜烯類、脂肪族化合物、芳香族化合物、脂環(huán)族化合物5 種類別的28 種揮發(fā)性物質(zhì)，見(jiàn)表1。其中綠葉性氣味物質(zhì)9 種，在山杏葉片揮發(fā)物中占75.74%，在大接杏葉片揮發(fā)物中占38.6%，在野巴旦杏葉片揮發(fā)物中占13.02%；萜烯類物質(zhì)7 種，在山杏葉片揮發(fā)物中占5.71%，在華縣大接杏葉片中占25.84%，在野巴旦杏葉片中占17.12%；脂肪族化合物6 種，在山杏葉片中占2.43%，在華縣大接杏葉片中占0.71%，在野巴旦杏葉片中占0.25%；芳香族化合物4 種，在山杏葉片中占4.67%，在華縣大接杏葉片中占4.41%，在野巴旦杏葉片中占22.61%；脂環(huán)族化合物2 種，在山杏葉片中占2.17%，在華縣大接杏葉片中占24.27%，在野巴旦杏葉片中占37.11%，見(jiàn)圖1。

圖1 山杏、華縣大接杏和野巴旦杏葉片中不同類別揮發(fā)物相對(duì)含量Fig.1 Different kinds of volatiles in leaves of Armeniaca sibirica,Armeniaca vulgaris and Amygdalus communis

表1 山杏、華縣大接杏和野巴旦杏葉片的揮發(fā)性物質(zhì)Tab.1 Volatiles in the leaves of Armeniaca sibirica,Armeniaca vulgari and Amygdalus communis

三種杏樹(shù)葉片中的綠葉性氣體揮發(fā)物以4-己烯-1-醇乙酸酯為主，在山杏、華縣大接杏和野巴旦杏葉片中的含量分別為39.48%、20.98%、11.66%。山杏葉片中丁酸葉醇酯與葉醇含量也較高，分別為12.72%、9.04%；華縣大接杏葉片中丁酸葉醇酯、異戊酸葉醇酯與反-2-甲基-2-丁烯酸葉醇酯的含量接近，分別為4.16%、4.05%、4.11%；野巴旦杏葉片中除4-己烯-1-醇乙酸酯之外的綠葉性氣體揮發(fā)物含量均較低。

在萜烯類化合物中，山杏葉片中的石竹烯的含量最高，為2.34%，華縣大接杏與野巴旦杏葉片中主要是β-羅勒烯，含量分別為22.83%與14.67%。

在脂肪族化合物中，2，3-二甲基-4-戊烯-2-醇僅在山杏葉片中檢測(cè)到，含量為2.04%，其他5 種化合物壬醛、十二烷、癸醛、十三烷與十六烷在三種杏樹(shù)葉片中含量都很低。

在芳香族化合物中，鄰二甲苯在山杏葉片中含量最高，為2.75%，其次為對(duì)二甲苯，含量為1.76%；在華縣大接杏葉片中鄰二甲苯與對(duì)二甲苯的含量分別為1.88%與1.85%，含量接近；在野巴旦杏葉片中鄰二甲苯與對(duì)二甲苯含量分別為11.29%與10.55%。其他兩種芳香族化合物萘與水楊酸甲酯在三種杏樹(shù)葉片中含量較低。

在脂環(huán)族化合物中，1，1-二甲基-3-亞甲基-2-乙烯基環(huán)己烷在三種杏樹(shù)葉片中的含量分別為1.66%、22.62%、36.61%；3-甲基-2-（順-2-戊烯基）-2-環(huán)戊烯-1-酮的含量比較低，分別為0.51%、1.65%、0.50%。

