免费文献传递   相关文献

Repellent effect of volatile oil from whitefly (Syngonium podophyllum) on aphids and its chemical constituents

白蝴蝶挥发油对蚜虫的驱避作用及其化学成分



全 文 :白蝴蝶挥发油对蚜虫的驱避作用及其化学成分 3
周 琼1 ,2 3 3  梁广文2  孔垂华2  黄寿山2
(1 湖南科技大学生命科学学院 ,湘潭 411201 ;2华南农业大学昆虫生态研究室 ,广州 510462)
【摘要】 室内用四臂嗅觉仪测试白蝴蝶 ( S yngonium podophyllum) 挥发油对红桃蚜 ( Myz us persicae) 、萝卜
蚜 ( L ipaphis erysimi) 和瓜蚜 ( A phis gossypii) 无翅蚜行为选择的干扰作用. 结果表明 ,在所测试的浓度下 ,
白蝴蝶挥发油对瓜蚜和萝卜蚜有显著的驱避效果 ,与对照比较 ,供试蚜虫较少选择处理区 ,在处理区的停
留时间比对照明显缩短 ;所测试的浓度对红桃蚜无驱避作用. 进一步采用气相色谱质谱联用技术对白蝴蝶
挥发油进行了成份分析 ,表明该挥发油小分子主要成份是羰基化合物、脂肪酸和烃.
关键词  白蝴蝶  挥发油  萝卜蚜  桃蚜  瓜蚜
文章编号  1001 - 9332 (2004) 05 - 0856 - 03  中图分类号  Q946  文献标识码  A
Repellent effect of volatile oil from whitefly ( Syngonium podophyllum ) on aphids and its chemical con2
stituents . ZHOU Qiong1 ,2 ,L IAN G Guangwen2 , KON G Chuihua2 , HUAN G Shoushan2 ( 1 Hunan Science and
Technology U niversity , Xiangtan 411201 , China ;2 L aboratory of Insect Ecology , South China A rigcultural U2
niversity , Guangz hou 510642 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (5) :856~858.
The interference effect of volatile oil from whitefly ( S yngonium podophyllum ) on aptera aphid , guard aphid
( A phis gossypii) ,mustard aphid ( L ipaphis erysimi) and red peach aphid ( Myz us persicae) was studied by us2
ing four arms olfraetometes. The results showed that the volatile oil had distinct repelling effect . The staying peri2
ods of test aphids in test areas were obviously shorter than in control areas ,and the selecting frequencies were less
than the control ,too. The volatile oil did not show repelling effect on red peach aphid at the test concentrations.
The components of the volatile oil from S . podophyllum were analysed by GC2MS. 43 constituents were identi2
fied.
Key words  Syngonium podophyllum , Volatile oil , L ipaphis erysimi , Myz us persicae , A phis gossypii .
3 国家自然科学基金重点项目 (39930120)和湖南科技大学博士基金
资助项目 ( E53107) .3 3 通讯联系人.
2002 - 11 - 23 收稿 ,2003 - 02 - 17 接受.
1  引   言
白蝴蝶 ( S yngoni um podophyll um ) 属天南星科
(Araceae)合果芋属 ,是一种用于庭园绿化的观叶植
物. 其在自然生长过程中很少遭受虫害. 前期研
究[1~14 ,17~21 ]表明 ,白蝴蝶提取物对桃蚜和萝卜蚜
有较好的控制作用 ,但活性物质并没有被鉴定. 本文
简要报道了白蝴蝶挥发油对几种蚜虫行为趋势向选
择的干扰作用和白蝴蝶挥发油的化学成分 ,为植物
保护剂[15 ,16 ]的筛选研究提供依据.
2  材料与方法
211  供试材料
供试植物为白蝴蝶蔓叶 ,2001 年采于广州五山. 供试蚜
虫为桃蚜 ( Myz us persicae) 、萝卜蚜 ( L ipaphis erysimi) 和瓜蚜
( A phis gossypii) ,均采自田间 ,并在华南农业大学昆虫生态
室网室内蔬菜上养殖 ,第 3 代供试.
参照 Vet 方法 ,由华南农业大学昆虫生态研究室自行设
计制造四臂嗅觉仪. 测试区为一封闭的方形有机玻璃平台 ,
中央与真空泵相连 ,四臂接圆底烧瓶. 真空泵启动时 ,圆底烧
瓶内的挥发性物质随气流进入测试区. 其它药品均为市售分
析纯试剂.
