长白山红松林针叶次生代谢产物研究

刘雨林 张兰 王元兴 任炳忠 王寅亮

摘 要：红松是我国重要的经济树种，近年来由于长白山地区红松病虫害的发生较为严重，因而抗虫树种的选育显得尤为重要。该研究对长白山地区露水河镇红松种子园中4个小区的红松针叶挥发物进行了气味采集分析，结果显示，在4个小区共采集到17种共有的挥发物成分，但含量有所不同。通过对红松针叶挥发物的分析，结合化合物的本身抗虫特性，为红松抗虫品种的选育提供了新的思路。

关键词：红松针叶;GC-MS;挥发物

中图分类号 S79文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）20-0028-04

Abstract：Pinus koraiensis is an important economic tree species in China. In recent years，it has been found that the red pine pests and diseases in Changbai Mountain area are more serious，and the breeding of insect-resistant tree species is particularly important.In this study，the odor collection and analysis of the volatiles of Pinus koraiensis needles in four communities in the Hongsong Seed Garden of Lushuihe Town，Changbai Mountain area were carried out.The results showed that 17 common volatile components were collected in 4 plots，but the contents were different.This study provides a new idea for the breeding of Pinus koraiensis insect-resistant varieties by analyzing the volatiles of Pinus koraiensis needles and combining the insect resistance characteristics of the compounds themselves.

Key words：Red pine needles;GC-MS;Volatile

1 引言

红松（Pinus koraiensis）为常绿乔木，隶属于松科（Pinaceae）松属（Pinus）[1]，广泛分布于我国东北地区，朝鲜半岛及俄罗斯远东等地区，是重要的木材和坚果生产物种之一[2]。在我国，主要生长于长白山地区[3]，是东北3省用材林的重要后备资源[4]。红松的果实、松仁中含有丰富的粗纤维、粗蛋白以及各种不饱和脂肪酸等营养物质，是人体内蛋白质（氨基酸）和油（脂肪酸）的营养来源[5-6]，可以为人体提供常见的必需脂肪酸，是一种男女老少喜食、美容养颜、延缓衰老、营养价值较高的坚果类食物，并且具有降低胆固醇、抗癌等药用价值[7-11]。

红松常见的病害有红松疱锈病、红松烂皮病、红松立枯病，常见的虫害有红松球蚜、松梢螟以及落叶松毛虫[12-14]。在生态系统中，绿色植物是能量的初级生产者，对于其他营养级的生物能量获取均依赖于它。为了克服绿色植物无法移动的限制，并且满足繁衍后代的需要，绿色植物与植食性昆虫之间形成了极为密切，互惠共生的联系[15-17]。昆虫通过寄主植物挥发出来的信息化合物，来寻找可食物质和产卵栖息地;植物也可以通过产生大量的次生性化学物质即挥发物，来对取食的昆虫产生拒避或吸引的作用[18]。植物叶片挥发物在对昆虫的各种行为可以产生很大的影响，并且在害虫的实时监测和其综合防治的过程当中也发挥着不可忽视的作用。

彭璐等研究表明，红松针叶叶片中的挥发性物质与病虫害有着直接的联系。例如，在遭受松梢象危害后，健康的红松枝干上的针叶挥发物与被危害的枝干上的针叶挥发物在组分和含量上存在着显著的差异[19-20]。通过对寄主植物叶片挥发物的研究，从化学生态学的角度出发，不仅有助于更好地理解和调节害虫群落动态的因素，也有助于红松抗虫品种的选育[21]。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试材料 长白山红松种子园内的红松。

2.1.2 试验林概况 红松试验林位于吉林省白山市抚松县露水河镇国家级红松良种基地（纬度：42°27′～42°28′N、经度：127°46′～127°47′E）。气候为温带季风性气候，海拔0.7～0.8km，土壤暗棕色，十分适宜红松的生长;年平均气温4℃，无霜期110d，全年降水充沛，降水量为800mm，年水分蒸发量为1058mm，年平均日照时数2353h。试验林采用完全随机区组设计，3m2为1个小区，每小区共有4株红松，植株之间左右间隔1.5m，前后间隔2m。

2.2 试验方法

2.2.1 红松针叶的采集 2017年6月，在露水河镇红松试验林中随机选择4个小区，分别为2、6、9、14，对每个小区的3～4株植株进行采样，采样信息见表1。采样时，用干净的剪刀剪下红松针叶，将针叶放入取樣袋中，样本量约占取样袋总体积的2/3。将袋中空气排走，做好标记，冰上保存待测。

2.2.2 红松针叶挥发物的测定 取样完成后，迅速将取样袋中红松针叶样本送到中国科学院应用化学研究所，对叶片挥发物进行气相色谱-质谱法（GC-MS）检测。得到4个小区不同个体针叶所有挥发物的具体成分、出峰时间及含量的数据。

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（责编：张宏民）