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寄主挥发物对青杨脊虎天牛EAG和行为的影响



全 文 :书第 41 卷 第 3 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 41 No. 3
2013 年 3 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Mar. 2013
1)国家自然科学基金项目(30671694) ;黑龙江省科技攻关项目
(GB06B304)。
第一作者简介:李玲,女,1964 年 11 月生,东北林业大学林学
院,高级工程师。
通信作者:迟德富,东北林业大学林学院,教授。E-mail:chidefu
@ 126. com。
收稿日期:2012 年 9 月 25 日。
责任编辑:程 红。
寄主挥发物对青杨脊虎天牛 EAG和行为的影响1)
李 玲 迟德富 裴永强 张 振 张 琦 王广利 李小灿
(东北林业大学,哈尔滨,150040)
摘 要 通过 GC-MS分析,鉴定出青杨脊虎天牛(Xylotrechus rusticus L.)蛀屑和寄主杨树皮中 92 种挥发性
物质;选取顺-3-己烯醇和蛀屑中具有的邻甲氧基苯甲醛、反式-1,2-环己二醇、N-乙基苯胺、苯并噻唑、棕榈酸及
2种混合物进行触角电生理测试,采用‘Y’型双向选择嗅觉仪对触角电位反应值较大的 6 种物质的不同质量浓度
进行了室内趋向试验。结果表明:雌虫对质量浓度大于 10-3 g·L-1的 7 号混合物(由顺-3-己烯醇、邻甲氧基苯甲
醛、N-乙基苯胺、苯并噻唑 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 组成)发生强烈反应(P<0. 05,P<0. 01) ,电位反应值最高,达 0. 497。雄虫
对 0. 1、1. 0 g·L-17 号混合物均表现出显著的驱避行为(P<0. 05)。雌虫对 1. 0 g·L-1反式-1,2-环己二醇表现出
显著的驱避行为,而对 0. 1 g·L-1苯并噻唑表现出诱引行为(P<0. 05)。
关键词 青杨脊虎天牛;寄主挥发物;气相色谱—质谱联用;触角电位;行为反应
分类号 S763. 38;Q969. 94
Influence of EAG (Electroantennogram)and Behavior of Xylotrechus rusticus L. from the Bark Essential Oils of
Its Host /Li Ling,Chi Defu,Pei Yongqiang,Zhang Zhen,Zhang Qi,Wang Guangli,Li Xiaocan(Northeast Forest Uni-
versity,Harbin 150040,P. R. China)/ / Journal of Northeast Forestry University. -2013,41(3). -115 ~ 121
There are 92 oils in Xylotrechus rusticus L. frasses extraction and the bark essential of Populus pseudo-simonii×P.
nigra by GC-MS analysis. Cis-3-hexenol,o-methoxy-benzaldehyde,N-ethylaniline,trans-1,2-cyclohexanediol,benzothia-
zole,palmitic acid and two mixtures mixed with monomeric compounds were selected in EAG (electroantennogram)test.
Six materials of different concentrations with significant EAG reaction were used in indoor olfactory tests with a Y-type
tube. Results showed that the female adults exhibit highly significant EAG responses (P﹤ 0. 05,P﹤ 0. 01)to 10-3 g·
L-1 or higher concentration of No. 7 (1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 of cis-3-hexenol,o-methoxy-benzaldehyde,N-ethylaniline and benzothi-
azole). The highest EAG reaction value is up to 0. 497. The taxis response results showed that the male adults of X. rusti-
cus L exhibit highly significant repellent reaction to 0. 1 g·L-1 or 1 g·L-1 of No. 7,and the female adults exhibit highly
significant repellent reaction to 1 g·L-1 of trans-1,2-cyclohexanediol and show significant lure responses (P﹤ 0. 05)to
0. 1 g·L-1 of benzothiazole.
Keywords Xylotrechus rusticus L.;Essential oil;GC-MS;EAG (electroantennogram) ;Behavior response
青杨脊虎天牛(Xylotrechus rusticus L.)属鞘翅
目天牛科,是东北林区的主要蛀干害虫之一,其幼虫
钻蛀树木的枝干或根部,使输导组织遭到破坏,影响
树木正常生长发育,甚至导致树木风折死亡。目前
利用一般的杀虫剂防治蛀干害虫很难达到理想的防
治效果[1]。随着青杨脊虎天牛危害的不断加剧,对
其进行有效地防控已迫在眉睫。研究表明,植物释
放的特定挥发性气味物质能够诱导昆虫定位寄主、
选择适宜的产卵场所或对植物产生逃避行为。如果
没有植物气味的存在,多数植食性昆虫找到寄主植
物的概率就会非常低,将直接影响这些种类昆虫的
生存繁衍[2]。此外,植物挥发性气味组分可因植物
的年龄、组织器官、生理状态等的不同而改变,从而
引起昆虫的行为变化,有时微生物也参与其中。植
物挥发性气味的组成常因遭受害虫的为害而改
变[3]。所以利用植物源挥发性物质制备相应的引
诱剂与驱避剂显得尤为重要。近年来,国内对鳞翅
目昆虫感觉气味物质的行为化学模式的研究较多,
以研究棉铃虫取食和产卵所感知的化学信息较为深
入[4],对鞘翅目天牛科昆虫寻找寄主的化学指纹图
的研究也日渐兴起,但目前只是取得阶段性成果,对
青杨脊虎天牛信息素和其寄主植物次生代谢产物的
研究也渐趋深入[5-8]。笔者通过对青杨脊虎天牛蛀
屑及被害的小青黑杨 ( (P. pseudo-simonii × P.
