全 文 ：西北大学学报(自然科学版)
2016 年 8 月，第 46 卷第 4 期，Aug．，2016，Vol． 46，No． 4
Journal of Northwest University (Natural Science Edition
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收稿日期:2014-12-04
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31270694);四川农业大学“211”工程双支计划基金资助项目(00370101)
作者简介:卓志航，男，四川资阳人，四川农业大学博士研究生，从事昆虫生理生化及分子生物学研究。
通讯作者:杨伟，男，四川雅安人，四川农业大学教授，从事森林昆虫学及资源昆虫学研究。
·生命科学·
云斑天牛补充营养寄主小果蔷薇及野蔷薇
挥发性成分测定
卓志航1，杨 伟1，徐丹萍2，杨春平1，杨 桦1
(1．四川农业大学 林学院，四川 温江 611130;2．四川农业大学 食品学院，四川 雅安 625014)
摘要:为揭示云斑天牛(Batocera horsfieldi(Hope)对补充营养寄主的选择机制，实现对该
虫的生态控制提供理论指导。采用顶空固相微萃取(headspace solid phase micro-extrac-
tion，HS-SPME)结合气相色谱 －质谱联用(gas chromatograph-mass spectrometry，GC-MS)
技术，分析了小果蔷薇(Ｒosa cymosa Tratt．)及野蔷薇(Ｒosa multiflora Thunb．)及野蔷薇中
的挥发性成分。结果显示:小果蔷薇挥发性成分主要包括 5 类 16 种，并以 C15H24为主，野
蔷薇挥发性成分主要包括 7 类 23 种，并以 C15H24为主;小果蔷薇和野蔷薇同时包含 3 类 8
种挥发性成分，其中野蔷薇醛类(最高)和萜烯类相对含量较高，小果蔷薇醇类(最高)和
醛类相对含量较高;野蔷薇芳香烃类(最低)和呋喃类相对含量较低，小果蔷薇酚类(最
低)和萜烯类相对含量较低。研究表明，云斑天牛补充营养寄主小果蔷薇和野蔷薇挥发
性成分主要是萜烯类、呋喃类、酚类、醇类、醛类、酯类、烃类和芳香烃类，其中醛类和醇类
相对含量较高，芳香烃类和酚类相对含量均较低。
关 键 词:云斑天牛;小果蔷薇;野蔷薇;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱联用
中图分类号:S718． 7 文献标识码:A DOI:10． 16152 / j． cnki． xdxbzr． 2016-04-015
Determination of volatile Components in Batocera horsfieldi (Hope)
host plant Ｒosa cymosa tratt． and Ｒosa multiflora thunb．
ZHUO Zhi-hang1，YANG Wei1，XU Dan-ping2，YANG Chun-ping1，YANG Hua1
(1． College of Forestry，Sichuan Agricultural University，Wenjiang 611130，China;
2． College of Food Science，Sichuan Agricultural University，Yaan 625014，China)
Abstract:The volatile components in B． horsfieldi host plant Ｒ． cymosa and Ｒ． multiflora were determined to
explore the selection mechanism B． horsfieldi made on host plants and provide theoretical guidance for ecologi-
cal control on it． Headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME)combined with gas chromatograph-mass
spectrometry (GC-MS)were selected to determine volatile components in B． horsfieldi host plant Ｒ． cymosa
and Ｒ． multiflora． The results showed Ｒ． cymosa contained 5 species 16 kinds of volatile components and they
were C15H24 mainly，Ｒ． multiflora contained 7 species 23 kinds of volatile components and they were C15H24