3 討論

本文測(cè)定了黃褐幕枯葉蛾為害較為嚴(yán)重的3種杏樹(shù)品種葉片揮發(fā)物的組成及含量，在山杏葉片揮發(fā)物中綠葉揮發(fā)物所占比例最高，在華縣大接杏葉片中綠葉揮發(fā)物、萜烯類、脂環(huán)族化合物所占比例較高，在野巴旦杏葉片中脂環(huán)族、芳香族化合物所占比例較高。相對(duì)含量較高的物質(zhì)有7種，其中，山杏葉片中揮發(fā)物含量較高的物質(zhì)為4-己烯-1-醇乙酸酯、丁酸葉醇酯和葉醇，華縣大接杏葉片中揮發(fā)物含量最高的物質(zhì)為β-羅勒烯、1，1-二甲基-3-亞甲基-2-乙烯基環(huán)己烷和4-己烯-1-醇乙酸酯，野巴旦杏葉片中揮發(fā)物含量最高的物質(zhì)為1，1-二甲基-3-亞甲基-2-乙烯基環(huán)己烷、β-羅勒烯、4-己烯-1-醇乙酸酯、鄰二甲苯和對(duì)二甲苯。

4-己烯-1-醇乙酸酯和β-羅勒烯被認(rèn)為與機(jī)械和蟲(chóng)害損傷有關(guān)，同健康植株釋放的揮發(fā)物相比，機(jī)械損傷處理、茉莉酸甲酯處理以及蘋(píng)果小吉丁成蟲(chóng)危害后的新疆野蘋(píng)果植株上4-己烯-1-醇乙酸酯和β-羅勒烯含量變化較大[14]，金紋細(xì)蛾為害可以誘導(dǎo)蘋(píng)果葉片揮發(fā)羅勒烯[15]。丁酸葉醇酯具有新鮮蘋(píng)果香味，并帶有玫瑰香氣和杏的甜味。葉醇廣泛分布于綠色植物的葉、花和果實(shí)中，具有強(qiáng)烈的新鮮草葉、茶葉和水果青香。1，1-二甲基-3-亞甲基-2-乙烯基環(huán)己烷在尾葉紫薇、紫薇、栓皮櫟等喬木中普遍存在[16-17]。鄰二甲苯和對(duì)二甲苯同樣具有有芳香氣味。

植食性昆蟲(chóng)主要利用寄主植物釋放的化學(xué)信號(hào)來(lái)確定自己的寄主定向，從而準(zhǔn)確地找到寄主植物。小菜蛾趨向于十字花科植物釋放的揮發(fā)物異硫氰酸酯[6-8]。菊科植物Vernonia condensata Asteraceae 揮發(fā)物對(duì)葉嬋有明顯的引誘活性[9]。葡萄漿果蛾雌蛾對(duì)11 種葡萄嫩枝揮發(fā)物有較強(qiáng)的電生理活性，其中芳樟醇,壬醛，癸醛，石竹烯和香葉烯以一定的比例混合后可誘導(dǎo)雌蛾產(chǎn)生定向飛行行為[10,11]。在馬鈴薯花揮發(fā)物中苯乙酸甲酯和苯乙醇對(duì)交配后的Tecia solanivoca Povolny 雌蛾有引誘作用[12,13]，等等。利用以寄主植物揮發(fā)物為代表的生物源引誘劑對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行誘殺，是目前常用的綠色防控手段之一，為害蟲(chóng)種群的監(jiān)測(cè)和控制策略開(kāi)辟了一條新型高效的防治途徑。如：從植物揮發(fā)物中篩選獲得的引誘劑對(duì)華北大黑鰓金龜成蟲(chóng)具有顯著引誘效果[18]，特定比例的植物源成分混配后對(duì)橘小實(shí)蠅具有很好的引誘效果[19]，植物源引誘劑對(duì)舞毒蛾具有很好的監(jiān)測(cè)與控制作用[20]。

植物次生物質(zhì)資源豐富，種類繁多，開(kāi)發(fā)潛力巨大，作為生物農(nóng)藥的一種具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值。本文測(cè)得的杏樹(shù)葉片揮發(fā)物種類及相對(duì)含量為下一步篩選獲得引誘或趨避黃褐幕枯葉蛾的配方提供化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)。