西花薊馬4種不同喜好蔬菜寄主揮發(fā)物的比較

曹宇　李燦　高杭

摘要：西花薊馬對甘藍、萵苣、芹菜、大蒜的喜好性不同，偏好甘藍、萵苣，忌避芹菜、大蒜。利用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀對4種機械損傷寄主的揮發(fā)物成分進行鑒定和分析。結(jié)果表明，4種寄主在揮發(fā)物種類和成分上都存在巨大差異，甘藍上共鑒別出12種化合物，其中異硫氰酸烯丙酯含量最高，為57.376%；萵苣上鑒別出13種化合物，2-甲基丁醇、角鯊烯含量最高，分別為18.993%、18.617%；芹菜上鑒別出8種化合物，月桂烯含量最高，為52.737%；大蒜上鑒別出19種化合物，大蒜素含量最高，為34.863%。4種寄主揮發(fā)物成分在種類及含量上的差異可能引起西花薊馬對其產(chǎn)生不同的偏好性。

關(guān)鍵詞：西花薊馬；蔬菜；揮發(fā)物；氣相色譜/質(zhì)譜

中圖分類號： S433.89 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0189-03

寄主釋放的揮發(fā)物在昆蟲尋找寄主的識別和定位過程中起重要作用。植食性昆蟲通常利用寄主釋放的揮發(fā)性物質(zhì)尋找食物和產(chǎn)卵場所；植物也可產(chǎn)生大量的揮發(fā)性次生化學(xué)物質(zhì)，對取食昆蟲產(chǎn)生拒避或拒食作用[1]。關(guān)于植物揮發(fā)物對昆蟲行為（如寄主定向、產(chǎn)卵、聚集、傳粉）的影響、作用機理等，前人已有不少理論論述[2-3]。學(xué)者們探討了室內(nèi)寄主揮發(fā)物及其相關(guān)成分對昆蟲行為的影響，如青楊脊虎天牛（Xylotrechus rusticus）對楊樹揮發(fā)物的EAG反應(yīng)[4]、柑橘揮發(fā)物對柑橘粉虱（Dialeurodes citri）的引誘力[5]、多異瓢蟲（Hippodamia variegata）對黃瓜葉片揮發(fā)物的選擇性及揮發(fā)物成分的鑒定[6]、云斑天牛（Batocera lineolata）對10種植物揮發(fā)物的EAG反應(yīng)和嗅覺反應(yīng)[7]等。

西花薊馬[Frankliniella occidentalis（Thysanoptera：Thripidae）]是世界上最為兇險的害蟲之一，其危害廣泛，寄主眾多，且危害具有極強的隱蔽性，及早發(fā)現(xiàn)是防治西花薊馬的關(guān)鍵，搞清楚西花薊馬如何搜尋寄主是監(jiān)測其動態(tài)變化的有效手段[8]。揮發(fā)物是植食性昆蟲尋找寄主的重要線索[9]，西花薊馬在4種豆科植物中最為偏好四季豆[10]；在3種茄科植物中，對茄葉的趨性最強[11]；除了葉片，西花薊馬在田間表現(xiàn)出對花香顯著的偏好性。室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，添加花香的人造花對西花薊馬也有明顯的吸引力[8]。以上研究反映西花薊馬對不同揮發(fā)性物質(zhì)趨性不同。

目前，關(guān)于蔬菜寄主揮發(fā)物成分與害蟲危害研究較少[12]，甘藍、萵苣、芹菜、大蒜等4種蔬菜在貴州省種植面積較大，但深受西花薊馬等害蟲的危害[13]。筆者發(fā)現(xiàn)，西花薊馬對這4種蔬菜寄主揮發(fā)物偏好不同，其偏好程度與其對寄主的為害程度一致[14]。本研究對西花薊馬4種寄主的揮發(fā)物進行提取、鑒定，以期為蔬菜上西花薊馬防治奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 寄主種植

甘藍、萵苣、芹菜、大蒜均盆栽種植在單獨人工氣候室，保證無蟲危害，長至15～20 cm時進行試驗。溫度設(shè)定為（28±1） ℃，濕度（70±5）%，光—暗周期為16 h—8 h。

1.2 寄主揮發(fā)物的提取與分析

采用頂空吸附法收集揮發(fā)性物質(zhì)。選取各寄主的葉片，用打孔器（直徑0.5 cm）在葉片上打孔（傷口總量50～100），將其密封在三角瓶中24 h，收集一定量的揮發(fā)物待測。采用固相微萃?。⊿PME）提取揮發(fā)物，用固相微萃取頭插入采樣瓶中，固定手柄高度，推出萃取頭，在樣品頂空萃取保持 30 min 取出，將快速移出的萃取頭立即插入氣相色譜儀進樣口（250 ℃）中，熱解析5 min進樣，在氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）上進樣分析，利用質(zhì)譜庫檢索，對寄主的揮發(fā)物成分進行鑒定。GC/MS分析條件為：色譜柱，HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane （30 mm×0.25 mm，0.25 m）彈性石英毛細管柱，初始溫度50 ℃（保留1 min），以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持1 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He（99999%）；柱前壓7.62 psi，載氣流量1.0 mL/min；進樣量1 L；分流比 20 ∶ 1；離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度 150 ℃；電子能量70 eV；發(fā)射電流34.6 A；倍增器電壓 1 756 V；接口溫度280 ℃；溶劑延遲5 min；質(zhì)量范圍 10～550 amu。

