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挪威云杉幼树韧皮部挥发性物质的测定



全 文 :挪威云杉幼树韧皮部挥发性物质的测定
陈 鹏 , 赵 涛 , 李丽莎
(云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204)
摘要:通过GC-MS 测定挪威云杉幼树主干上部与下部韧皮主要挥发性物质的化学成分与含量 , 结果表明:挪威
云杉幼树的韧皮部挥发性物质的主要成分为α-蒎烯 、 茨烯 、 β-蒎烯 、 月桂烯 、 3-蒈烯 、 柠檬烯 、 β -水芹烯 7
种单萜化合物。α-蒎烯 、 β-蒎烯 、 月桂烯 、 3-蒈烯 、 β-水芹烯的含量在上部韧皮与下部韧皮有明显差异 , 其
中上部韧皮部α-蒎烯 、 β -蒎烯和 β-水芹烯的含量明显高于下部主干韧皮部 , 这为解释松树皮象的取食习性 ,
打下了基础。
关键词:挪威云杉;幼树;挥发性物质;松树皮象
中图分类号:S 981.18  文献标识码:A  文章编号:1007-3353 (2001)02-0058-03
  近年来人们注意到 , 植物体所含的某些次生物
质释放到周围大气中 , 往往对寄生昆虫有引诱或驱
避的作用 。研究植物体释放出的物质与昆虫侵害的
关系 , 为开发诱捕剂或驱避剂 , 寻找无公害防治害
虫的途径有着重要意义。
松树皮象 (Hylobius abietis L.)又名松大象鼻
虫 , 分布于欧洲 、亚洲的一些地区 , 食性较杂 , 主
要以成虫危害 , 取食树干的韧皮部 。近年来 , 在欧
洲该虫害对伐后更新的挪威云杉 (Picea abies
Karst)幼林危害极为严重。松树皮象成虫从伐根爬
出土面 , 飞行寻找适宜的寄主挪威云杉幼树 , 当发
现幼树后 , 松树皮象在树旁降落 , 然后由树下部爬
行至树上部取食主干韧皮 。表明 , 松树皮象对挪威
云杉幼树韧皮部挥发出的物质具有趋向性 。1999
年8月至 2000年 3月 , 作者在瑞典皇家技术学院
学习 “生态化学” 期间 , 采用 GC-MS 的分析方
法 , 对挪威云杉幼树树干上部及下部韧皮部挥发性
物质进行分析比较 , 通过研究挪威云杉幼树不同部
位韧皮挥发性物质的变化 , 寻找诱引松树皮象取食
的物质。
1 材料和方法
挪威云杉幼树韧皮部挥发性物质的测定工作在
瑞典皇家技术学院有机化学系生态化学实验室进
行 。
选择10株同一品系的 2年生 , 生长良好的挪
威云杉幼树 。
每株幼树截取主干顶端 55mm 长及下部 55mm
长两段 , 去皮 , 取韧皮部切碎 , 分别置于装有 1mL
分析纯二氯甲烷的小瓶内 , 浸泡 60min , 然后将浸
泡液经过 150 ~ 200mg 的硅胶过滤 , 取滤液 0.1μL
通过多变量 3400 GC-MS 色质联用仪分析 (Borg-
Karlson , A.-K , 1993)。滤出的韧皮在室温下风干
24h , 然后转入 100℃的烘箱经 72h烘干 , 烘干后称
取韧皮部干重。
色谱条件:30mΥ0.25mm DB-WAX毛细管柱 ,
柱温40℃, 恒温 1min后 , 以 3℃/min 升至 110℃,
然后从 10℃/min升至 200℃, 质谱轰击电压 70ev 。
表 1 挪威云杉幼树主干韧皮挥发性物质的主要成分
Tab.1 Chemical composition of odorant in phloem of picea abies
峰号 保留时间/min 名称 分子式
结构
代号 含量/ %
1   7.20 α-蒎烯 C10H16 a   27.04
2 7.75 茨烯 C10H16 b 1.53
3 8.85 β -蒎烯 C10H16 c 23.05
4 9.50 月桂烯 C10H16 d 0.96
5 10.15 3-蒈烯 C10H16 e 4.20
6 11.15 柠檬烯 C10H16 f 1.05
7 11.25 β-水芹烯 C10H16 g 8.97
 第 2 期 总第 95 期
 2001 年 6 月           云 南 林 业 科 技Yunnan Forestry Science and Technology             No.2June.2001
收稿日期:2000-11-17
   作者简介:陈鹏 (1975-), 云南昭通人 , 男 , 研究实习员 , 主要从事昆虫化学生态学研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2001.02.013
根据韧皮气味物质对总挥发物质的相对含量 ,
确定主要气味物质所占的比例 。
2 结果分析
2.1 韧皮主要挥发性物质的组成