nigra) )树皮挥发物质的鉴定,选择其中的 6 种单体
化合物及其 2 种混合物来研究它们与青杨脊虎天牛
寻找寄主的行为关系,以期为探寻青杨脊虎天牛的
寄主定位机制和生产实践中的防治工作提供一定的
理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
青杨脊虎天牛成虫:2008 年 2 月在哈尔滨市呼
兰区,采集 1 ~ 2 m长的携带青杨脊虎天牛幼虫的小
青黑杨木段,并将木段两端用石蜡封好,防止木段中
的水分蒸发。然后将木段置于养虫室内用纱网罩上
进行培养。培养条件为:温度 25 ~ 28 ℃;相对湿度
50% ~70%;光照时间 14 h /d。待成虫羽化后,每天
8:00 收集成虫。
虫蛀屑:试验分析所用的虫蛀屑包括前 1 a 危
害的陈蛀屑和当年危害的新蛀屑。陈蛀屑的采集是
根据成虫羽化孔位置寻找到危害部位,剥去前 1 a
危害部位的树皮,采集树皮下面的褐色至深褐色的
虫蛀屑(代号为 1)。新蛀屑的采集是拨开正被危害
部位的杨树树皮,采集白色至淡黄色的虫蛀屑(代
号为 2)。
寄主树皮:取已经被害过的小青黑杨,且有羽化
孔留在表面的树皮,去掉木栓层后留下的部分(代
号为 3)。
1. 2 仪器设备
水蒸气蒸馏装置;旋转蒸发仪(RE - 52B) ;
HP6890 /5973 型气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)
(Agilent公司) ;荷兰 Syntech 公司触角电位仪;“Y”
形双向选择嗅觉仪(自制)。
1. 3 所用试剂
二氯甲烷、正己烷和乙醚均为分析纯。供试的
6 种挥发性物质和 2 种混合物(表 1)均配制成 10-5、
10-4、10-3、10-2、10-1、1 g·L-16 个梯度。
表 1 供试挥发物的名称、纯度、溶剂及来源
代号 化合物 纯度 /% 溶剂 来源
1 顺-3-己烯醇 98 二氯甲烷 Sigma
2 邻甲氧基苯甲醛 98 二氯甲烷 Sigma
3 N-乙基苯胺 98 二氯甲烷 Sigma
4 反式-1,2-环己二醇 98 乙醇 Fluka
5 苯并噻唑 98 二氯甲烷 Sigma
6 棕榈酸 99 二甲基亚砜 Fluka
7 1、2、3、5 单体 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 混合物 二氯甲烷
8 1、2、5 单体 1 ∶ 1 ∶ 1 混合物 二氯甲烷
1. 4 挥发物提取方法
直接浸提法:参照水浴浸提法[9-10],浸提试剂由
95%乙醇改为二氯甲烷、在室温下浸提。将陈蛀屑、
新蛀屑和树皮各 10 g分别装入 250 mL的三角瓶中,
用 150 mL二氯甲烷浸提 24 h后过滤得 Z1、Z2 和 Z33
种提取液。另取 10 g陈蛀屑用 150 mL 乙醚直接浸
提得 Y1。
26 ℃水浴浸提法:参照水浴浸提法[9]。浸提试
剂由 95%乙醇改为水、在 26 ℃水浴中浸提。将陈
蛀屑、新蛀屑和树皮各 10 g分别装入 250 mL的三角
瓶中,各加水 250 mL,放入 26 ℃水浴中浸提 24 h 后
过滤得到 3 种粗提液,将 3 种粗提液分别用 120 mL
的二氯甲烷萃取,每次 30 mL,萃取 4 次,得到 E1、
E2、E3 提取液。
水蒸气蒸馏法:参照王广利的方法[8],将陈蛀
屑、新蛀屑和树皮各 10 g分别置于 1 000 mL的圆底
烧瓶中,加入 400 mL 的蒸馏水蒸馏至得到 200 mL
蒸馏液时止,得到 3 种粗提液。将 3 种粗提液分别
用 120 mL的二氯甲烷萃取,每次 30 mL,萃取 4 次,
得到 S1、S2、S3 提取液。陈蛀屑蒸馏液再用正己烷
萃取,得到提取液 W1。
3 种提取方法共获得 11 种提取液,分别加入无
水硫酸钠干燥、过滤;滤液分别在 40 ℃水浴中经旋
转蒸发器浓缩至 1. 0 mL,备用。
1. 5 GC-MS分析
弹性石英毛细管柱(25 m×200 μm×0. 33 μm)。
升温程序:初始温度 50 ℃,保持 1 min,8 ℃·min-1
升至 120 ℃保留 5 min,10 ℃·min-1升至 220 ℃保
留 10 min。气化室温度为 280 ℃,载气为氦气,流速
1 mL /min,无分流进样,进样量 1 μL。电离源为 EI,
电子能量 70 eV,离子源温度 230 ℃,扫描范围 30 ~
500 质量单位。挥发性物质经 GC-MS 分析后,所得
质谱图谱利用计算机标准质谱图库(NIST98)并辅
助以人工识别确定化合物,以质谱离子峰面积百分
数表示各成分相对含量[5,8,11-13]。
1. 6 触角电位反应
触角电位测定刺激气流流速、持续气流均设定
为 400 mL·min-1,刺激时间 0. 5 s,2次刺激间隔 30 ~
60 s,以保证触角的活性完全恢复为准。将剪成 2. 0
cm×0. 5 cm 的定性滤纸纸条折成“之”字形作为各
溶液的载体,待系统平稳后测试。触角与气味混合
管的出气管相距 1 cm。以溶解各单体相应的溶剂
为对照;测定青杨脊虎天牛对同种化合物、不同剂量
的 EAG反应时,刺激顺序按质量浓度由低到高进
行。在进行 EAG试验时,雌、雄成虫的触角随机使
用,不区分背、腹面。各种测定同个触角连续重复 3
次。以相应的溶剂为对照[14-15]。
1. 7 青杨脊虎天牛行为反应
参照严善春等[15]、Bertschy 等[16]的方法。将青
杨脊虎天牛成虫放在“Y”型管基部,待前一头虫前行
4 ~ 5 cm 后放入另一头。观察成虫的行为反应。1
min内进入某一臂,定为对这一侧有趋性,进入与气味
源相连接的一臂记作虫体对气味源有趋向性或正趋向
性,未进入与气味源相连接的一臂记作虫体对气味源
无趋向性或有负趋向性,未进入两臂的记作无反应。
每种单体挥发物测试 6次重复,每个重复 10头虫。更
换不同气味源时,彻底清洗整个装置。驱避率、诱集率
