三种针叶树所含挥发性物质与台桧大痣小蜂危害的关系

经验人：孙天华 孙 燕 潘涌智 彭卫红

三种针叶树所含挥发性物质与台桧大痣小蜂危害的关系

经验人：孙天华 孙 燕 潘涌智 彭卫红

采用XAD2吸附法和GC /MS法，对华山松球果、云南松球果和台桧球果中所含挥发性物质的种类及其含量进行了分析测定。华山松、云南松两种针叶树球果的挥发性物质成分基本相似。主要是以β-蒎烯、柠檬烯和β-香叶烯为主要成分。台桧球果与华山松球果、云南松球果的挥发性物质成分有很大的差异。另外，β-水芹烯在云南松球果挥发性物质中占有相当大的比重，而在其他几种针叶树球果中含量很少；在台桧球果挥发性物质中月桂烯和桧烯的含量比较多，而在其他两种针叶树球果挥发性物质中含量相对较少或没有。根据华山松球果、云南松球果和台桧球果所含的挥发性物质的种类及其含量，可以推测：台桧球果中含有的月桂烯、桧烯两种挥发性物质中的任意一种或者两种物质的组成比例对台桧大痣小蜂起引诱作用；而在华山松球果和云南松球果对台桧大痣小蜂的趋避上，β-蒎烯、柠檬烯两种挥发性物质中的任意一种或者两种物质的组成比例可能起到了关键性的作用。

大量的研究结果表明，植物释放的挥发性次生物质对植食性昆虫有引诱或驱避作用。植物的挥发性物质可诱导昆虫产生寄主定向行为、交配行为、产卵地点的选择行为、取食、聚集、逃避和传粉行为等，昆虫则通过特定的化学感受器官识别和接受来自环境中的化学信息，为适应环境和寻找生存最佳条件作出相应的行为反应。植物挥发性物质的成分和相对比例在不同的属、种及无性系之间均有不同程度的差异。

台桧大痣小蜂（Megastigmus formosana） 是云南省新发现的台桧（Juniperus formosana）球果及种子的主要害虫，危害较为严重，但对同一立地条件下，同一林分内的伴生树种华山松、云南松两种针叶树球果及种子却不危害。本文首次通过研究同一立地条件下同一林分内台桧球果和华山松、云南松球果的挥发性物质成分和比例的差异，来分析的寄主选择机制，寻求可以引诱或驱避大痣小蜂产卵的物质。

材料与方法

6月在台桧大痣小蜂危害期间，从云南省昆明市东川区台桧分布区随机采集球果，同时从附近林分采集华山松、云南松球果，立即用塑料袋包好，快速带回室内处理。

取洗净干燥的100ml烧杯，各放入5 g XAD2（高分子微球吸附剂），将每个球果放入相应的烧杯中，并编号，每放入一个球果就尽快用PARAFILM “M”塑料薄膜封口，以保证挥发性物质被吸附剂充分吸收。40min后取出球果，并在每个烧杯中加入10 mL分析纯二氯甲烷（CH2Cl2），再用新的塑料薄膜封口。12 h后，用移液管抽出分析纯二氯甲烷液体，放入有相应编号的小玻璃瓶内，密封冷藏保存，利用气相色谱仪和气相色谱-质谱联用仪对其进行定量定性分析。

气相色谱条件：30 QC2/AC5石英毛细管柱（30 m×0.32 mm）：柱温 80～280℃，程序升温3 ℃/ min；进样温度250 ℃；氢火焰检测器温度250 ℃；进样量3.0 μL；分流比50：1；载气为高纯N2。

气相色谱-质谱条件：GC条件：HP-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温80～240 ℃，程序升温3 ℃/min；进样口温度250 ℃；柱前压100 kPa；进样量0.3 μL；分流比15：1；载气为高纯He气。MS条件：电离方式EI；电子能量70 eV；传输线温度250 ℃；离子源温度230 ℃；质量范围35～450 amu；采用WILEY7N.L谱库检索定性，并参考文献加以确认。

