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思茅松针叶挥发性物质含量分析及其对松实小卷蛾雌蛾产卵行为的影响



全 文 :思茅松针叶挥发性物质含量分析及其对
松实小卷蛾雌蛾产卵行为的影响*
马惠芬 1 , 王 刚 2 , 闫争亮1 , 胡光辉 1 , 孟 梦 1 , 冯志伟 1
(1.云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204;2.云南农业大学 , 云南 昆明 650201)
摘要:经 GC-MS分析 , 思茅松新鲜针叶和衰弱针叶的挥发性物质的含量具有很大差异。新鲜针叶挥发性物质
中 α-蒎烯和柠檬烯的含量远大于衰弱针叶 , 而在衰弱针叶的挥发物中未检测出在新鲜针叶中含量最大的 β -水
芹烯;另两种挥发性物质 α-蒎烯和月桂烯在新鲜针叶挥发物中含量较低。室内饲养在具备思茅松新鲜针叶条
件下 , 松实小卷蛾雌蛾可顺利产卵;而在衰弱针叶存在或没有针叶的条件下 , 雌蛾不产卵。新鲜思茅松针叶的
存在与否 , 是松实小卷蛾雌蛾产卵的必要条件。据此推测 , 思茅松针叶中所含的 α-蒎烯 、 柠檬烯和 β -水芹烯
3种挥发性物质对松实小卷蛾雌蛾的产卵可能具有刺激作用 , 而 α-蒎烯和月桂烯则对此行为有抑制作用。
关键词:思茅松;新鲜针叶;挥发性物质;松实小卷蛾;产卵行为
中图分类号:S763  文献标识码:A  文章编号:1672-8246 (2008) 02-0069-04
VolatileComponentsfromFreshandWeakNeedlesofPinuskesiyavar.
langbianensisandTheirInfluencesonEgg-layingofFemaleRetiniacristata
MAHui-fen1 , WANGGang2 , YANZheng-liang1 , HUGuang-hui1 , MENGMeng1 , FENGZhi-wei1
(1.YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, P.R.China;
2.YunnanAgricultureUniversity, KunmingYunnan650201, P.R.China)
Abstract:ThevolatilecomponentsinthefreshandweakneedlesofPinuskesiyavar.langbianensiswerestudiedby
GC-MS, itwasfoundthatthecontentsofβ -pineneandlimoneneinfreshneedlesweresignificantlyhigherthan
thoseinweakneedles.β -phelandrene, whichwasthemostabundantcomponentinfreshneedleswasnotdetec-
tedinweakneedles.Thecontentsofα-pineneandmyceneinfreshneedleswerelow.FemalemothsofRetinia
cristatawhicharerearedwithfreshneedlescanlayeggs, whereasthoserearedwithoutfreshneedlescannotlay
eggs, itisthereforepresumedthatthefreshneedlesofPinuskesiyavar.langbianensisisnecessaryforfemalemoths
tolayeggs.CombiningthevolatiledetectionresultsandtheegglayingbehaviorofRetiniacristata, itisspeculated
thatβ -pinene, limoneneandβ -phelandrenecanpromotetheegglaying, whereasα-pineneandmycenemight
inhibittheegglayingofRetiniacristata.
Keywords:Pinuskesiyavar.langbianensis;freshneedle;volatile;Retiniacristata;egglaying
植食性昆虫在寻找寄主阶段 , 大都通过嗅觉感
受器接收并识别寄主植物的挥发性次生物质。植食
性昆虫的种群增殖受植物挥发性次生物质的明显影
响 , 如其交配 、产卵繁殖行为以及取食行为等。
植食性昆虫通常在寄主植物上相遇 、求偶和交
配 , 它们的交配行为主要或完全在寄主植物上进