及反应率的计算方法见参考文献[14-15]。
1. 8 数据分析
用 SPSS 17. 0 统计软件对试验数据进行方差分
611 东 北 林 业 大 学 学 报 第 41 卷
析和多重比较[14,17-19]。
2 结果与分析
2. 1 青杨脊虎天牛蛀屑和寄主树皮挥发物的鉴定
提取并浓缩后的 Z1、Z2、Z3、E1、E2、E3、S1、S2、
S3、W1 和 Y1 提取物,经 GC-MS 分析后,用计算机
标准质谱图库和人工识别后确定的化合物种类及其
相对含量,见表 2。直接浸提、26 ℃水浴浸提和水蒸
气蒸馏 3 种方法共分离鉴定出 92 种挥发物。陈蛀
屑、新蛀屑、寄主杨树树皮中提取的共有组分有 12
种即:甲苯、己醛、乙苯、对二甲苯、苯乙烯、2 -丁氧
基乙醇、3-丁氧基-2-丙醇、2-乙基-2-己烯-1-醇、
苯甲酸乙酯、甘菊环、2,6-二叔丁基对甲基苯酚、1,
2-苯二甲酸二丁酯。新蛀屑中特异性的化学组分
只有甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二甲酯 2 种;陈蛀屑和
树皮中的特异性化学组分较多,而陈蛀屑中又以大
分子的甾醇类偏多。陈蛀屑和新蛀屑有 4 种共有成
分,即:己醛、乙苯、2-丁氧基乙醇和 2-羟基苯甲醛;
新蛀屑和树皮有 4 种共有成分,即:苯乙烯、3-丁氧
基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇和 2-羟基苯甲醛。
表 2 青杨脊虎天牛蛀屑和杨树皮挥发物的 GC-MS分析结果 %
化合物名称
26 ℃水浴浸提
E1 E2 E3
水蒸气蒸馏
S1 S2 S3
直接浸提
Z1 Z2 Z3
W1 Y1
二氯甲烷 — — — — — — — — 93. 98 — —
庚烷 — — — — — — — — — — 0. 40
甲基丙烯酸甲酯 — 0. 26 — — — — — — — — —
2-甲基-2-丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酸乙酯 0. 42 — — — — — — — — — —
丙氨醇 — — — — — 1. 52 — — — — 0. 34
甲苯 1. 25 0. 96 1. 41 — — — — 2. 04 — — 0. 20
己醛 — — — 12. 28 12. 66 2. 24 — — — — 0. 38
二甘醇 — — — — — — — — — — 47. 78
糠醛 — — — — — 1. 66 — — — — —
顺-3-己烯醇 — — — — — 2. 05 — — — — —
乙苯 0. 61 0. 62 0. 75 7. 45 13. 25 0. 56 8. 17 — — — —
正己醇 — — — — — 0. 89 — — — — —
对二甲苯 0. 89 0. 93 1. 05 — — — — — — — 0. 30
苯乙烯 — — — — 9. 18 11. 28 1. 28 6. 83 — — —
1,3-二甲苯 0. 23 — — — — — — — — — —
2-丁氧基乙醇 29. 93 31. 86 33. 62 — — — — 38. 67 1. 25 16. 40 —
α-蒎烯 — — — — — — — — 0. 20 — 0. 22
3-丁氧基-2-丙醇 19. 19 20. 06 21. 13 — — — — 22. 49 — 4. 16 —
涤仲丁基醚 — 5. 85 — — — — — — — — —
二仲丁基缩醛-乙醛 5. 65 — — — — — — — — — —
丁基 1-甲基乙醚 — — 5. 63 — — — — 5. 77 — — —
苯甲醛 — — — — — 1. 40 — — — — —
1-乙基-3-甲基苯 0. 23 — — — — — — — — — —
苯酚 — — — — — 1. 23 — — — — —
1,3,5-三甲苯 0. 25 — — — — — — — — — —
2-乙基-2-己烯醛 0. 35 0. 37 — — — — — — — — —
2-甲基-5-(1-甲基乙基)-1,3-环己二烯 — — — — — — — — 0. 59 — —
2-环己烯-1-酮 — — — — — — — — — — 0. 45
2-乙基己醇 0. 50 0. 42 — — — — — — — — —
苯甲醇 — — — 14. 41 — 17. 14 — — — 11. 94 0. 73
2-乙基-2-己烯-1-醇 0. 47 0. 55 — — — — — — 2. 38 — —
2-羟基苯甲醛 — — — 37. 15 21. 03 — — — — 17. 25 4. 91
反式 1,2 环己二醇 — — — — — — — — — — 1. 17
甲酸辛酯 — — — — — 0. 70 — — — — —
苯乙醇 — — — — — 10. 90 — — — — 0. 22
4-甲基-1,2,4 –三唑烷-3,5 二酮 0. 31 0. 32 — — — — — — — — —
N-乙基苯胺 0. 23 — — — — — — — — — —
(E)-壬烯醛 — — — — — 0. 66 — — — — —
4-乙基苯酚 — — — — — 1. 80 — — — — —
5-甲基-2,4-二氢-5,6-二羟基嘧啶 0. 17 — — — — — — — — — —
2-莰醇 — — — — — 2. 48 — — — — —
苯甲酸乙酯 4. 38 4. 33 4. 39 — — — — 3. 90 — — —
3,3-二甲基丁酰胺 0. 12 — — — — — — — — — —
甘菊环 0. 35 — — 10. 12 23. 28 2. 17 9. 18 — — — 0. 70
711第 3 期 李 玲等:寄主挥发物对青杨脊虎天牛 EAG和行为的影响
