全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 24 期摇 摇 2011 年 12 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
柑橘黄龙病株不同部位内生细菌群落结构的多样性 刘摇 波,郑雪芳,孙大光,等 (7325)………………………
小兴安岭红松径向生长对未来气候变化的响应 尹摇 红,王摇 靖,刘洪滨,等 (7343)……………………………
污水地下渗滤系统脱氮效果及动力学过程 李海波,李英华,孙铁珩,等 (7351)…………………………………
基于生态系统服务的海南岛自然保护区体系规划 肖摇 燚,陈圣宾,张摇 路,等 (7357)…………………………
羌塘地区草食性野生动物的生态服务价值评估———以藏羚羊为例 鲁春霞,刘摇 铭,冯摇 跃,等 (7370)………
湖北省潜江市生态系统服务功能价值空间特征 许倍慎,周摇 勇,徐摇 理,等 (7379)……………………………
滇西北纳帕海湿地景观格局变化及其对土壤碳库的影响 李宁云,袁摇 华,田摇 昆,等 (7388)…………………
基于连接性考虑的湿地生态系统保护多预案分析———以黄淮海地区为例
宋晓龙,李晓文,张明祥,等 (7397)
………………………………………
……………………………………………………………………………
青藏高原高寒草甸生态系统碳增汇潜力 韩道瑞,曹广民,郭小伟,等 (7408)……………………………………
影响黄土高原地物光谱反射率的非均匀因子及反照率参数化研究 张摇 杰,张摇 强 (7418)……………………
基于 GIS的下辽河平原地下水生态敏感性评价 孙才志,杨摇 磊,胡冬玲 (7428)………………………………
厦门市土地利用变化下的生态敏感性 黄摇 静,崔胜辉,李方一,等 (7441)………………………………………
我国保护地生态旅游发展现状调查分析 钟林生,王摇 婧 (7450)…………………………………………………
黄腹山鹪莺稳定的配偶关系限制雄性欺骗者 褚福印,唐思贤,潘虎君,等 (7458)………………………………
食物蛋白含量和限食对雌性东方田鼠生理特性的影响 朱俊霞,王摇 勇,张美文,等 (7464)……………………
具有捕食正效应的捕食鄄食饵系统 祁摇 君,苏志勇 (7471)………………………………………………………
桑科中 4 种桑天牛寄主植物的挥发物成分研究 张摇 琳,WANG Baode,许志春 (7479)………………………
栗山天牛成虫羽化与温湿度的关系 杨忠岐,王小艺,王摇 宝, 等 (7486)………………………………………
人工巢箱条件下杂色山雀的巢位选择及其对繁殖成功率的影响 李摇 乐,万冬梅,刘摇 鹤,等 (7492)…………
鸭绿江口湿地鸻鹬类停歇地的生物生态研究 宋摇 伦,杨国军,李摇 爱,等 (7500)………………………………
锡林郭勒草原区气温的时空变化特征 王海梅,李政海,乌摇 兰,等 (7511)………………………………………
UV鄄B辐射胁迫对杨桐幼苗生长及光合生理的影响 兰春剑,江摇 洪,黄梅玲,等 (7516)………………………
小麦和玉米叶片光合鄄蒸腾日变化耦合机理 赵风华,王秋凤,王建林,等 (7526)………………………………
利用稳定氢氧同位素定量区分白刺水分来源的方法比较 巩国丽,陈摇 辉,段德玉 (7533)……………………
2010 年冬季寒冷天气对闽江口 3 种红树植物幼苗的影响 雍石泉,仝摇 川,庄晨辉,等 (7542)………………
人参皂苷与生态因子的相关性 谢彩香,索风梅,贾光林,等 (7551)………………………………………………
芘对黑麦草根系几种低分子量有机分泌物的影响 谢晓梅,廖摇 敏,杨摇 静 (7564)……………………………
盐碱地柠条根围土中黑曲霉的分离鉴定及解磷能力测定 张丽珍,樊晶晶,牛摇 伟,等 (7571)…………………
不同近地表土壤水文条件下雨滴打击对黑土坡面养分流失的影响 安摇 娟,郑粉莉,李桂芳,等 (7579)………
煤电生产系统的能值分析及新指标体系的构建 楼摇 波,徐摇 毅,林振冠 (7591)………………………………
专论与综述
西南亚高山森林植被变化对流域产水量的影响 张远东,刘世荣,顾峰雪 (7601)………………………………
干旱荒漠区斑块状植被空间格局及其防沙效应研究进展 胡广录,赵文智,王摇 岗 (7609)……………………
利用农业生物多样性持续控制有害生物 高摇 东,何霞红,朱书生 (7617)………………………………………
研究简报
洪湖湿地生态系统土壤有机碳及养分含量特征 刘摇 刚,沈守云,闫文德,等 (7625)……………………………
氯氰菊酯和溴氰菊酯对萼花臂尾轮虫生殖的影响 黄摇 林,刘昌利,韦传宝,等 (7632)…………………………
学术信息与动态
SCOPE鄄ZHONGYU 环境论坛(2011)暨环境科学与可持续发展国际会议成功举办 (7639)……………………
《生态学报》3 篇文章入选 2010 年中国百篇最具影响国内学术论文摇 等 ( 玉 )………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*316*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄12
封面图说: 泥炭藓大多生长在多水、寒冷和贫营养的生境,同时有少数的草本、矮小灌木也生长在其中,但优势植物仍然是泥炭藓
属植物。 泥炭藓植物植株死后逐渐堆积形成泥炭。 经过若干年的生长演变,形成了大片的泥炭藓沼泽。 这种沼泽地
有黑黑的泥炭、绿绿的草甸和亮晶晶的斑块状水面相间相衬,远远看去就像大地铺上了锦绣地毯一样美丽壮观。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 24 期
2011 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 24
Dec. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中美合作项目(USDA鄄BFU鄄200904)
收稿日期:2011鄄05鄄06; 摇 摇 修订日期:2011鄄10鄄31
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: zhchxu@ bjfu. edu. cn
张琳, Wang Baode, 许志春.桑科中 4 种桑天牛寄主植物的挥发物成分研究.生态学报,2011,31(24):7479鄄7485.
Zhang L, Wang B D, Xu Z C. Volatile constituents of four moraceous host plants of Apriona germari. Acta Ecologica Sinica,2011,31(24):7479鄄7485.
桑科中 4 种桑天牛寄主植物的挥发物成分研究
张摇 琳1, WANG Baode2, 许志春1,*
(1. 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室, 北京摇 100083;
2. USDA APHIS PPQ CPHST, Otis Building 1398, Otis ANGB, MA 02542, USA)