mainly，Ｒ． cymosa and Ｒ． multiflora contained 3 species 8 kinds of volatile components synchronously，the
relative content of aldehyd volatile components were same in Ｒ． cymosa and Ｒ． multiflora completely． The rel-
ative content of aldehydes (highest)and terpene was higher in Ｒ． multiflora，the relative content of alcohols
(highest)and aldehydes was higher in Ｒ． cymosa，the relative content of aromatic hydrocarbons (lowest)and
furans was lower in Ｒ． multiflora，the relative content of phenols (lowest)and terpene was lower in Ｒ． cymo-
sa． The results showed that the volatile components in B． horsfieldi host plant Ｒ． cymosa and Ｒ． multiflora
were mainly terpene，furans，phenols，alcohols，aldehydes，esters，hydrocarbon，and aromatic hydrocarbons;
the relative content of aldehydes and alcohols was higher，and the relative content of aromatic hydrocarbons
and phenols was lower．
Key words:Batocera horsfieldi (Hope);Ｒosa cymosa tratt．;Ｒosa multiflora thunb．;HS-SPME;GC-MS
植物挥发性物质是寄主植物释放的气味物
质，是多种微浓度的挥发性次生物质组成的复杂
混合物。植食性昆虫在寻找寄主阶段，主要通过
嗅觉感受器对寄主植物特异性的气味进行识别，
进而达到对植物的筛选和寄生［1 － 2］。云斑天牛
(Batocera horsfieldi(Hope)隶属鞘翅目(Coleopter-
a)天牛科(Cerambycidae)，是用材林、经济林和防
护林的重要蛀干害虫。由于该虫以幼虫在寄主树
干内钻蛀危害，且幼虫蛀道向上延伸较深，从而导
致该虫防控不佳［3 － 4］。目前，对云斑天牛寄主和
补充营养寄主挥发性成分虽有部分报道，但尚未
有任何有力的植物源引诱剂成功研发。为此，本
文采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色
谱 －质谱联用(GC-MS)技术，测定云斑天牛补充
营养寄主小果蔷薇和野蔷薇的挥发性成分，为揭
示云斑天牛对补充营养寄主的选择机制提供理论
依据，为筛选对云斑天牛具有生物活性的植物源
引诱剂，为实现对该虫的生态控制提供理论指导。
1 材料与方法
1． 1 材 料
小果蔷薇及野蔷薇:2015 年 6 月中上旬，采
自四川省德阳市罗江县。选择色泽较好、较嫩、无
病虫害、无霉变、无开口裂缝和刻槽，且新鲜健康
的小果蔷薇和野蔷薇。采样时间:18∶ 00 ～ 18∶ 30
(此时云斑天牛成虫活跃度较高，成虫取食补充
营养寄主、交配及刻槽等行为较为积极)。样品
采集于冰盒内，带回实验室。选择较为新鲜小果
蔷薇和野蔷薇样品，分别将样品洗净并沥干，沥干
后即用粉碎机分别对样品进行粉碎待用。
1． 2 仪器设备
Agilent 7890A-5975C 气相色谱 － 质谱联用
仪，配有 HP － 5MS 弹性石英毛细管柱(30m ×
0. 25mm，0. 25μm)，美国安捷伦公司;Supleco 固
相微萃取装置(65μm DVB /PDMS)，美国 Supelco
公司等。
1. 3 挥发性成分检测
挥发性成分的提取和检测条件参照蒋丽
等［5］的方法并进行优化改进。取粉碎后的样品
5g置于 15mL顶空进样瓶中密封。40℃条件下平
衡 30min 后，将 SPME 手柄顶端的萃取头插入进
样瓶，吸附 30min 后取出萃取头插入到 GC-MS 仪
的气相色谱进样口，推出纤维头，250℃ 解析
5min。样品放入顶空进样瓶前，在上述同样条件
下进行挥发性成分检测，即检测顶空进样瓶空瓶
挥发物质作为对照，以除去杂质干扰。
1． 4 GC-MS分析条件
色谱柱:HP-5MS 弹性石英毛细管柱(30m ×
0. 25mm，0. 25μm)。升温程序:柱温 35℃(保留
1min)，以 2℃ /min 升到 100℃，保持 1min，以
10℃ /min升到 200℃，保持 5min。
离子源为电子轰击电离源(electron impact，
EI);离子源温度 230℃;电子能量 70eV;接口温