续(表 2)
化合物名称
26 ℃水浴浸提
E1 E2 E3
水蒸气蒸馏
S1 S2 S3
直接浸提
Z1 Z2 Z3
W1 Y1
龙脑甲基溴 — — — — — 0. 38 — — — — —
(E,E)-2,4-壬二烯醛 — — — — — 3. 30 — — — — —
苯并噻唑 — — — — — — — — — 3. 84 —
2-乙酰基-5-甲基硫 0. 18 — — — — — — — — — —
2-(2-羟基丙氧基)-1-丙醇 0. 81 0. 81 — — — — — — — — —
邻甲氧基苯甲醛 — — — 1. 70 — — — — — — —
乙二酸二甲酯 — 2. 22 — — — — — — — — —
3,3'-氧-2-丁醇 2. 37 — 1. 56 — — — — — — — —
2-甲氧基-4-烯丙基苯酚 — — — — — 3. 69 — — — — —
叔丁基甲基环丙基砜 — — — — — — — — 0. 91 — —
1,1-二丁烷 27. 85 27. 70 — — — — — 27. 12 — 13. 97 —
2-甲氧基苯甲醇 — — — — — 5. 58 — — — — 0. 84
反式 2,4-癸二烯醛 — — — — — — — — — — 0. 19
3,3,11,11-tetramethyl-1,9-Dioxa-4,12-diazadispiro[4. 2. 4. 2]tetradecane 0. 16 — — — — — — — — — —
4-乙烯基-2-甲氧基-苯酚 — — — — — 3. 12 — — — 16. 26 0. 41
3,6 二氢-3-甲基-2H-1,2-恶嗪 — — — — — — — — — 4. 08 0. 91
丁香酚 — — — — — 0. 63 — — — — —
十四烷 0. 27 — — — — — — — — — —
5,6-二氢-6-戊基-2H-吡喃-2-酮 — — — — — 1. 23 — — — 3. 95 —
2,6-二叔丁基对甲基苯酚 1. 73 1. 32 1. 34 — — — — — — — —
叔丁基乙酸 0. 19 — — — — — — — — — —
2,5-二羟基吡啶 — — — 9. 41 — 1. 52 — — — 8. 16 —
1H-Cyclopropeazulen-7-ol,decahydro-1,1,7-trimethyl-4-methylene — — — — — 1. 48 — — — — —
7,7-二甲基-双环[3. 1. 1]庚-3-烯-2-螺 4'-(1',3'-二氧六环) — — — — — 0. 79 — — — — —
4(14) ,11-桉叶二烯 — — — — — 1. 42 — — — — —
6-二甲基-4-(1-甲基乙基)-1,2,3,4,4a,7-六氢-1 萘 — — — — — 0. 75 — — — — —
τ-依兰油醇 — — — — — 0. 61 — — — — —
罗汉柏烯 — — — — — 1. 57 — — — — —
(+)-β-桉叶醇 — — — — 7. 08 — — — — — —
α-荜澄匣醇 — — — — — 3. 31 — — — — —
1a,2,3,5,6,7,7a,7b-八氢化-1,1,4,7-四甲基-1H-环丙烯并[E]奥 — — — — — 1. 46 — — — — —
α-噻呋 — — — — 11. 43 — — — — — —
6-异丙烯基-4,8a-二甲基-1,2,3,5,6,7,8,8a-八氢-二醇萘 — — — — — 1. 35 — — — — —
1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-9,10-二甲基蒽 — — — — — — — — — — 0. 22
邻苯二甲酸二异丁酯 — — — — — — — — — — 0. 17
2α-异-(+)-3-蒈 — — — — — — — — — — 0. 35
棕榈酸 — — — — — — — — — — 0. 89
1,2-苯二甲酸二丁酯 0. 61 1. 05 0. 80 — — — 0. 88 — — — 0. 66
二十一烷 — — — — — — — — — — 0. 39
二十二烷 — — — — — — — — — — 0. 49
1,4-二氧杂螺[4. 5]癸烷 — — — — — — 11. 16 — — — 1. 31
十九烷 — — — — — — 55. 87 — — — 3. 48
2-11-四氢吡喃 — — — — — — — — — — 0. 52
γ-谷甾醇 — — — — — — — — — — 7. 63
22,23 二氢豆甾醇 — — — — — — — — — — 3. 21
邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯 0. 33 — — — — — — — — — —
羊毛甾醇 — — — — — — — — — — 14. 01
α-香树脂醇 — — — — — — — — — — 1. 79
2. 2 不同提取方法和萃取剂提取效果的差异
采用水蒸气蒸馏法、26 ℃水浴提取法和直接浸
提 3 种方法,获得的物质种类和数量均不相同。二
氯甲烷直接浸提法获得的挥发物种类较少,只有 17
种。水蒸气蒸馏法得到 37 种挥发物质。26 ℃水浴
提取法提取挥发物数量与水蒸气蒸馏法相近,得到
34 种挥发物,而且 26 ℃水浴提取法是常温提取法,
提取温度与青杨脊虎天牛羽化时的自然温度接近,
获得的物质可能更接近自然挥发的组分。
采用直接浸提、26 ℃水浴浸提和水蒸气蒸馏 3
种方法,乙醚、二氯甲烷和正己烷 3 种萃取剂对青杨
脊虎天牛陈蛀屑进行萃取,发现萃取出的物质种类
和数量也不同(表 3)。