摘要:采用动态顶空和气相色谱鄄质谱联用技术,对桑天牛的主要桑科寄主桑树、构树、柘树和无花果等 4 种植物的挥发性物质
进行检测,以期找出对桑天牛有引诱作用的行为化学物质。 结果表明,4 种植物分别鉴定出 31 种、30 种、29 种和 27 种化合物,
主要为烯类、酯类、醛类、醇类等。 4 种寄主植物共有的化合物共 11 种,分别是叶醇、正辛醇、苯甲醛、壬醛、癸醛、1鄄辛烯、罗勒
烯、乙酸叶醇酯、正十六烷、2,6鄄二叔丁基对甲酚和 2,4鄄二叔丁基苯酚。
关键词:桑科植物;挥发物;动态顶空鄄气质联用;桑天牛
Volatile constituents of four moraceous host plants of Apriona germari
ZHANG Lin1, WANG Baode2, XU Zhichun1,*
1 Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
2 USDA APHIS PPQ CPHST, Otis Building 1398, Otis ANGB, MA 02542, USA
Abstract: Apriona germari is an important boring insect and a major threat to more than 20 kinds of trees, including
mulberry, poplar, and apple trees. It is widely distributed in China, where it causes serious damage. Difficulties in the
detection and monitoring of boring insects are major obstacles to the prediction and control of infestations. Thus, it is
important to develop trapping devices incorporating behavioral chemicals (e. g. sex pheromones, plant attractants) as bait.
However, to date, no effective compounds suitable for monitoring the behavior of this insect have been reported. The
purpose of this study was to analyze the principal volatile compounds of its host plants and to identify the most effective plant
attractants for monitoring insect numbers, as a basis for forecast and control.
Apriona germari adults consume nutrients to reach sexual maturity and then, to achieve reproductive success, they
must migrate to other trees to lay their eggs. The shoots of plants within the family Moraceae are rich in protein and
represent an important source of nutrients for newly emerged Apriona germari. The volatiles of four important host plants in
this family, Morus alba, Broussonetia papyrifera, Cudrania tricuspidata and Ficus carica, were analyzed using ATD鄄GC鄄
MS. The relative levels of individual chemical components were determined using normalization methods. In total, 56
different compounds were identified in the four plants, of which 31 were present in Morus alba, 30 in Broussonetia
papyrifera, 29 in Cudrania tricuspidata, and 27 in Ficus carica. They were divided into four major categories: alcohols,
aldehydes, alkenes, and esters. The plants differed in their ‘ chemical fingerprints爷, characterized by specific types and
content of volatiles. The major volatile components of Morus alba were alcohols (25. 06% ) and esters (66. 61% ),
accounting for 91. 67% of the total; in Broussonetia papyrifera, alkenes (46. 22% ) and esters (39. 59% ) accounted for
87. 81% of the total; in Cudrania tricuspidata, alcohols (11. 80% ), aldehydes (22. 92% ), alkenes (36. 15% ) and
acids (14. 58% ) accounted for 85. 45% of the total; and in Ficus carica, alkenes (33. 25% ), esters (33. 36% ) and
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phenols (18. 06% ), accounted for 84. 77% of the total. Among all four plants, the most common constituents were vinyl
compounds. Compared with the other three species, Ficus carica volatiles had lower total contents of ketones and alkanes
and Cudrania tricuspidata had a lower content of esters. Importantly, 11 of the volatiles were common to all four plants.