结果与分析

球果挥发性物质的种类及其含量

华山松、云南松和台桧球果所含挥发性物质见表1和图1。对华山松球果所含挥发性物质而言，主要以αpinene（α-蒎烯）、β-pinne（β-蒎烯）、βphellandrene（β-水芹烯）、limonene（柠檬烯）、γ-carene（γ-蒈烯）、tervinolene（萜品油烯）、β- myrcene（β-香叶烯）、ocimene（罗勒萜）为主；对云南松球果所含挥发性物质而言，主要以α-pinene（α-蒎烯）、β-pinne（β-蒎烯）、βphellandrene（β-水芹烯）、limonene（柠檬烯）、γ-carene（γ-蒈烯）、tervinolene（萜品油烯）、β- myrcene（β-香叶烯）、ocimene（罗勒萜）为主；而台桧球果所含挥发性物质主要以α-pinene（α-蒎烯）、limonene（柠檬烯）、月桂烯、桧烯为主。

图1　三种针叶树球果挥发性物质成分比较

表1　三种针叶树球果挥发性物质的比较

球果挥发性物质对台桧大痣小蜂产生的引诱与趋避作用

通过对云南松、华山松、台桧三种针叶树球果所含的挥发性物质的测定和对比，得到以上数据（图1，表1）。数据显示：华山松球果的挥发性物质主要以α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、β-香叶烯这四种挥发性物质为优势组分，约占50％。云南松球果挥发性物质中，主要以β-蒎烯、β-水芹烯、柠檬烯、γ-蒈烯、β-香叶烯这五种挥发性物质为优势组分，约占67％。而在台桧球果的挥发性物质中，主要以α-蒎烯、月桂烯、桧烯这三种挥发性物质为优势组分，约占75％。数据显示，在台桧球果中检测到以月桂烯、桧烯为优势组分的挥发性物质，在云南松球果和华山松球果中均未检测到这两种物质。因此可推测台桧球果中含有的月桂烯或桧烯对台桧大痣小蜂有引诱作用；或者两者共同对台桧大痣小蜂起到引诱作用。另外，在云南松球果和华山松球果中均检测到以β-蒎烯、柠檬烯这两种为优势组分的挥发性物质，而在台桧中这两种挥发性物质的含量均比较低。所以可推测华山松球果和云南松球果中所含有的β-蒎烯或柠檬烯对台桧大痣小蜂有一定的趋避作用；或β-蒎烯和柠檬烯二者共同作用对台桧大痣小蜂起到趋避作用。

讨论

在植物与昆虫间的化学通讯中植物气味物质起着决定性的作用，它调控着昆虫的多种行为，诸如引诱昆虫趋向寄主植物，刺激昆虫取食，引导昆虫选择产卵场所，进行传粉和防御昆虫等。有些植物则当受到食植性昆虫危害时会释出一些引诱害虫天敌的化学信号。这些化学信号是一些挥发性萜类混合物，天敌昆虫就以此来区分受害和未受害植株。有假设认为，昆虫对寄主所含挥发性物质的利用，可能是利用其中的某些高度特化的挥发性化合物，或者利用寄主植物所含不同挥发性化合物的特殊比例。本文只是通过对华山松、云南松和台桧这三种针叶树球果所含挥发物质进行检测分析和比较后，得出相应的推测结论，以台桧大痣小蜂为参照，试分析三种针叶树球果挥发性物质的成分。而对于台桧球果，云南松球果和华山松球果中所含的挥发性物质的组分和不同的组分配比形式，对台桧大痣小蜂产生的引诱和趋避的作用及其机制还有待深入研究；特别是需要通过对其球果所含挥发性物质的单一组分及不同比例的多种挥发性化合物组合，在该害虫引诱上进行进一步测定，验证各自的作用大小。

其次，台桧大痣小蜂产卵时一般会选择含饱满种子较多的球果产卵，这在一定程度上也加重了对球果的危害。台桧大痣小蜂对含饱满种子较多的球果的判断选择，有可能是寄主植物的球果形状、颜色对其视觉器官产生远距离的刺激，激发其选择行为，也有可能是球果释放出的化学物质对其嗅觉和味觉器官的近距离刺激，其机制仍待进一步研究探索。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.10.044