二氯甲烷直接浸提法(Z1)和水蒸气蒸馏后,再
用二氯甲烷(S1)和正己烷(W1)萃取出的物质种类
都较少,分别只有 6、6、10 种。26 ℃水浴提取法和
乙醚直接提取法所提取出的化合物种类较多,数量
相近,特异性化合物也较多,但乙醚提取出的大分子
甾醇类、烷类相对较多(表 3)。所以提取陈蛀屑中
的挥发性物质用 26 ℃水浴浸提较为理想。
811 东 北 林 业 大 学 学 报 第 41 卷
表 3 不同萃取剂对陈蛀屑的萃取结果
方 法
含有化合物
数量 /种
主要化合物
主要化合物所
占比例 /%
其他化合物 特异性组分
E1(26 ℃水浸提、
二氯甲烷萃取)
19 2 - 丁氧基
乙醇
29. 93 甲苯、二仲丁基缩醛-乙醛、3-丁氧基-
2-丙醇、苯甲酸乙酯、1,1-二丁烷、2,6-
二叔丁基对甲基苯酚
1,3-二甲苯、2-甲基-2-丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酸乙酯、二仲丁基缩醛-乙醛、1-
乙基-3-甲基苯、1,3,5-三甲苯、N-乙基苯胺、5-甲基-2,4-二氢-5,6-二羟基嘧
啶、2-乙酰基-5-甲基硫、3,3,11,11-四甲基-1,9-Dioxa 二叠氮-4,12-二氮杂环
双螺[4. 2. 4. 2]十四烷、十四烷、叔丁基乙酸、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯
S1(蒸馏水浸提、
二氯甲烷萃取)
6 2 - 羟基苯
甲醛
37. 15 己醛、乙苯、苯甲醇、甘菊环、2,5-二
羟基吡啶
Z1(二氯甲烷直接
提取)
6
十九烷
55. 87 乙苯、甘菊环、1,4-二氧杂螺[4. 5]癸

W1(蒸馏水浸提、
正己烷萃取)
10
2 - 羟基苯
甲醛
17. 25 2,5-二羟基吡啶、4-乙烯基-2-甲氧
基-苯酚、1,1-二丁烷、苯甲醇、2-丁
氧基乙醇、3-丁氧基-2-丙醇
苯并噻唑
Y1(乙醚直接提
取)
23 二甘醇 47. 78 2-羟基苯甲醛、1,2 环己二醇、羊毛甾
醇、γ-谷甾醇、22,23 二氢豆甾醇、α-
香树脂醇、十九烷
庚烷、二甘醇、2-环己烯-1-酮、1,2 环己二醇、反式 2,4-癸二烯醛、1,2,3,4,5,6,
7,8-八氢-9,10-二甲基蒽、邻苯二甲酸二异丁酯、2α-异-(+)-3-蒈、棕榈酸、二十
一烷、二十二烷、十九烷、羊毛甾醇、γ-谷甾醇、22,23二氢豆甾醇、α-香树脂醇
2. 3 青杨脊虎天牛对陈蛀屑和树皮挥发物的 EAG
反应
青杨脊虎天牛对寄主植物的同一部位不会进行
二次危害,因此试验选取陈蛀屑中具有的邻甲氧基
苯甲醛、反式-1,2-环己二醇、N-乙基苯胺、苯并噻
唑、棕榈酸和寄主树皮中提取的、存在广泛的顺-3-
己烯醇及 7 号和 8 号混合物,进一步对其进行触角
电位和生物活性测定(表 4)。
表 4 青杨脊虎天牛雌、雄虫对陈蛀屑和树皮挥发物的 EAG反应
挥发物质量浓
度 /g·L-1
顺-3-己烯醇
雌 雄
邻甲氧基苯甲醛
雌 雄
N-乙基苯胺
雌 雄
反式-1,2-环己二醇
雌 雄
对照 0. 127±0. 003 0. 107±0. 003 0. 133±0. 012 0. 109±0. 021 0. 085±0. 009 0. 106±0. 013 0. 136±0. 009 0. 094±0. 012
1. 000 00 0. 192±0. 008 0. 185±0. 009 0. 260±0. 009 0. 196±0. 022 0. 098±0. 015 0. 124±0. 007 0. 305±0. 009* 0. 145±0. 019
0. 100 00 0. 254±0. 012* 0. 215±0. 013* 0. 277±0. 051 0. 259±0. 032* 0. 096±0. 027 0. 086±0. 024 0. 326±0. 069* 0. 181±0. 018*
0. 010 00 0. 198±0. 004 0. 201±0. 008* 0. 240±0. 190* 0. 212±0. 037* 0. 080±0. 033 0. 114±0. 024 0. 234±0. 068* 0. 160±0. 013*
0. 001 00 0. 190±0. 010 0. 157±0. 006 0. 182±0. 021 0. 180±0. 022 0. 098±0. 018 0. 102±0. 007 0. 328±0. 079* 0. 142±0. 009
0. 000 10 0. 155±0. 006 0. 147±0. 005 0. 153±0. 018 0. 141±0. 014 0. 096±0. 015 0. 093±0. 017 0. 203±0. 035* 0. 136±0. 018
0. 000 01 0. 146±0. 004 0. 126±0. 005 0. 142±0. 020 0. 136±0. 021 0. 085±0. 015 0. 106±0. 019 0. 184±0. 008 0. 124±0. 008
挥发物质量浓
度 /g·L-1
苯并噻唑
雌 雄
棕榈酸
雌 雄
7 号混合物
雌 雄
8 号混合物
雌 雄
对照 0. 126±0. 008 0. 090±0. 012 0. 106±0. 023 0. 060±0. 010 0. 057±0. 003 0. 134±0. 049 0. 110±0. 039 0. 139±0. 029
1. 000 00 0. 166±0. 008 0. 159±0. 018 0. 113±0. 016 0. 067±0. 015 0. 497±0. 009** 0. 116±0. 016 0. 081±0. 012 0. 119±0. 034