These were: leaf alcohol, capryl alcohol, benzaldehyde, 1鄄nonanal, decanal, 1鄄octene, ocimene, leaf acetate,
hexadecane, 2,6鄄di鄄tert鄄butyl鄄4鄄methylphenol and 2,4鄄di鄄tert鄄butylphenol. The total quantities of these 11 compounds
accounted for 79. 98% of their total volatiles in M. alba, 60. 43% in B. papyrifera, 34. 62% in C. tricuspidata, and
45郾 97% in F. carica.
Volatile odors of host plants are important chemical signals that have great significance for the survival and development
of insects. They play important roles in insect鄄host orientation, nutrition, breeding, and other aspects of environmental
positioning. Many studies have shown that it is possible to obtain insect attractants by analyzing and extracting the volatiles
of their host plants. It seems likely that a suitable signal compound could be obtained from these 11 compounds, either
singly or in combinations mixed in specific proportions.
Key Words: moraceae; volatile; ATD鄄GC鄄MS; Apriona germari
桑天牛( Apriona germari)别名粒肩天牛,桑褐天牛,属鞘翅目天牛科 (Cerambycidae)沟胫天牛亚科
(Lamiinae)。 该虫在中国除黑龙江、吉林、内蒙古、宁夏、新疆、青海之外的大部分地区均有分布,分布范围十
分广泛,是桑树、杨树和苹果等 20 多种林木和果树的重要蛀干害虫。 桑天牛成虫食害寄主嫩枝皮叶,幼虫则
在枝干皮下和木质部内活动,由上向下进行蛀食,对树高、树径和材积的生长造成影响,进而降低木材质量,甚
至导致树木死亡,严重威胁着林、果、蚕业,特别是近年来大面积种植的杨树工业用材林的发展。 桑天牛成虫
羽化后需要补充营养才能达到性成熟, 从而实现成功繁殖。 汪永俊等观察桑天牛成虫在桑树上补充营养后,
再迁飞到多种林木或果树上产卵。 秦旦仁通过解剖不同树种饲养的桑天牛雌性生殖系统,证实桑天牛的卵巢
发育与补充营养有关。 桑科植物的嫩枝皮,含有丰富的蛋白质,是桑天牛初羽化成虫补充营养的重要来源。
桑科(Moraceae)植物中的桑树(Morus alba)、构树(Broussonetia papyrifera) 、柘树(Cudrania tricuspidata) 和无
花果(Ficus carica) 都被认为是桑天牛的主要危害对象和寄主[1鄄5]。 预测和控制树木蛀干性昆虫的主要困难
之一是对蛀干性昆虫的发现和监测,因而研制以行为化学物质(比如性外激素和植物引诱剂)为诱饵的诱捕
装置显得非常重要。
植物挥发性信息化合物是由一些分子量在 100—200 的有机化学物质如烃类、醇类、酮类、有机酸、含氮化
合物以及有机硫等组成的混合物。 每种植物都有各自的挥发性次生物质,各自都以较为精确的比例构成该种
植物的化学指纹谱。 寄主植物的挥发性气味是重要的化学信号,其对昆虫的生存和发展具有重要意义,在昆
虫定向寄主、摄取营养和产卵繁殖等行为的环境定位中起着重要作用。 如在植食性昆虫的寄主定位阶段,昆
虫通过嗅觉感受器感受寄主植物的挥发性次生物质,与寄主接触后,再通过味觉感受器感知植物中营养成分
比例、取食刺激素或抑制素的存在[6鄄8]。 很多植物挥发性物质已经被证明对昆虫有引诱作用,如桔小实蝇
Bactrocera dorsalis(Hendel)成虫对芒果挥发性成分乙酸乙酯有明显的趋性反应[9];茉莉花所释放的苯乙醛对
粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)有明显的引诱作用[10]。 而分析挥发物含量有助于研究特定比例的混合物对昆虫的
引诱作用,如油松球果挥发性物质 1R鄄( +)鄄琢鄄蒎烯、茁鄄香叶烯和 D鄄柠檬烯组合对松果梢斑螟( Dioryctria