212  蚜虫行为的选择测试
设置四臂嗅觉仪测试区的两个对角区分别为对照区和
处理区 ,在处理臂的其中一个烧瓶中加入白蝴蝶挥发油液 1
ml ,对照臂中相应的烧瓶中加入少量蒸馏水. 测试时 ,每次取
蚜虫 (红桃蚜、萝卜蚜和瓜蚜的无翅高龄若蚜) 1 头 ,小心引
入四臂嗅觉仪的中央区 ,保证蚜体不受任何损伤 ,以 180 Pa·
min - 1的压力抽真空 ,观察记录 10 min 内该蚜虫进入各臂区
的次数和停留时间. 每测 1 次 ,清理除去试虫 ;并在测试完 6
头蚜虫时 ,清洗各臂和更换测试液. 每种蚜虫测 30~32 头.
213  挥发油成分的分析方法
在 HP5973 GC/ MSD 气相色谱/ 质谱仪上 ,采用 SE230
色谱柱 (15 m ×0125 mm ,0133μl) . 始温 80 ℃,保持 2 min
后 ,以 10 ℃·min - 1速度升至 280 ℃. 进样量 1μl ,柱前压 40
kPa.质谱条件 : EI 电离方式 ,70 eV 电压 ,扫描范围 29~550
μ.各成份通过 Wiley275 标准质谱谱图计算机检索 ,确定大
多数成份 ,少数成份用标样对照确定.
应 用 生 态 学 报  2004 年 5 月  第 15 卷  第 5 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,May 2004 ,15 (5)∶856~858
214  数据分析与评价方法
四臂嗅觉仪测试结果的评价方法 :
选择系数 = 蚜虫在处理区臂停留时间 (或进入次数)蚜虫在对照区臂停留时间 (或进入次数)
式中 ,选择系数 = 1 表示供测试物质对蚜虫选择行为无影
响 ;选择系数 < 1 表示供测试物质对蚜虫有驱避作用 ;选择
系数 > 1 表示供测试物质对蚜虫无驱避作用.
3  结果与分析
311  白蝴蝶挥发油对无翅蚜的驱避作用及其评价
测试结果表明 ,白蝴蝶挥发油对瓜蚜和萝卜蚜
有较好的驱避作用 ,进入处理区臂的次数和停留时
间与对照比较差异极显著 ( P < 0101) ,但在所测试
的气流压力和挥发油浓度下 ,对红桃蚜无驱避作用
(表 1) .
用选择系数评价白蝴蝶挥发油对蚜虫选择行为
的干扰作用表明 ,挥发油对瓜蚜的干扰作用最强 ,停
留时间和进入次数的选择系数分别达到 01288 和
01570 ,对瓜蚜的驱避率达 43 %以上 ;萝卜蚜停留时
间和进入次数的选择系数分别为 01505 和 0162 ,对
萝卜蚜的驱避率达到 38 %以上.
表 1  白蝴蝶挥发油对蚜虫的驱避作用
Table 1 Repellant effect of volatile oil from S1 podophyllum
项目
Items
瓜蚜 A 1 gossypii
平均值
Mean value
选择系数
Selective index
萝卜蚜 L 1 erysi mi
平均值
Mean value
选择系数
Selective index
红桃蚜 M1 persicae
平均值
Mean value
选择系数
Selective index
停留时间 CK 5122 ±01470A 3183 ±01531A 2101 ±01500A
Staying periods(min) Tr 1151 ±01392B 01289 1193 ±01513B 01504 2126 ±01506A 11124
进入次数 CK 1165 ±01194A 0197 ±01122A 0169 ±01141A
Selecting frequency Tr 0194 ±01179B 01570 0160 ±01114B 01619 0176 ±01154A 111013 同列同组数据后面字母不同表示在 0101 水平差异显著. The different leter within a column showed significant differences at 0105 levels.
312  白蝴蝶挥发油的化学成份
白蝴蝶挥发油的 GC2MS 分析表明 ,其主要成
份有 22己烯醛 (22hexenal) 、32己烯212醇 (32hexen212
ol) 、12己醇 (12hexanol) 、12庚醛 ( heptanal) 、苯甲醛
(benaldehyde) 、62甲基252庚烯222酮 (52hepten222one ,
62methyl ) 、苯乙醛 ( benzeneacetaldehyde ) 、12壬醛
( nonanal ) 、异佛尔酮 ( isophorone ) 、藏花醛 ( ke2
toisophorone) 、环柠檬醛 ( saf ranal) 、反式2β2大马酮
(β2cyclocit ral) 、t rans2β2damascenone、α2紫罗兰酮 (α2
ionone) 、香叶基丙酮 (geranyl acetone) 、β2紫罗兰酮
(β2ionone ) 、 dithdroactinidiolide、 橙 花 叔 醇
(nerolidel ) 、megas2tigmatrienone、豆甾醇 ( stigmas2
terol) 、β2谷甾醇 (β2sitosterol) 、十六酸 ( hexadecanoic
acide) 、叶绿醇 (phytol)和亚油酸 (linoleic acide) 等羰
基化合物及脂肪酸和烃.