度 280℃;质量扫描范围 50 ～ 550amu。
1． 5 数据分析
检测的未知化合物(挥发性成分)与 NIST． 11
library相匹配，匹配度大于 800(最大值为 1 000)
的鉴定结果予以确认，并以峰面积归一化法确定
各化合物的相对含量(未知化合物在该时间和条
件下的含量占该时间和条件下的百分比)。
2 结果与分析
由表 1 可以看出，小果蔷薇挥发性成分主要
包括 5 类 16 种，分别是:7 种萜烯类，相对含量为
1. 689%;3 种醇类，相对含量为 55. 519%;4 种醛
类，相对含量为 21. 624%;1 种酯类，相对含量为
20. 421%;1 种酚类，相对含量为 0. 747%。小果
蔷薇中，挥发性成分含量最高的 3 种物质依次是:
芳樟醇、水杨酸甲酯和反式-2-己烯醛;相对含量
最低的 3 种物质依次是:d-杜松烯、一种萜烯和大
根香叶烯。
由表 2 可以看出，野蔷薇挥发性成分主要包
括 7 类 23 种，分别是:10 种萜烯类，相对含量为
5. 861%;2 种烃类，相对含量为 3. 613%;1 种芳
香烃类，相对含量为 0. 679%;1 种醇类，相对含量
为 1. 605%;4 种醛类，相对含量为 81. 387%;3 种
·545·第 4 期 卓志航等:云斑天牛补充营养寄主小果蔷薇及野蔷薇挥发性成分测定
酯类，相对含量为 5. 858%;2 种呋喃类，相对含量
为 0. 997%。野蔷薇中，挥发性成分含量最高的 3
种物质依次是反式-2-己烯醛、乙酸叶醇酯和(E，
E)-2，4-己二烯醛;相对含量最低的 3 种物质依次
是:d-杜松烯、α-石竹烯 cis-反式-α-法呢烯。
由表 1 和表 2 可以看出，小果蔷薇和野蔷薇
共含 8 类 31 种挥发性成分，分别是:萜烯类 12
种、烃类 2 种、芳香烃 1 种、醇类 3 种、醛类 6 种、
酯类 4 种、酚类 1 种、呋喃类 2 种。此外，小果蔷
薇和野蔷薇均以醛类、醇类和萜烯类相对含量较
高，其中小果蔷薇醇类含量为最高，野蔷薇醛类、
芳香烃类、呋喃类和酚类相对含量较低，其中小果
蔷薇酚类相对含量最低，野蔷薇芳香烃类相对含
量最低。小果蔷薇和野蔷薇均含有的挥发性成分
共 3 类 8 种分别是:芳樟醇、反式 － 2 －己烯醛、壬
醛、右旋萜二烯、α －荜澄茄油萜、1 －石竹烯、大
根香叶烯和 d －杜松烯。其中，野蔷薇(最高)和
小果蔷薇反式-2-己烯醛、壬醛，右旋萜、二烯 α-荜
澄茄油萜、1-石竹烯、大根香叶烯和 d-杜松烯。其
中，野蔷薇(最高)和小果蔷薇反式-2-己烯醛相对
含量较高;d-杜松烯相对含量均最低。小果蔷薇
挥发性成分相对含量中有 70. 446 %与野蔷薇相
同，小果蔷薇挥发性成分种类中有 50. 000%与野
蔷薇相同;野蔷薇挥发性成分相对含量中有
82. 906 %与小果蔷薇相同;野蔷薇挥发性成分种
类中有 34. 782%与小果蔷薇相同。综上，以相对
含量较低法计算(即相同成分相对含量较低值相
加)，小果蔷薇和野蔷薇挥发性成分有 22. 585 %
完全相同。另外，小果蔷薇和野蔷薇挥发性成分
共含有 20 种分子式，其中分子式为 C15H24的萜烯
类种类最多(合计 13 种)，其次是分子式为 C10H16
的萜烯类(合计 4 种);而分子式为 C6H10 O 的醛
类相对含量最高(合计 96. 001%)，其次是分子式
为 C10H18O 的醇类(合计 56. 043%)。小果蔷薇
中，分子式为 C15H24的萜烯类种类最多(6 种)，分
子式为 C7H10O 的醛类相对含量最低(0. 224%)，
分子式为 C10 H18 O 的醇类相对含量最高
(54. 438%)。野蔷薇中，分子式为 C10 H16的萜烯
类种类最多(7 种)，分子式为 C11H20O2 的酯类相
对含量最低(0. 203%)，分子式为 C6H10O 的醛类
相对含量最高(76. 930%)。
表 1 小果蔷薇挥发性成分及相对含量
Tab． 1 Volatile components and relative contents in Ｒ． cymosa
序号
保留时间
/min 化学名称 CAS号 分子式 相对含量 /% 物质种类
1 8. 0534 反式-2-己烯醛 2-Hexenal，(E)- 006728-26-3 C6H10O 19. 071 醛类 Aldehydes
2 13. 7468 苯甲醛 Benzaldehyde 000100-52-7 C7H6O 0. 764 醛类 Aldehydes
3 15. 1544 蘑菇醇 1-Octen-3-ol 003391-86-4 C8H16O 1. 081 醇类 Alcohols
4 16. 2416 反式-2，4-庚二烯醛 2，4-Heptadienal，(E，E)- 004313-03-5
C7H10O 0. 224 醛类 Aldehydes
5 18. 0154 右旋萜二烯 D-Limonene 005989-27-5 C10H16 0. 460 萜烯类 Terpene