 第 37卷 第 2期
 2008年 6月          
西 部 林 业 科 学
JournalofWestChinaForestryScience          
Vol.37 No.2 
June.2008 
* 收稿日期:2008-01-21
   基金项目:国家自然科学项目 (30560125)和云南省自然科学基金项目 (2005C0065M)资助。
   第一作者简介:马惠芬 (1978-), 女 , 云南永平人 , 助理研究员 , 主要从事化学分析 、 化学生态学方面的研究。
   通讯作者简介:闫争亮 (1965-), 男 , 山西文水人 , 副研究员 , 博士 , 主要从事农药学 、 天然产物化学 、 化学生态学方面的研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2008.02.017
行 , 大多数植食性昆虫两性相遇的场所集中在对雌
虫有吸引力的地方。寄主植物的挥发性物质 , 对其
植食性昆虫取食和产卵一般具有正趋向作用。如茉
莉花 (Jasminumsambac)所产生的挥发性化合物
对粉纹夜蛾 (Trichoplusiani)的取食有明显的引诱
作用 , 而萝卜 (Raphanussativus)花的气味对棉铃
虫 (Helicoverpaarmigera)的 1日龄和 2日龄成虫
有较强的取食引诱作用。植食性昆虫的取食行为受
其寄主植物中的许多挥发性次生物质的刺激和诱
导 。梢斑螟属 (Dioryctriaspp.)球果害虫的雌蛾主
要依靠挥发性萜类成分进行寄主和球果定向。美洲
冷杉 (Abiessp.)梢斑螟 (D.abietivorela)和南方
松 (Pinussp.)球果螟 (D.amatela)雌成虫产卵
主 要 在 遭 受 虫 害 的 干 枯 或 半 干 枯 油 松
(P.tabulaeformis)球果及其附近的当年生针叶叶鞘
处 , 几乎不选择健康的球果。
在普洱市 , 松实小卷蛾 (Retiniacristata)是
以思茅松为寄主的植食性昆虫 , 在松实小卷蛾的室
内饲养中 , 其雌蛾仅在放有新鲜思茅松 (P.kesiya
var.langbianensis)针叶的养虫箱内产卵 , 而在放
入衰弱针叶和未放针叶的养虫箱内不产卵 。为了进
一步探索寄主植物气味对松实小卷蛾雌蛾产卵行为
的影响 , 我们对思茅松新鲜和衰弱针叶挥发性物质
的含量进行了分析 , 并就其对松实小卷蛾雌蛾产卵
行为的影响进行了一些研究。
1 材料和方法
1.1 试验昆虫
实验用的松实小卷蛾雌蛾系从云南省宁洱县 2
~ 3年生思茅松幼林采集到的松实小卷蛾老熟幼虫
和蛹。将老熟幼虫和蛹从寄主树梢剥离 , 在饲养室
羽化而得其成虫 。
饲养室环境条件:温度 25℃±1℃, 相对湿度
60 %±10 %, 光照周期 14L︰ 10D。
1.2 针叶挥发性物质的提取
将新鲜健康和经过放置已经衰弱的思茅松针
叶 , 分别用黑色高压聚乙烯塑料膜包紧。在其包裹
的上结口处 , 用硅胶管连接一个装有活性炭的玻璃
管 (20 cm×1 cmID), 作为净化空气之用 。而在
塑料包裹的下方的结口处 , 用硅胶管连接一个装有
PorepakQ吸附剂的玻璃管 (ID3 mm×15 mm, 内
含 100mgPorepakQ, 80 ~ 100mesh)。将玻璃管的
另一端 , 连接到空气采样机 (QC-1型)上。控
制气体流速为 200ml/min, 抽气时间为 5 hr。吸附
完毕后 , 用 4mL经过重蒸的正戊烷洗脱 , 立即将
提取液进行 GC-MS分析 。
1.3 GC-MS条件
岛津 GCMS-17A气相色谱质谱联用仪;使用
BP-20毛细柱 (50 m, 0.25mm×0.25 μm)电子
轰击源检测;无分流进样;起始温度 50℃, 保持 2
min;以 5℃/min升温到 200℃, 然后以 20℃/min
升温到 220℃, 保持 10 min。
1.4 室内产卵试验
在自制的 3个养虫箱 (体积 30cm×30cm×30
cm)内 , 放入松实小卷蛾的雌雄蛾各 10头 , 任其
交尾产卵。其中 , 1号养虫箱内只喂食 5 %蜂蜜水;
2号养虫箱内除喂食 5 %蜂蜜水外 , 在箱底放入一
层新鲜的思茅松针叶;3号养虫箱内除喂食 5 %蜂
蜜水外 , 在箱底放入一层衰弱的思茅松针叶 。养虫
箱控制温度为室温 20 ~ 28℃, 湿度为 (70 ±
10)%。
2 结果与分析
2.1 GC-MS分析结果
GC-MS分析结果显示 , 思茅松的新鲜健康针
叶和衰弱针叶的挥发性物质在组成和含量上存在明
显差异 , 测定结果见表 1。
表 1 思茅松健康针叶与衰弱针叶的主要
挥发性物质含量比较