4  讨   论
白蝴蝶挥发油对蚜虫的行为选择有明显的干扰
作用 ,对瓜蚜和萝卜蚜驱避效果显著 ,在所测试浓度
下对红桃蚜行为的干扰作用不明显.
有研究表明 ,植物组织产生的挥发性醛对植物
防御害虫有重要意义. Lyr 和 Banasiak 报道了 ( E)2
22己烯醛在控制许多植物害虫时有效 ,包括绿桃蚜.
Hildebrand 等[7 ]发现 ,马铃薯和烟草中挥发性 C6 醛
或醇可以显著降低蚜虫种群的增长 ,增加挥发性醛
的浓度 ,进一步减少了蚜虫繁殖的数量 ,随着挥发性
醛浓度的增加 ,导致繁殖能力丧失. 这些挥发性的醛
和醇除了对食草动物有直接和间接的影响之外 ,对
吸引这些害虫的拟寄生者和捕食者也有作用. 从白
蝴蝶挥发油中初步鉴定的 43 种化合物中 ,C6 的醛
类和醇类有 3 种 ,分别是 12己醇、32己烯212醇和 22己
烯醛. 白蝴蝶挥发油对受试蚜虫的行为干扰是这些
C6 化合物 ,亦或其它成分 ,是单独亦或协同起作用 ,
以及相应的作用机理等问题 ,尚待进一步研究.
致谢  承蒙张维球教授鉴定蚜虫种类 ,庄雪影教授鉴定植物
种类 ,谨致谢忱.
参考文献
1  Chen D2H(陈东华) ,Shen H2F(沈惠翡) . 1998. The application of
A raceae spp . to oriented vertically greening. S ub Plant Res Com
(亚热带植物通讯) ,27 (2) :48~51 (in Chinese)
2  Du J2W(杜家纬) . 2000. Current and future prospect for insect be2
havior2modifying chemicals in China. A gric Chem Biotechnol (农业
化学生物技术) ,43 (1) :222~229 (in Chinese)
3  Du J2W(杜家纬) . 2001. Plant2insect chemical communication and
its behavior control. Acta Phytophysiol S in (植物生理学报) , 27
(3) :193~200 (in Chinese)
4  Du YJ ,Poppy GM ,Powell W. 1996. Relative importance of semio2
chemicals from first and second trophic levels in host foraging be2
havior of A phidius ervi . J Chem Ecol ,22 (9) :1591~1605
5  Foster SP ,Harris O. 1997. Behavioral manipulation methods for in2
sect pest management . A nn Rev Ent ,42 :123~146
6  Hamilton RM ,Dogan EB , Schaalje GB , et al . 1999. Olfactory re2
sponse of the lady beetle Hippodamia convergens (Coleoptera :Coc2
cinellidae) to prey related odors ,including a scanning electron mi2
croscopy study of the antennal sensilla. Envi ron Ent ,28 (5) :812~
822
7  Hildebrand DF ,Brown GC ,Jackson DM , et al . 1993. Effects of
some leaf2emitted volatile compounds on aphid population increase.