pryeri) 具有明显的引诱作用[11];芳樟醇+水杨酸甲酯+顺乙酸鄄3鄄己烯酯的混合物对马铃薯甲虫(Leptinotarsa
decemlineata (Say))雄虫有很强的引诱作用[12],油菜中的 3 种挥发性化学成分 3鄄丁烯基异硫氰酸酯、4鄄戊烯
基异硫氰酸酯、2鄄苯乙基异硫氰酸酯的混合物对甘兰荚象甲(Ceutorhynchus assimilis)成虫有强烈的长距离引
诱作用[13]。
鉴于到目前为止还没有报道有关桑天牛的有效的用于监测的行为化学物质,本试验的目的就是通过对该
天牛主要寄主植物的挥发性化合物的研究比较,以期筛选出有效的用于监测的植物引诱剂,为桑天牛发生的
0847 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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预测预报和控制其危害提供依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验材料
桑树(Morus alba)、构树(Broussonetia papyrifera)选自北京林业大学校园,柘树(Cudrania tricuspidata)、无
花果(Ficus carica )选自北京植物园。
1. 2摇 试验仪器
气质联用仪: Turbo Matrix 650鄄clarus 600T,美国 PE 公司;吸附管: Tenax TA 60鄄80 mesh,美国 CNW
Technologies GmbH公司;HH鄄10 型吸附管活化仪:郑州谱析科技有限公司;大气采样仪:QC鄄1 型,北京市劳动
保护科学研究所;干燥塔;活性炭。
1. 3摇 试验方法
1. 3. 1摇 挥发性物质的采集
吸附管在活化仪中 220 益下活化 2 h后,7 月初—9 月初期间,选择晴朗无风天气,利用动态顶空法采集 4
个树种的挥发性有机物。 用塑料袋(Reynolds襆 Oven Bags, 482 mm 伊 596 mm,Richmond,VA,USA)将枝条包
住鄄将袋内空气抽出鄄填充经活性炭净化的空气鄄密闭系统循环采气 2 h,抽气泵流量为 100 mL / min。 以空袋采
集 2 h作为对照。
1. 3. 2摇 挥发性物质的测定
(1)热脱附(ATD)工作条件 摇 重新收集速率 25 mL / min,载气流速 2. 0 mL / min,进口分流速率 21 mL /
min,脱附速率 25 mL / min,注入量 4. 0% ,四通阀温度 230 益,传输线温度 250 益,吸附管加热温度 260 益,冷
阱捕集管加热温度 300 益,制冷温度-25 益,升温速率 40 益 / S,升至 300 益保持 5 m,吸附管干吹时间为
1 min。
(2)GC工作条件摇 毛细管柱 Elite鄄5ms,载气流速 2 mL / min,柱长 30 m,内径 0. 32 mm膜厚 0. 25 滋m,采
取两级程序升温方法,初始温度 40 益保持 2 min,第一级升温速率为 4 益 / min升至 160 益保持 2 min;第二级
升温速率 20 益 / min,至 270 益保持 2 min,共用时 46. 5 min。
(3)MS工作条件摇 溶剂延迟 1 min,离子源为 EI源,电子能 70eV;接口温度为 250 益;离子源温度为 220
益,扫描质量范围为 29—500 m / z,扫描时间为 0. 2 s。 根据所得的粒子流图,采用 TurboMass Ver 5. 4. 2 软件,
通过 NIST2008 谱图库检索,结合色谱保留时间,进行挥发性化合物成分鉴定,通过面积归一法对各类挥发性
化合物的绝对含量和相对含量进行定量。
2摇 结果与分析
经动态顶空鄄气质联用技术对 4 个树种挥发性物质进行检测,各类物质的种类和含量见表 1。
表 1摇 GC鄄MS分析鉴定 4 种桑科植物挥发性物质的成分及其相对含量
Table 1摇 Volatiles identified in each of the four Moraceae tree species using GC鄄MS
化合物种类
Compound
type
化合物名称
Volatiles
分子式
Molecular
formula
相对含量 Relative content / %
桑树
Morus alba
构树
Broussonetia
papyrifera
柘树
Cudrania
tricuspidata
无花果
Ficus
carica
醇类 1,3鄄丁二醇 1,3鄄Butanediol C4H10O2 0. 52
Alcohols 叶醇 Leaf alcohol C6H12O 22. 59 6. 66 2. 31 2. 10
己醇 Hexyl alcohol C6H14O 0. 50