0. 100 00 0. 191±0. 009 0. 122±0. 007 0. 090±0. 013 0. 080±0. 017 0. 219±0. 055 0. 128±0. 045 0. 117±0. 029 0. 167±0. 027
0. 010 00 0. 171±0. 040 0. 141±0. 009 0. 086±0. 024 0. 082±0. 016 0. 193±0. 049 0. 150±0. 035 0. 098±0. 187 0. 106±0. 024
0. 001 00 0. 163±0. 010 0. 118±0. 013 0. 103±0. 015 0. 078±0. 030 0. 197±0. 091 0. 161±0. 030 0. 074±0. 010 0. 146±0. 041
0. 000 10 0. 133±0. 012 0. 113±0. 014 0. 090±0. 017 0. 072±0. 015 0. 094±0. 009 0. 153±0. 030 0. 133±0. 020 0. 150±0. 071
0. 000 01 0. 133±0. 020 0. 088±0. 004 0. 071±0. 026 0. 072±0. 019 0. 077±0. 011 0. 173±0. 045 0. 082±0. 027 0. 153±0. 071
注:表中数据是平均值±标准差,Tukey多重比较检验,* 表示 P<0. 05;**表示 P<0. 01。
由表 4 可知,除 8 号混合物和 N-乙基苯胺外,
青杨脊虎天牛雌虫对其余物质的反应敏感程度都高
于雄虫。雌、雄虫对 N-乙基苯胺的反应值相近;对
顺-3-己烯醇和邻甲氧基苯甲醛的反应趋势相同即
都在 0. 1 g·L-1出现最大值;7、8 号混合物只有 1 种
物质不同,即:7 号混合物比 8 号多 1 份 N-乙基苯
胺,但 EAG反应趋势和反应值有明显的差别。N-
乙基苯胺本身不能引起青杨脊虎天牛雌、雄成虫的
明显的 EAG 反应,但雌虫对含有 1 份 N-乙基苯胺
的 7 号混合物(顺-3-己烯醇、邻甲氧基苯甲醛、N-
乙基苯胺、苯并噻唑 4 种物质 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1)发生强
烈反应,是对照的 8. 7 倍,说明 N-乙基苯胺可能在
引起青杨脊虎天牛雌虫 EAG反应的过程中,起着重
要的协同作用;青杨脊虎天牛雌虫对 8 号混合物各
质量浓度 EAG反应的敏感程度都低于雄虫,也同样
可以说明 N-乙基苯胺对引起青杨脊虎天牛雌虫
EAG反应的重要性。
2. 4 青杨脊虎天牛对寄主挥发物的行为反应
青杨脊虎天牛对不同质量浓度的 8 种挥发物
EAG反应结果表明,青杨脊虎天牛对 N-乙基苯胺
和棕榈酸不同质量浓度的 EAG 反应值平缓而且反
应值小。所以选择顺-3-己烯醇、邻甲氧基苯甲醛、
911第 3 期 李 玲等:寄主挥发物对青杨脊虎天牛 EAG和行为的影响
反式-1,2-环己二醇、苯并噻唑及其 2 种混合物的
较大质量浓度做“Y”形管的生测试验(表 5)。行为
生测结果表明,青杨脊虎天牛对这 6 种物质的反应
率普遍低,最大反应率为 80%,小于对 α-蒎烯、松
节油、水杨醛的反应率[13]。雌虫对 1. 0 g·L-1反式-
1,2-环己二醇表现出显著的驱避行为(P<0. 05) ,
对 0. 1 g·L-1苯并噻唑表现出显著的诱引反应(P<
0. 05) ;雄虫对 0. 1、1. 0 g /L-1的 7 号混合物均表现
出显著的驱避反应行为(P<0. 05)。顺-3-己烯醇、
邻甲氧基苯甲醛和 8 号混合物对雌、雄虫无明显的
定向作用。
表 5 青杨脊虎天牛雌虫、雄虫对不同质量浓度寄主挥发物的行为反应
刺激源
名 称 质量浓度 /g·L-1
雌 虫
驱避率 /% 诱引率 /% 二尾检验概率 反应率 /%
雄 虫
驱避率 /% 诱引率 /% 二尾检验概率 反应率 /%
顺-3-己烯醇 0. 001 36. 7 33. 3 0. 866 70. 0 18. 3 30. 0 0. 239 48. 3
0. 010 18. 3 21. 7 0. 723 40. 0 25. 0 25. 0 1. 000 50. 0
0. 100 28. 3 33. 3 0. 718 61. 7 20. 0 28. 3 0. 408 48. 3
1. 000 23. 3 36. 7 0. 255 60. 0 18. 3 35. 0 0. 096 53. 3
邻甲氧基苯甲醛 0. 010 28. 3 36. 7 0. 318 65. 0 15. 0 13. 3 0. 820 28. 3
0. 100 36. 7 30. 0 0. 417 66. 7 21. 7 13. 3 0. 318 35. 0
1. 000 30. 0 40. 0 0. 256 70. 0 16. 7 15. 0 0. 795 31. 7
反式-1,2-环己二醇 0. 010 38. 3 30. 0 0. 896 68. 3 23. 3 35. 0 1. 000 58. 3
0. 100 21. 7 20. 0 0. 838 41. 7 25. 0 25. 0 1. 000 50. 0
1. 000 28. 3 10. 0 0. 026* 38. 3 18. 3 41. 7 1. 000 60. 0
苯并噻唑 0. 100 18. 3 33. 3 0. 016* 51. 7 30. 0 28. 3 0. 906 58. 3
1. 000 36. 7 31. 7 0. 800 68. 3 18. 3 36. 7 0. 095 55. 0
7 号混合物 0. 100 40. 0 40. 0 0. 777 80. 0 31. 7 13. 3 0. 043* 46. 7
1. 000 35. 0 36. 7 1. 000 71. 7 35. 0 16. 7 0. 020* 51. 7
8 号混合物 0. 100 33. 3 35. 0 0. 845 68. 3 21. 7 43. 3 0. 104 65. 0