1.3 分析儀器

采用HP/HP5973氣相色譜/質(zhì)譜（GC/MS）聯(lián)用儀（美國惠普公司）分析樣品。

2 結(jié)果與分析

通過氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用，對西花薊馬的相對偏好寄主甘藍、萵苣，忌避寄主芹菜、大蒜的揮發(fā)物進行了提取、分析、鑒定，結(jié)果表明，4種寄主植物在揮發(fā)性化合物的種類、成分和相對含量等方面都存在極大差異。

2.1 甘藍揮發(fā)物成分及含量分析

在甘藍上共檢測到12種化合物（表1），主要為酯類、烴類化合物，其中以異硫氰酸烯丙酯含量最高，占57.376%，其同分異構(gòu)體異硫氰酸丙烯酯含量占8.250%；另外2種酯類同分異構(gòu)體異硫氰酸丁酯、異硫氰酸異丁酯相對含量共占22.477%；在甘藍揮發(fā)性化合物中，酯類相對含量占80%左右。

2.2 萵苣揮發(fā)物成分及含量分析

在萵苣中共鑒定出13種揮發(fā)性化合物（表2），主要為醇醛、烯烴化合物，含量最高的為2-甲基丁醇和角鯊烯，分別占18.993%、18.617%。

2.3 芹菜揮發(fā)物成分及含量分析

在芹菜上檢測到的揮發(fā)性化合物種類最少（表3），僅8種，主要為烯烴，其中月桂烯相對含量占52.737%，其4種同分異構(gòu)體二戊烯、β-反式-羅勒烯、順式-β-羅勒烯和γ-萜品烯，分別占18.428%、22.767%、1.108%、1.127%，此5種烯烴占到芹菜揮發(fā)物相對含量的95%以上。

2.4 大蒜揮發(fā)物成分及含量分析

在大蒜中鑒定出的揮發(fā)性化合物種類最多（表4），共19種，主要為硫醚化合物，其中大蒜素含量最高，為34.863%，其他相對含量較高的為甲基2-烯丙基三硫醚，為 12.881%。

3 結(jié)論與討論

寄主揮發(fā)物能夠為昆蟲的寄主定位提供重要線索。西花薊馬對4種蔬菜寄主的揮發(fā)物具有不同的偏好性，其偏好于甘藍、萵苣的揮發(fā)物，忌避于芹菜、大蒜的揮發(fā)物[14-15]。本研究結(jié)果表明，4種寄主在揮發(fā)物的成分及含量上存在巨大差異，這可能是引起西花薊馬不同寄主偏好的原因。萵苣上主要檢測到烯烴、醇醛類化合物，其對西花薊馬有較強的吸引力[16]，寄主芹菜上主要檢測到烯烴，但西花薊馬表現(xiàn)出忌避作用，因此，篩選出具體影響西花薊馬行為選擇的化學(xué)物質(zhì)尤為重要[17]。與萵苣相比，同為西花薊馬偏好寄主的甘藍主要檢測到酯類化合物，但甘藍上并未檢測到文獻報道的吸引物質(zhì)煙酸乙酯。與芹菜相比，同為忌避寄主的大蒜主要檢測到硫醚化合物。因此，綜合西花薊馬的偏好與忌避寄主的揮發(fā)物成分的差異，說明自然界許多植物揮發(fā)物均能引起西花薊馬的趨避作用，但起作用的具體成分須進一步分析。

雖然4種蔬菜揮發(fā)物的主要成分存在巨大差異，但不能直接證明其引起西花薊馬對寄主的不同趨性，其不同行為反應(yīng)還可能受多種混合揮發(fā)物的協(xié)同作用[18-19]，且與揮發(fā)物的濃度有關(guān)。本研究雖只對機械損傷的4種蔬菜寄主揮發(fā)物進行鑒定分析，并未涉及健康寄主的相關(guān)測定，且健康寄主與機械損傷寄主的揮發(fā)物的確存在一定的差異[20]，但并不影響西花薊馬的寄主偏好性選擇。受害寄主釋放的揮發(fā)物成分對西花薊馬為害有更強的吸引作用，也更容易吸引其天敵胡瓜鈍綏螨（Neoseiulus cucumeris）[21-24]。

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