2鄄乙基己醇 2鄄Ethylhexanol C8H18O 0. 40 3. 46 2. 10
正辛醇 Capryl alcohol C8H18O 0. 31 0. 15 0. 75 0. 28
顺鄄2鄄己烯鄄1鄄醇 Cis鄄2鄄hexen鄄1鄄ol C6H12O 0. 74
3鄄己炔鄄2,5鄄二醇 3鄄Hexyn鄄2,5鄄diol C6H10O2 4. 35
丙二醇 1,2鄄Propanediol C3H8O2 0. 94
1847摇 24 期 摇 摇 摇 张琳摇 等:桑科中 4 种桑天牛寄主植物的挥发物成分研究 摇
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摇 摇 续表
化合物种类
Compound
type
化合物名称
Volatiles
分子式
Molecular
formula
相对含量 Relative content / %
桑树
Morus alba
构树
Broussonetia
papyrifera
柘树
Cudrania
tricuspidata
无花果
Ficus
carica
醛类 庚醛 Heptanal C7H14O 0. 55
Aldehydes 苯甲醛 Benzaldehyde C7H6O 0. 16 0. 55 1. 14 0. 71
壬醛 1鄄Nonanal C9H18O 0. 86 1. 08 10. 32 1. 56
癸醛 Decanal C10H20O 0. 36 0. 55 8. 95 0. 59
正辛醛 Octanal C8H16O 1. 95
烯类 1鄄辛烯 1鄄Octene C8H16 0. 20 0. 66 2. 52 0. 81
Alkenes 桧烯 Sabinene C10H16 0. 22 0. 81
反鄄茁鄄罗勒烯(E)鄄茁鄄Ocimene C10H16 0. 31 2. 15
罗勒烯 Ocimene C10H16 0. 49 4. 7 1. 05 3. 93
(-)鄄异丁香烯(-)鄄Isocaryophyllene C15H24 0. 72 0. 61 23. 77
琢鄄律草烯;丁香稀. Alpha. 鄄Caryophyllene C15H24 0. 48 1. 05 4. 10
琢鄄法呢烯. Alpha. 鄄Farnesene C15H24 0. 68 5. 20 10. 63
间戊二烯 1,3鄄Pentadiene C5H8 22. 33
1,3,5鄄环庚三烯 1,3,5鄄Cycloheptatriene C7H8 0. 70 1. 41
1鄄壬烯;香茅烯 1鄄Nonene C9H18 0. 33 0. 9
顺鄄2鄄甲基鄄7鄄十八烯 Cis鄄2鄄methyl鄄7鄄octadecene C19H38 1. 03
4鄄甲基鄄1,5鄄庚二烯 4鄄methyl鄄1,5鄄heptadiene C8H14 1. 47
(E)鄄茁鄄法呢烯(E)鄄beta鄄Farnesene C15H24 0. 21 1. 73 0. 5
D鄄柠檬烯 D鄄limonene C10H16 0. 64
长叶烯(+)鄄longifolene C15H24 3. 22
右旋大根香叶烯 D鄄Germacrene C15H24 0. 55
右旋愈创木烯 d鄄Guaiene C15H24 11. 41
甘菊蓝 Azulene C10H8 0. 67
酯类 Esters (Z)鄄庚酸鄄 3 鄄己烯鄄 1 鄄基酯 Heptanoic acid, 3鄄hexenyl ester, (Z)鄄 C13H24O2 0. 23
乙酸叶醇酯 Leaf acetate C8H14O2 53. 32 44. 05 0. 96 15. 65
乙酸己酯 Hexyl acetate C8H16O2 0. 83
甲酸环己酯 Cyclohexyl formate C7H12O2 0. 17
反鄄3鄄己烯基丁酯(E)鄄hex鄄3鄄enyl butyrate C10H18O2 5. 99 1. 72
顺式鄄3鄄己烯醇 2鄄甲基丁酸酯 Cis鄄3鄄Hexenyl 2鄄methylbutanoate C11H20O2 6. 07 0. 31
反式 3鄄己烯醇乙酸酯 3鄄Hexen鄄1鄄ol, acetate, (E)鄄 C8H14O2 0. 18
苯甲酸叶醇酯 Hexenyl benzoate C13H16O2 0. 28 0. 93
水杨酸甲酯 Methyl salicylate C8H8O3 16. 46
烷类 正辛烷 N鄄octane C8H18 0. 81 0. 46 2. 10
Alkanes 壬烷 N鄄nonane C9H20 0. 11 0. 22 0. 80
异丙基环己烷 Isopropylcyclohexane C9H18 0. 44
正十六烷 Hexadecane C16H34 0. 50 0. 56 1. 62 2. 28
正戊烷 Pentane C5H12 0. 53
癸烷 Decane C5H12 0. 29