6 22. 2782 愈创木酚 Phenol，2-methoxy- 000090-05-1 C7H8O2 0. 747 酚类 Phenols
7 23. 188 芳樟醇 1，6-Octadien-3-ol，3，7-dimethyl- 000078-70-6 C10H18O 48. 493 醇类 Alcohols
8 23. 4341 壬醛 Nonanal 000124-19-6 C9H18O 1. 565 醛类 Aldehydes
9 29. 1217 α-松油醇 L-． alpha． -Terpineol 010482-56-1 C10H18O 5. 945 醇类 Alcohols
10 29. 3163 水杨酸甲酯 Methyl salicylate 000119-36-8 C8H8O3 20. 421 酯类 Esters
11 37. 9164 α-荜澄茄油萜． alpha． -Cubebene 017699-14-8 C15H24 0. 207 萜烯类 Terpene
12 39. 0035
1H-Cyclopenta［1，3］cyclopropa［1，2］ben-
zene， octahydro-7-methyl-3-methylene-4-(1-
methylethyl)-，［3aS-(3a． alpha．，3b． beta．，
4． beta．，7． alpha．，7aS* )］-
013744-15-5 C15H24 0. 121 萜烯类 Terpene
13 39. 6501 1-石竹烯 Caryophyllene 000087-44-5 C15H24 0. 465 萜烯类 Terpene
14 39. 9763 γ-榄香烯． gamma． -Elemene 029873-99-2 C15H24 0. 251 萜烯类 Terpene
15 40. 8861 大根香叶烯 1，6-Cyclodecadiene，1-methyl-5-methylene-8-(1-methylethyl)-，［S-(E，E) ］- 023986-74-5
C15H24 0. 132 萜烯类 Terpene
16 41. 6071
d-杜松烯 Naphthalene，1，2，3，5，6，8a-hexa-
hydro-4，7-dimethyl-1-(1-methylethyl)-，(1S-
cis)-
000483-76-1 C15H24 0. 053 萜烯类 Terpene
·645· 西北大学学报(自然科学版) 第 46 卷
表 2 野蔷薇挥发性成分及相对含量
Tab． 2 Volatile components and relative contents in Ｒ． multiflora
序号
保留时间
/min 化学名称 CAS号 分子式 相对含量 /% 物质种类
1 3. 4874 1-甲基-1-环己烯 Cyclohexene，1-methyl- 000591-49-1 C6H9CH3 3. 076 烃类 Hydrocarbon
2 8. 1393 反式-2-己烯醛 2-Hexenal，(E)- 006728-26-3 C6H10O 76. 930 醛类 Aldehydes
3 9. 8273 环辛四烯 1，3，5，7-Cyclooctatetraene 000629-20-9 C8H8 0. 538 烃类 Hydrocarbon
4 10. 9889 (E，E)-2，4-己二烯醛 2，4-Hexadienal，(E，E)- 000142-83-6
C6H8O 3. 146 醛类 Aldehydes
5 15. 8297 2-正戊基呋喃 Furan，2-pentyl- 003777-69-3 C9H14O 0. 708 呋喃类 Furans
6 16. 4534 cis-2-(2-戊烯基)呋喃 cis-2-(2-Pentenyl)fu-ran 070424-13-4
C9H12O 0. 289 呋喃类 Furans
7 16. 9740 乙酸叶醇酯 3-Hexen-1-ol，acetate，(Z)- 003681-71-8 C8H14O2 4. 920 酯类 Esters
8 17. 7980 间异丙基甲苯 Benzene，1-methyl-3-(1-meth-ylethyl)- 000535-77-3
C10H14 0. 679
芳香烃 Aromatic
Hydrocarbons
9 18. 0384 右旋萜二烯 D-Limonene 005989-27-5 C10H16 0. 745 萜烯类 Terpene
10 19. 1312 苯乙醛 Benzeneacetaldehyde 000122-78-1 C8H8O 0. 719 醛类 Aldehydes
11 19. 6062 罗勒烯． beta． -Ocimene 013877-91-3 C10H16 1. 277 萜烯类 Terpene
12 23. 1137 芳樟醇 1，6-Octadien-3-ol，3，7-dimethyl- 000078-70-6 C10H18O 1. 605 醇类 Alcohols
13 23. 4342 壬醛 Nonanal 000124-19-6 C9H18O 0. 592 醛类 Aldehydes