J Chem Ecol ,19 (9) :1875~1887
8  Hori M. 1998. Repellency of rosemary oil against Myz us persicae in
a laboratory and in a screen house. J Chem Ecol ,24 (9) : 1425~
7585 期             周  琼等 :白蝴蝶挥发油对蚜虫的驱避作用及其化学成分            
1432
9  Jones G,Campbell CAM , Pye BJ , et al . 1996. Repellent and opviposi2
tion%deterring effects of hop beta2acids on the two2spotted spider mite
Teranychus urticae. Pestic Sci ,47 (2) :165~169
10  Kang L (康  乐) . 1995. The chemical defenses of plants to phy2
tophagous insects. Chin B ull Bot (植物学通报) ,12 (4) :22~27 (in
Chinese)
11  Kong C2H (孔垂华) , Xu T (徐  涛) , Hu F (胡  飞) . 1998. Al2
lelopathy of A gerat um conyzoides Ⅱ. Releasing mode and activity
of main allelochemicals. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,9 (3) :
257~260 (in Chinese)
12  Liu Y(刘 勇) ,Hu C(胡 萃) ,Ni H2X(倪汉祥) 2001. Effects of
volatiles from different tropic level on foraging behavior of A phid2
i us avenae. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,12 (4) :581~584
(in Chinese)
13  Messchendorp L , Gols GJ Z ,van Loon JJA. 1998. Behavioral effects
and sensory detection of drayman deterrents in Myz us persicae and
A phis gossypii nymphs. J Chem Ecol ,24 (9) :1433~1446
14  Nottingham S F ,Hardie J . 1993. Flight behavior of the black bean
aphid , A phis f abae ,and the cabbage aphid , B revicoryne brassicae ,
in host and non2host plant odor. Physiol Ent ,18 (4) :389~394
15  Pang X2F(庞雄飞) ,Zhang M2X(张茂新) ,Hou Y2M (侯有明) ,et
al . 2000. Evolution of plant protestants against pest insect . Chin J
A ppl Ecol (应用生态学报) ,11 (1) :108~110 (in Chinese)
16  Pang X2F(庞雄飞) . 1999. Plant protestants and plant immune en2 gineering against insect pests. World Sci Technol Res Dev (世界科技研究与发展) ,21 (2) :24~28 (in Chinese)17  Pickett JA ,Wadhams LJ ,Woodcock CM , et al . 1992. The chemi2cal ecology of aphids. A nn Rev Ent ,37 :67~9018  Quiroz A , Pettersson JA , Wadhams LJ , et al . 1997. Semichemicalmediating spacing behavior of bird cherry2oat aphid , Rhopalosi2phum padi feeding on cereals. J Chem Ecol ,23 (11) :2599~260719  Wang Y2J (王勇进) ,Li P2Q (李沛琼) , Xie H2B (谢海标) , et al .2000. The investigation and evaluation of landscape trees and shrubsin Shenzhen. Chin L andscape Garden (中国园林) ,16 (1) :49~52(in Chinese)20  Zhou Q ,Liang GW ,Zeng L , et al . 2002. The control efficiency ofplant alcohol extracts on the laboratory populations of Myz us persi2cae (Sulzer) and L ipaphis erysi mi ( Kaltenbach) . A gric Sci China ,1(11) :1199~120321  Zhou Z2J (周肇基) . 1995. A study of the floriculture in Guangzhouand Fang village from a historical perspective. China Hist M aterialsSci Technol (中国科技史料) ,16 (3) :3~15 (in Chinese)作者简介  周  琼 ,女 ,1965 年 ,博士 ,副教授 ,主要从事农业害虫生物防治研究 , 已发表论文 20 余篇. Tel : 073228291163 ,Fax :073228291001 ,E2mail :zjoanzhou @163. net
致 读 者 · 作 者
  《应用生态学报》系中国科学院沈阳应用生态研究所和中国生态学会主办的国内外公开发行的学术性期
刊 ,科学出版社出版. 国际标准刊号为 ISSN100129332. 专门刊载有关应用生态学 (主要包括森林生态学、农
业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态
学、化学生态学、生态工程学等)的具有创新性的综合性论文、研究报告和研究简报等.
  本刊创刊于 1990 年 ,现为月刊 ,采用国际标准开本 (210mm ×285mm) ,160 面 ,每期 36 万字. 本刊系中
国自然科学核心期刊 ,曾荣获全国优秀科技期刊和中国科学院优秀期刊称号. 本刊整体质量和水平已达到相
当高度 ,在国内外应用生态学界的影响日益扩大.《中国科学引文索引》、《中国生物学文摘》、美国《生物学文
摘》(BA) 、美国《化学文摘》(CA) 、英国《生态学文摘》( EA) 、日本《科学技术文献速报》(CBST)和俄罗斯《文摘
杂志》(РЖ)等数十种权威检索刊物均收录本刊的论文摘要 (中英文) .
  据悉 ,您们正在从事有关生态与环境科学研究项目 (如国家基础科学人才培养基金项目、国家杰出青年
科学基金项目、国家自然科学基金重大和重点项目、国家攀登计划项目、国家“863”和“973”计划项目、国家重
点科技攻关项目、“百人计划”项目、“长江学者计划”项目和国际合作研究项目等) ,并有望取得重大研究成果
和产生一系列创新论文 ,本刊编辑同仁热切希望您及您的同行们充分利用这一科学园地 ,竭诚为您们提供优
质跟踪服务 ,本刊将及时发表您们的创新成果论文 (或以特刊、专刊及增刊等形式发表 ,或以专刊形式发表优
秀英文创新论文) . 我们相信这一承诺一定能得到您们的积极响应 ,愿我们迎着新世纪的曙光 ,为应用生态学
的发展协同奋进 !
  我们的目的 :
   读者 ———广泛订阅这一优秀期刊
   作者 ———充分利用这一科学园地
   编者 ———精心编制这一信息精品
《应用生态学报》编辑部
858                    应  用  生  态  学  报                   15 卷