酮类 4鄄甲基鄄2鄄戊酮 Methyl isobutyl ketone C6H12O 0. 60
Ketones 4鄄甲基鄄3 戊烯鄄2鄄酮 Mesityl oxide C6H10O 1. 85
甲基庚烯酮 6鄄Methyl鄄5鄄hepten鄄2鄄one C8H14O 0. 36 0. 37
(1,1忆鄄联环戊基)鄄2鄄酮[1,1忆鄄Bicyclopentyl]鄄2鄄one C10H16O 0. 85 2. 31 1. 85
酸类 丁酸 Butanoic acid C4H8O2 13. 67 0. 26
Acids 乙酸 Acetic acid C2H4O2 0. 91
酚类 2,6鄄二叔丁基对甲酚 2,6鄄Di鄄tert鄄butyl鄄4鄄methylphenol C15H24O 0. 64 0. 61 1. 98 1. 55
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摇 摇 续表
化合物种类
Compound
type
化合物名称
Volatiles
分子式
Molecular
formula
相对含量 Relative content / %
桑树
Morus alba
构树
Broussonetia
papyrifera
柘树
Cudrania
tricuspidata
无花果
Ficus
carica
Phenols 2,4鄄二叔丁基苯酚 2,4鄄Di鄄tert鄄butylphenol C14H22O 0. 55 0. 86 3. 02 16. 51
苯酚 Phenol C6H6O 0. 77
醚类
Ethers 苯甲醚 Anisole
C7H8O 0. 22 0. 82 0. 98
苯类
Benzenes 对伞花烃 p鄄Cymene
C10H14 0. 77
对 4 个树种的挥发性化合物进行分析,共鉴定出 56 种化合物,主要为醇类、醛类、烯类、酯类等(含量和数
量见表 2)。 分析数据显示,各种植物具有不同的化学指纹图谱:桑树释放的挥发物中以醇类(25. 06% )和酯
类(66. 61% )为主,醇类包括 1,3鄄丁二醇、叶醇、己醇、2鄄乙基己醇、正辛醇、顺鄄2鄄己烯鄄1鄄醇,其中叶醇的含量最
高(22. 59% );酯类包括乙酸叶醇酯、反鄄3鄄己烯基丁酯、顺式鄄3鄄己烯醇 2鄄甲基丁酸酯等,其中乙酸叶醇酯的含
量最高(53. 32% )。 特有的物质有 7 种,分别是 1,3鄄丁二醇、己醇、顺鄄2鄄己烯鄄1鄄醇、(Z)鄄庚酸鄄3鄄己烯鄄 1 鄄基酯、
乙酸己酯、甲酸环己酯、异丙基环己烷。
构树释放的挥发物中以酯类(39. 59% )和烯类(46. 22% )为主,酯类包括乙酸叶醇酯、反鄄3鄄己烯基丁酯、
苯甲酸叶醇酯等,其中乙酸叶醇酯的含量最高(44. 05% );烯类包括间戊二烯、罗勒烯、琢鄄律草烯、4鄄甲基鄄1,5鄄
庚二烯、琢鄄法呢烯、顺鄄2鄄甲基鄄7鄄十八烯、4鄄甲基鄄1,5 鄄庚二烯等,其中间戊二烯的含量最高(22. 33% )。 特有的
化合物有 8 种,分别是间戊二烯、顺鄄2鄄甲基鄄7鄄十八烯、4鄄甲基鄄1,5 鄄庚二烯、甘菊蓝、反式 3鄄己烯醇乙酸酯、正戊
烷、癸烷、乙酸。
柘树释放的挥发物以醛类(22. 92% )、烯类(36. 15% )、醇类(11. 80% )和酸类(14. 58% )为主,醛类包括
壬醛、癸醛、正辛醛、苯甲醛、庚醛,其中壬醛的含量最高(10. 32% );烯类包括 1鄄辛烯、罗勒烯、(鄄)鄄异丁香烯、
琢鄄律草烯、1,3,5鄄环庚三烯、1鄄壬烯、(E)鄄茁鄄法呢烯等,其中(-)鄄异丁香烯的含量最高(23. 77% );醇类包括叶
醇、2鄄乙基己醇、3鄄己炔鄄2,5鄄二醇等,其中 3鄄己炔鄄2,5鄄二醇含量最高(4. 35% );酸类包括丁酸和乙酸,其中丁
酸的含量最高(13. 67% )。 特有的化合物有 6 种,分别是 3鄄己炔鄄2,5鄄二醇、丙二醇、庚醛、正辛醛、D鄄柠檬烯、
苯酚。
表 2摇 各类物质在不同树种中的数量和含量
Table 2摇 The number of volatiles and their relative contents in the four different tree species
化合物种类
Compound type
桑树
Morus alba
含量 / %
Content
数量
Number
构树
Broussonetia papyrifera
含量 / %
Content
数量
Number
柘树
Cudrania tricuspidata
含量 / %
Content
数量
Number
无花果
Ficus carica
含量 / %
Content
数量
Number
醇类 Alcohols 25. 06 6 6. 81 2 11. 80 5 4. 48 3
醛类 Aldehydes 1. 38 3 2. 18 3 22. 92 5 2. 87 3