Tab.1Contentsofmainvolatilecomponentsinfreshandweak
needlesofPinuskesiyavar.langbianensis
组分 保留时间/min
含量 /%
新鲜针叶 衰弱针叶
α-蒎烯 5.232 9.22 40.65
β -蒎烯 6.246 3.47 1.30
月桂烯 6.422 3.33 32.50
柠檬烯 7.511 3.67 1.67
β -水芹烯 7.574 13.46 -
β -水芹烯在新鲜针叶的挥发性物质中含量最
大 , 而在衰弱针叶的挥发物中没有检测出来;新鲜
针叶挥发性物质中 , α-蒎烯和月桂烯分别占总量
的 9.22 %和 3.33 %, 而在衰弱针叶中则分别占总
量的 40.65 %和 32.50 %。 β -蒎烯和柠檬烯在衰
弱针叶的挥发性物质中的含量 , 明显低于其在新鲜
针叶挥发物中的含量。
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西 部 林 业 科 学              2008年 
2.2 寄主气味对松实小卷蛾雌蛾产卵行为的影响
室内不同饲养条件思茅松针叶气味对松实小卷
蛾雌蛾产卵行为影响的测试结果如表 2。
表 2 不同饲养条件下松实小卷蛾雌蛾的产卵量
Tab.2 AmountofegglaidbyfemaleRetiniacristata
indiferentrearingconditions
饲养条件 产卵数 /粒
喂以 5 %蜂蜜水 0
喂以 5 %蜂蜜水并放入新鲜针叶 112
喂以 5 %蜂蜜水并放入衰弱针叶 0
在表中所述的 3种饲养条件下 , 松实小卷蛾雌
雄成虫均可存活 13天以上 。在放入少量思茅松新
鲜针叶的养虫笼内 , 2天后即发现有雌蛾产卵 , 4
天后产卵量达到最多 。虫卵散布于笼顶的纱布 、养
虫笼四壁及针叶上 , 虫卵呈淡黄色的颗粒状;但虫
卵直至多月后未见孵化。原因可能是昆明的有效积
温低于松实小卷蛾危害林区普洱市的有效积温所
致 。在放有衰弱针叶和只喂养 5%蜂蜜水的养虫箱
内 , 都未见松实小卷蛾产卵。据此推测 , 思茅松针
叶中的 α-蒎烯 、 月桂烯 2种挥发性物质对松实小
卷蛾雌蛾的产卵行为可能具有抑制作用;而 β -蒎
烯 、柠檬烯 、 β -水芹烯等挥发性物质则可能对其
的产卵具有刺激作用 。
3 讨论
(1)健康思茅松针叶挥发性物质中 α-蒎烯和
月桂烯的含量小于其在衰弱针叶挥发物中的含量;
而 β -蒎烯和柠檬烯的含量则远大于衰弱针叶挥发
性物质中各自的含量 。 β -水芹烯在健康针叶的挥
发性物质中是含量最大的组分 , 而在衰弱针叶的挥
发性物质中则没有被检测出来。
(2)在室内饲养条件下 , 只有在养虫箱中添
加新鲜思茅松针叶的条件下 , 松实小卷蛾雌蛾才能
产卵 , 而添加衰弱针叶和仅喂食 5%蜂蜜水则不能
产卵 。可见 , 新鲜思茅松针叶的存在与否 , 是松实
小卷蛾产卵的必要条件 。
在云南 , 松实小卷蛾主要危害 2 ~ 5年生的思
茅松幼树;只要其树龄超过 7年 , 即使是在刚抽出
的思茅松鲜嫩针叶上也不见松实小卷蛾的危害。在
林间 , 松实小卷蛾雌蛾主要产卵于思茅松基部枝条
的针叶叶鞘上 , 孵化出的幼虫 3 ~ 4天后进入松枝
髓心取食并完成从幼虫到成虫的生活史 。在室内饲
养中 , 松实小卷蛾雌蛾产卵呈现散布状 , 而在野外
则主要集中分布于针叶叶鞘上。这种差异可能是由
于室内条件和野外条件下 , 针叶挥发性物质的不同
扩散方向造成的。在野外条件下 , 松树针叶挥发性
物质随风向形成一定方向的气流 , 以便产卵雌蛾找
到合适的产卵部位;而在室内饲养条件下 , 松树针
叶气味弥漫于整个养虫箱 , 产卵雌蛾不能依据寄主
气味寻找合适产卵场所 , 造成随机产卵现象 。另外
一种可能 , 则是由于养虫箱内的松梢和针叶与活立
松树的形状差异极大 , 从而在视觉上干扰了产卵雌
蛾对产卵部位的选择。
(3)在蛾类昆虫中 , 性信息素是关键的化学
通讯物质:雌蛾产生可以引诱雄蛾的性信息素 , 雄
蛾凭借雌蛾产生的性信息素找到其交尾对象 。在许
多蛾类昆虫的引诱实验中 , 其寄主气味对性信息素
具有增效的作用。思茅松针叶挥发性物质的气味是
仅只影响松实小卷蛾雌蛾的产卵行为 , 还是也影响
其交尾 , 尚需要作进一步研究。
[下转第 81页 ]  
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 第 2期  马惠芬等:思茅松针叶挥发性物质含量分析及其对松实小卷蛾雌蛾产卵行为的影响
收期及采收年限 , 有赖于对其动态规律研究的积
累 。
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