1. 000 35. 0 31. 7 1. 000 68. 3 25. 0 36. 7 0. 059 68. 0
注:二尾检验概率中* 表示 P<0. 05,即驱避和诱引间有显著差异。
3 结论与讨论
在很多情况下,EAG 电位并不能代表昆虫的行
为反应,其原因主要有 2 点:第一,触角去极化只能
代表许多神经元对刺激物有所反应,并不能区分具
体的行为作用。而气味对昆虫的行为作用是极其复
杂的,除了定向作用外,还有抑制作用或增效作用。
所以,EAG电位只能证明昆虫对气味是否有感知能
力。第二,在昆虫触角中,少数神经元的反应也可能
起重要的行为作用。EAG 只是检测整个触角对化
合物反应后电位的变化。因此不能仅靠昆虫 EAG
反应程度来判定昆虫行为反应的大小[20]。植物创
伤诱导挥发物的种类很多,主要组分有绿叶性气味、
萜烯类化合物、含氮化合物、含硫化合物以及其它化
合物五大类,其中最常见的是萜烯类化合物和脂肪
酸衍生物。目前,对天牛挥发物质的研究热点也主
要集中在烯萜类化合物上。本研究则广泛选取非烯
萜类化合物和混合物进行 EAG和行为反应测试,邻
甲氧基苯甲醛、N-乙基苯胺、反式-1,2-环己二醇、
苯并噻唑、棕榈酸是树皮挥发物中没有而陈蛀屑中
具有的成分。结果显示,N-乙基苯胺在引起青杨脊
虎天牛雌虫 EAG反应的过程中,起着重要的协同作
用。所以,开展杨树树皮挥发性物质中非萜烯类化
合物的单体和单体混配对青杨脊虎天牛作用的研究
工作也将是未来工作的方向和发展目标。
行为生测结果表明,青杨脊虎天牛对顺-3-己
烯醇、邻甲氧基苯甲醛、反式-1,2-环己二醇、苯并
噻唑及 2 种混合物的反应率普遍较低,最大反应率
为 80%。而程红[14]用 α-蒎烯、松节油、水杨醛的试
验中,青杨脊虎天牛的反应率较高。这种情况与目
前普遍使用的“Y”形管的设计和计算方法有关。青
杨脊虎天牛停留在基部、入虫口处的都视为无反应。
本试验中,青杨脊虎天牛向入虫口处和通风口处爬
行的数量较多。这种情况是药剂的驱避作用,还是
其它作用使然还有待进一步的研究。行为生测结果
表明 1. 0 g·L-1反式-1,2-环己二醇和 0. 1 g·L-1
苯并噻唑对青杨脊虎天牛雌虫的驱避和诱引反应有
显著差异;对 0. 1、1. 0 g·L-1的 7 号混合物对雄虫
的驱避和诱引反应有显著差异。青杨脊虎天牛雌、
雄成虫对单体和混合物的行为反应不同,也证明有
必要进一步研究混合挥发物对青杨脊虎天牛的引诱
作用。
参 考 文 献
[1] 周琳,马志卿,冯岗,等. 天牛性信息素、引诱植物和植物性引
诱剂的研究与应用[J].昆虫知识,2006,43(4) :433-438.
[2] 杜家纬.植物—昆虫间的化学通讯及其行为控制[J]. 植物生
理学报,2001,27(3) :193-200.
[3] 秦玉川.昆虫行为学导论[M].北京:科学出版社,2009.
[4] 张文吉,张友军,韩熹莱.棉铃虫不同龄期幼虫羧酸酯酶、谷胱
甘肽转移酶、乙酰胆碱酯酶研究[J]. 植物保护学报,1996,23
(2) :157-162.
[5] 程立超,迟德富. 10 种杨属植物树皮挥发油的化学成分分析
[J].林业科学研究,2007,20(2) :267-271.
021 东 北 林 业 大 学 学 报 第 41 卷
[6] 程红,严善春,隋祥,等.黑龙江省主栽杨树品系干部单宁含量
与青杨脊虎天牛危害的关系[J].东北林业大学学报,2006,34
(2) :32-34.
[7] 严善春,李金国,温爱亭,等.青杨脊虎天牛的危害与杨树氨基
酸组成和含量的相关性[J].昆虫学报,2006,49(1) :93-99.
[8] 王广利.青杨脊虎天牛信息化学物质的研究[D]. 哈尔滨:东
北林业大学,2009.
[9] 杨玉明,马娟娟,黄阿根. 茶树花多糖提取工艺研究[J]. 中国
酿造,2009(11) :109-112.
[10] 韩淑琴,杨洋.提取仙人掌抑菌物质三种方法的比较[J]. 食
品与药品,2009,11(7) :41-43.
[11] 程立超,迟德富,谢兴,等. 杨树树皮挥发物的超临界萃取及
对青杨脊虎天牛行为的影响[J]. 林业科学,2009,45(11) :
109-114.
[12] Fialkov A B,Steiner U,Jones L,et al. A new type of GC-MS
with advanced capabilities[J]. International Journal of Mass
Spectrometry,2006,251:47-58.
[13] Wang Guoqing,Cai Wensheng,Shao Xueguang. A primary stud-
y on resolution of overlapping GC-MS signal using mean-field ap-
proach independent component analysis[J]. Chemometrics and
Intelligent Laboratory Systems,2006,82(1 /2) :137-144.
[14] 程红.青杨脊虎天牛触角感器类型及其对植物挥发物的反应
[D].哈尔滨:东北林业大学林学院,2006.
[15] 严善春,程红,杨慧,等. 青杨脊虎天牛对植物源挥发物的
EAG和行为反应[J].昆虫学报,2006,49(5) :759-767 .
[16] Bertschy C,Turlings T C J,Bellotti A C,et al. Chemically-me-
diated attraction of three parasitoid species to mealybug-infested
cassava leaves[J]. Florida Entomologist,1997,80(3) :383 -
385.