烯类 Alkenes 3. 32 8 39. 59 12 36. 15 8 33. 25 8
酯类 Esters 66. 61 6 46. 22 4 0. 96 1 33. 36 4
烷类 Alkanes 1. 85 4 2. 06 5 4. 52 4 2. 28 1
酮类 Ketones 0. 36 1 0. 85 1 2. 31 1 4. 67 4
酸类 Acids 14. 58 2 0. 26 1
酚类 Phenols 1. 19 2 1. 47 2 5. 77 3 18. 06 2
醚类 Ethers 0. 22 1 0. 82 1 0. 98 1
苯类 Benzene 0. 77 1
无花果释放的挥发物以烯类(33. 25% )、酯类(33. 36% )和酚类(18. 06% )为主,烯类包括反鄄茁鄄罗勒烯、
3847摇 24 期 摇 摇 摇 张琳摇 等:桑科中 4 种桑天牛寄主植物的挥发物成分研究 摇
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罗勒烯、琢鄄法呢烯、长叶烯、右旋愈创木烯等,其中右旋愈创木烯含量最高(11. 41% );酯类包括乙酸叶醇酯、
水杨酸甲酯、苯甲酸叶醇酯、顺式鄄3鄄己烯醇 2鄄甲基丁酸酯,其中水杨酸甲酯含量最高(16. 46% );酚类包括 2,
6鄄二叔丁基对甲酚和 2,4鄄二叔丁基苯酚,其中 2,4鄄二叔丁基苯酚含量最高(16. 51% )。 特有化合物有 7 种,分
别是长叶烯、右旋大根香叶烯、右旋愈创木烯、水杨酸甲酯、4鄄甲基鄄2鄄戊酮、4鄄甲基鄄3 戊烯鄄2鄄酮、对伞花烃。
4 个树种共有的化合物有 11 种,分别是叶醇、正辛醇、苯甲醛、壬醛、癸醛、1鄄辛烯、罗勒烯、正十六烷、2,6鄄
二叔丁基对甲酚和 2,4鄄二叔丁基苯酚。 4 个树种中物质种类最多的均为烯类化合物,与其它 3 个树种相比,
无花果具有种类较多的酮类物质,而烷类物质最少,柘树中酯类物质的种类最少。
3摇 讨论
植食性昆虫的寄主选择行为常分为寄主的定向(远距离) 、降落(近距离)和接触 3 个主要阶段。 而寄主
植物的气味特点是昆虫在定向寄主植物、降落运动阶段的主要诱导因素[14]。 该类植物挥发性信息化合物对
植食性昆虫的引诱作用有以下 3 种方式:(1)特异性化合物对植食性昆虫的引诱作用,(2)特定浓度比例的混
合物对植食性昆虫的引诱作用,(3)植物挥发性信息化合物协同昆虫信息素对植食性昆虫的引诱作用[15]。 因
此,可以人工合成、应用植物挥发物中的有效组分来进行害虫诱捕防治。 例如, Bartelt和 Hossain 以植物挥发
物 ethanol、2鄄methyl鄄1鄄propanol、2鄄methyl鄄1鄄butanol、3鄄methyl鄄1鄄butanol、acetaldehyde、ethylacetate 配制出一种取
食引诱剂,用于防治澳大利亚梨园甲虫(Carpophilus davidsoni Dobson) [16]。 赵锦年选择单萜烯、松脂、松节油、
乙醇、异丙醇、乙醛、丙酮、安息香酸、丁香酚和有机溶剂(增效剂) 等按不同组分、不同比例配制成液体引诱
剂,筛选出对松褐天牛引诱活性较高的引诱剂 M99 鄄 1[17]。
桑树、构树、柘树和无花果 4 种树均为桑天牛补充营养的对象,桑天牛成虫在羽化后首先要取食桑科植物
的嫩枝皮补充营养才能完成繁殖,阎俊杰、叶志毅、汪永骏等用不同树种饲养桑天牛的试验结果均显示在食量
(cm2)、产卵量(粒)、寿命(d)等指标方面,以桑树和构树喂养的桑天牛各项指标明显高于以其他树种喂养的
桑天牛各项指标[18鄄20]。 而桑天牛在寻找营养树的过程中很可能是通过桑科植物的挥发性化学信号物质找到
寄主的。 由此可见,研究桑科植物挥发性物质的成分和组成对桑天牛植物源引诱剂的开发有重要意义。 高瑞
桐等利用构树作为诱饵有效地诱集了桑天牛成虫[21]。 张世权、崔建州等曾以 6 种不同的有机溶剂浸泡桑、构
树的嫩枝皮,其提取液滴在滤纸上(待有机溶剂挥发以后)制成“信卡冶,在室内试验中发现对桑天牛成虫有明
显的引诱作用[22],说明这几种桑科植物中可能含有对桑天牛有引诱作用的相同物质。
笔者对 4 种桑天牛寄主植物的挥发性物质成分进行了分析,分别检测出 31 种、30 种、29 种和 27 种化合
物,其中共有化合物 11 种(叶醇、正辛醇、苯甲醛、壬醛、癸醛、1鄄辛烯、罗勒烯、乙酸叶醇酯、正十六烷、2,6鄄二
叔丁基对甲酚和 2,4鄄二叔丁基苯酚),分别占各自化合物总量的 79. 98% 、60. 43% 、34. 62% 、45. 97% 。 在这
11 种化合物的单体或是按照一定比例复配组合后的混合物中,很有可能存在桑天牛识别寄主的信号物质,但
信号物质的种类及其作用方式的确定还需进一步的试验。
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报, 1996, 11(3 / 4): 271鄄274.