根据质谱鉴定结果 , 挪威云杉幼树韧皮的挥发
性物质主要成分为α-蒎烯 、 茨烯 、 β -蒎烯 、 月
桂烯 、 3-蒈烯 、柠檬烯 、 β -水芹烯 7种单萜化合
物 (见表1), 其分子结构见图 1。
2.2 幼树干上部与下部韧皮挥发性物质的比较
挪威云杉幼树主干上部与下部韧皮部挥发性物
质的相对含量明显不同 , 上部主要挥发性物质的相
对含量高于下部 (图 2)。
图 1 7种挪威云杉幼树挥发性物质的分子结构
Fig.1 Molecular structure of seven odorants in phloem abies
  挪威云杉幼树主干上部韧皮的α-蒎烯相对含
量为 33.56%, 下部为 20.51%;β -蒎烯在上部主
干韧皮的相对含量为33.6%, 下部为 16.84%;β -
水芹烯在上部主干韧皮的相对含量为 16.92%, 下
部为 11.42%。这 3种单萜烯是挪威云杉幼树主要
的挥发性物质 , 且幼树主干上部这 3种物质的相对
含量均显著高于下部主干韧皮。
图 2 云杉幼树主干韧皮挥发性物质中主要组分的百分含量
Fig.2 Contents of main odorants in stem phloem of Picea abies
3 讨论
挪威云杉幼树韧皮部的主要挥发性物质为萜烯
类 , 其中以α-蒎烯 、 茨烯 、 β -蒎烯 、月桂烯 、 3
-蒈烯 、 β-水芹烯 、 柠檬烯为主 , 尤以α-蒎烯 、
β-蒎烯 、 β -水芹烯的含量最高 。幼树干上部的韧
皮部这3种挥发性物质的含量明显高于干下部 。
挪威云杉幼树不同部位 (主干上部与下部)韧
皮的挥发性物质的组分虽然相同 , 但相对含量不
同 , 刺激松树皮象寻找寄主的取食部位 。挪威云杉
幼树枝叶和主干上部韧皮的挥发性物质对松树皮象
寻找取食部位起着双重定位作用 , 挪威云杉幼树枝
叶挥发性物质的含量有别于其他树种 , 易于松树皮
象找到寄主 , 实现第一步定位;到达寄主后 , 依据
幼树下部与上部挥发性物质含量的差异找到取食部
位 ———主干上部韧皮 , 从而实现第二步定位。为了
进一步证实这种设想 , 不同树龄挪威云杉韧皮挥发
性物质对松树皮象的引诱或驱避作用还需进一步研
究;此外 , 挪威云杉挥发性物质萜烯类的对映异构
体 , 对松树皮象取食部位的定位及植物的诱导抗性
59第 2期        陈 鹏等:挪威云杉幼树韧皮部挥发性物质的测定
也应作进一步探讨。
参考文献:
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Determination of Odorant in Phloem of Picea abies Karst Young Sapling
CHEN Peng , ZHAO Tao , LI Li-sha
(Yunnan Academy of Forestry , Kunming Yunnan 650204 , China)
Abstract:The chemical composition and contents of odorant of Picea abies Karst young sapling on top and basal phloem
of truck were determined by GC-MS.Seven kinds of odorant , namely , α-pinene , camphene , β -pinene , myrcene ,
3-carene , β-phellandrene and limonene were found.For α-pinene , β-pinene , myrcene , 3-carene and β-
phellandrene , there were significant differences between the contents in phloem of top and basal truck.The relative
amounts ofα-pinene , β -pinene and β-phellandrene in top phloem were clearly higher than that in basal part.The
determination would lay a foundation of accounting for food finding of Hylobius abietis L.
Key words:Picea abies Karst , young sapling , odorant , Hylobius abietis L.
60 云 南 林 业 科 技              2001年