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]??梢?,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)。
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。
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]。
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%。
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[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[14];此外,甲基水楊酸不但是引誘昆蟲天敵的重要信息物質[15],而且是植物間通信的重要信號物質[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,還有待于進行進一步深入研究。
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