[17] 刘勇,郭光喜,陈巨莲,等. 虫和草蛉对小麦挥发物组分的行
为及电生理反应[J].昆虫学报,2005,48(2) :161-165.
[18] Hern A,Dorn S. A female-specific attractant for the codling
moth,Cydia pomonella,from apple fruit volatiles[J]. Naturwis-
senschaften,2004,91(2) :77-80.
[19] Tooker J F,Crumrin A L,Hanks L M. Plant volatiles are behav-
ioral cues for adult females of the gall wasp Antistrophus rufus
[J]. Chemoecology,2005,15:85-88.
[20] 孙凡. 昆虫的嗅觉与行为[M]. 哈尔滨:东北林业大学出版
社,

2009.
(上接 89 页)
在各生长发育时期、植株各部位,以及在各个潮
位生境,几乎总是芦苇体内的 NSC 质量分数多于互
花米草。随着潮间带高程的降低,芦苇和互花米草
都表现出体内的 NSC质量分数增加的趋势,尤其以
互花米草更为明显,这可能有助于提高它们的耐盐
能力,但芦苇和互花米草体内的 NSC 质量分数与它
们的耐盐能力之间可能并不完全呈现正相关。
芦苇与互花米草植株不同生长阶段体内 NSC
总质量分数的变化趋势是:从生长初期到生长中期
再到生长后期,植株体内 NSC 总质量分数依次递
增。在生长初期植株消耗的 NSC 主要为上一年度
后期所积累,从生长初期到中期 NSC 少量积累,再
到生长后期 NSC大量积累,如此循环往复。
参 考 文 献
[1] 吴杰,潘红丽,杜忠,等.卧龙竹类非结构性碳水化合物与叶氮
含量对海拔的响应[J].生态学报,20l0,30(3) :610-618.
[2] Li Maihe,Xiao Wenfa,Shi Peili,et al. Nitrogen and carbon
source-sink relationships in trees at the Himalayan tree lines com-
pared with lower elevation ships[J]. Plant Cell Environment,
2008,31(10) :1377-1387.
[3] 李蟠,孙玉芳,王三根,等.贡嘎山地区不同海拔冷杉比叶质量
和非结构性碳水化合物含量变化[J].应用生态学报,2008,19
(1) :8-12.
[4] Koch K E. Carbohydrate - modulated gene expression in plants
[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biol-
ogy,1996,47:509-540.
[5] Ende V D,Roover W J D,Laere A V. Effect of nitrogen concen-
tration on fructan metabolizing enzymes in young chicory plants
(Cichorium intybus) [J]. Physiologia Plantarum,1999,105:2-8.
[6] Curtis C D,Donald R S. Status,prediction and preventionof intro-
duced cord grass Spartina spp. invations in pacificestuaries,USA
[J]. Biological conservation,1996,78:51-58.
[7] Hitchcock A S. Manual of the grasses of the United States[M].
New York:Dover Publications,Inc.,1971.
[8] 唐廷贵,张万钧.论中国海岸带大米草生态工程效益与“生态
入侵”[J].中国工程科学,2003,5(3) :15-20.
[9] 孙书存,朱旭斌,吕超群.外来种米草的生态功能评价与控制
[J].生态学杂志,2004,23(3) :93-98.
[10] Gao Zhanguo,Zhang Liquan. Identification of the spectral char-
acteristics of natural saltmarsh vegetation using indirect ordina-
tion:A case study from Chongming Island,Shanghai,China
[J]. Acta Phytoecologica Sinica,2006,30(2) :252-260.
[11] 黄正一,孙振华,虞快,等. 上海鸟类资源及其生境[M]. 上
海:复旦大学出版社,1993:175.
[12] 黄华梅,张利权,袁琳.崇明东滩自然保护区盐沼植被的时空
动态[J].生态学报,2007,27(10) :4166-4172.
[13] Sun Shucun,Cai Yongli,Liu Hong. Biomass allocation of Scir-
pus mariqueter along an elevational gradient in a salt marsh of the
Yangtze River estuary[J]. Acta Botanica Sinica,2001,43(2) :
178-185.
[14] 郝再彬,苍晶,徐仲.植物生理实验[M].哈尔滨:哈尔滨工业
大学出版社,2004.
[15] 李合生.植物生理生化试验原理和技术[M].北京:高等教育
出版社,2000.
[16] Runion G B,Entry J A,Prior S A,et al. Tissue chemistry and
carbon allocation in seedlings of Pinus palustris subjected to ele-
vated atmospheric CO2 and water stress[J]. Tree Physiology,
1999,19:329-335.
[17] 赵可夫,冯立田,张圣强.黄河三角洲不同生态型芦苇对盐度
适应生理的研究 I. 渗透调节物质及其贡献[J]. 生态学报,
1998,18(5) :463-469.
[18] 史建伟,张育平,王孟本,等. 植物体内非结构性碳水化合物
变化及其影响因素[J]. 湖北农业科学,2008,47(1) :112 -
115.
[19] 肖强,郑海雷,陈瑶,等.盐度对互花米草生长及脯氨酸、可溶性
糖和蛋白质含量的影响[J]. 生态学杂志,2005,24(4) :373-
376.
[20] 林如求.三都湾大米草和互花米草的危害及治理研究[J].福
建地理,1997,12(1) :16-19.
[21] Borrell A K,Incoll L D,Simpson R J,et al. Partitioning of dry
matter and the deposition and use stem reserves in a semi-dwarf
wheat crop[J]. Ann Bot,1989,63:527-539.
[22] Dale S. Carbohydrates in grassesⅡ. Sugar and fructosan compo-
sition of the stem bases of brome grass and timothy at several
growth stages and in different plant parts at anthesis[J]. Crop
Sci,1967(7) :62-67.
121第 3 期 李 玲等:寄主挥发物对青杨脊虎天牛 EAG和行为的影响