14 29. 1848 (E)-丁酸-3-己烯酯 Butanoic acid，3-hexenylester，(E)- 053398-84-8
C10H18O2 0. 735 酯类 Esters
15 32. 2517 顺式-3-己烯醇 2-甲基丁酸酯 cis-3-Hexenyl-．alpha． -methylbutyrate 053398-85-9
C11H20O2 0. 203 酯类 Esters
16 37. 9165 α-荜澄茄油萜． alpha． -Cubebene 017699-14-8 C15H24 0. 412 萜烯类 Terpene
17 38. 2941
(+)-环苜蓿烯 1，2，4-Metheno-1H-indene，
octahydro-1，7a-dimethyl-5-(1-methylethyl)-，
［1S-(1． alpha．，2． alpha．，3a． beta．，4． al-
pha．，5． alpha．，7a． beta．，8S* )］-
022469-52-9 C15H24 0. 164 萜烯类 Terpene
18 38. 6260 α-蒎烯． alfa． -Copaene 1000360-33-0 C10H16 0. 433 萜烯类 Terpene
19 39. 6502 1-石竹烯 Caryophyllene 000087-44-5 C15H24 2. 203 萜烯类 Terpene
20 40. 0222 cis-反式-α-法呢烯 1，3，6，10-Dodecatetraene，3，7，11-trimethyl-，(Z，E)- 026560-14-5
C15H24 0. 118 萜烯类 Terpene
21 40. 3597 α-石竹烯 Humulene 006753-98-6 C15H24 0. 091 萜烯类 Terpene
22 40. 8862 大根香叶烯 1，6-Cyclodecadiene，1-methyl-5-methylene-8-(1-methylethyl)-，［S-(E，E) ］- 023986-74-5
C15H24 0. 358 萜烯类 Terpene
23 41. 6071
d-杜松烯 Naphthalene，1，2，3，5，6，8a-hexa-
hydro-4，7-dimethyl-1-(1-methylethyl)-，(1S-
cis)-
000483-76-1 C15H24 0. 061 萜烯类 Terpene
3 讨 论
昆虫对植物挥发性物质的识别是一个复杂的
过程。研究表明，寄主挥发性物质中的多个活性
成分以特定的浓度和比例形成的混合物对昆虫行
为具有调节作用［1，6 － 10］，此外植物挥发性成分中
还存在某些单个的挥发性活性成分，这些单个的
成分能与其他活性成分相互作用，从而充当加强
或抑制因子的作用［1，6，11 － 13］。植物释放的挥发性
成分含量虽然受植物生理状况、虫害、环境因子、
季节、叶片成熟度、机械损伤及空间分布的影响，
但其各成分之间的比例却是很稳定的［11，14 － 16］。
本研究通过顶空固相微萃取结合气相色谱 －质谱
联用技术，发现小果蔷薇和野蔷薇挥发性成分中
萜烯类种类最多，醛类次之，而酚类和芳香烃类种
类较少，萜烯类、醇类、酯类和醛类物相对含量较
高，烃类、芳香烃类、酚类和呋喃类相对含量较低，
这与很多研究相似，如李继泉等研究发现复叶槭
(Acer negundo)释放挥发性物质多为萜烯类、醇
类、醛类和芳香族化合物等［17］;云斑天牛寄主杨
树(Populus sp．)释放挥发性物质也多为萜烯类、
醇类、醛类和芳香族化合物等［6］。本研究发现小
果蔷薇和野蔷薇共含 8 类 31 种挥发性成分，其中
·745·第 4 期 卓志航等:云斑天牛补充营养寄主小果蔷薇及野蔷薇挥发性成分测定
小果蔷薇 5 类 16 种，野蔷薇 7 类 23 种，所有挥发
成分种类组成及比例即为小果蔷薇及野蔷薇化学
指纹图谱，它们是诱导寄主昆虫的化学信号物质，
能对寄主昆虫的定位、取食、交配和产卵等行为进
行调节。另外，小果蔷薇与野蔷薇成分中，有 3 类
8 种成分相同，其中萜烯类 5 种，醌类 2 种，醇类 1
种，且小果蔷薇挥发性成分相对含量中有
50. 000%与野蔷薇相同，野蔷薇挥发性成分相对
含量中有 34. 782%与小果蔷薇相同(小果蔷薇和
野蔷薇挥发性成分有 22. 585 %完全相同)，说明
小果蔷薇和野蔷薇化学指纹图谱有重叠相似部
分，其中以萜烯类最明显，这 8 种挥发性成分可能
是对寄主昆虫行为具有调节作用的一般气味成
分，但仍需生物检测等予以验证。其余的 23 种挥
发性成分中，由于在小果蔷薇和野蔷薇中并非同
时含有，因此可能存有特异性气味成分，这种特异
性气味成分具有不同的标志且具有高度的特异
性，因而对寄主昆虫定位等行为具有显著的影响，
但所有成分仍需生物检测予以生物活性认证。
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(编 辑 徐象平)
·845· 西北大学学报(自然科学版) 第 46 卷