5847摇 24 期 摇 摇 摇 张琳摇 等:桑科中 4 种桑天牛寄主植物的挥发物成分研究 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 24 December,2011(Semimonthly)
CONTENTS
The community structure of endophytic bacteria in different parts of huanglongbing鄄affected citrus plants
LIU Bo, ZHENG Xuefang,SUN Daguang,et al (7325)
………………………………
……………………………………………………………………………
A research on the response of the radial growth of Pinus koraiensis to future climate change in the XiaoXing忆AnLing
YIN Hong, WANG Jing, LIU Hongbin, et al (7343)
…………………
………………………………………………………………………………
Efficiency and kinetic process of nitrogen removal in a subsurface wastewater infiltration system (SWIS)
LI Haibo, LI Yinghua, SUN Tieheng, et al (7351)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Designing nature reserve systems based on ecosystem services in Hainan Island
XIAO Yi, CHEN Shengbin, ZHANG Lu, et al (7357)
………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Assessing ecological services value of herbivorous wild animals in Changtang grassland: a case study of Tibetan antelope
LU Chunxia, LIU Ming, FENG Yue, et al (7370)
……………
…………………………………………………………………………………
Spatial characteristics analysis of ecological system service value in QianJiang City of Hubei Province
XU Beishen,ZHOU Yong, XU Li,et al (7379)
…………………………………
……………………………………………………………………………………
Landscape pattern change and its influence on soil carbon pool in Napahai wetland of Northwestern Yunnan
LI Ningyun, YUAN Hua, TIAN Kun, et al (7388)
…………………………
…………………………………………………………………………………
Multi鄄scenarios analysis for wetlands ecosystem conservation based on connectivity: a case study on HuangHuaiHai Region, China
SONG Xiaolong, LI Xiaowen, ZHANG Mingxiang, et al (7397)
…
……………………………………………………………………
The potential of carbon sink in alpine meadow ecosystem on the Qinghai鄄Tibetan Plateau
HAN Daorui, CAO Guangmin,GUO Xiaowei, et al (7408)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
The relations of spectrum reflectance with inhomogeneous factors and albedo parameterization ZHANG Jie, ZHANG Qiang (7418)…
Groundwater ecological sensitivity assessment in the lower Liaohe River Plain based on GIS technique
SUN Caizhi,YANG Lei,HU Dongling (7428)
………………………………
………………………………………………………………………………………
Ecological sensitivity of Xiamen City to land use changes HUANG Jing, CUI Shenghui, LI Fangyi, et al (7441)……………………
Investigation and analysis on situation of ecotourism development in protected areas of China
ZHONG Linsheng,WANG Jing (7450)
…………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Handicapping male鄄cheaters by stable mate relationship in yellow鄄bellied prinia, Prinia flaviventris
CHU Fuyin,TANG Sixian, PAN Hujun,et al (7458)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of dietary protein content and food restriction on the physiological characteristics of female Microtus fortis
ZHU Junxia, WANG Yong,ZHANG Meiwen,et al (7464)
……………………
…………………………………………………………………………
Predator鄄prey system with positive effect for prey QI Jun,SU Zhiyong (7471)…………………………………………………………
Volatile constituents of four moraceous host plants of Apriona germari ZHANG Lin, WANG Baode, XU Zhichun (7479)……………
Relationship between adult emergence of Massicus raddei (Coleoptera: Cerambycidae) and temperature and relative humidity
YANG Zhongqi, WANG Xiaoyi,WANG Bao, et al (7486)
………
…………………………………………………………………………
Nest site selection and reproductive success of Parus varius in man鄄made nest boxes
LI Le, WAN Dongmei, LIU He, et al (7492)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………………
A study on bio鄄ecology of the stopover site of waders within China忆s Yalu River estuary wetlands
SONG Lun,YANG Guojun, LI Ai, et al (7500)
……………………………………
……………………………………………………………………………………
The spatial鄄temporal change variations of temperature in Xilinguole steppe zone
WANG Haimei, LI Zhenghai,WU Lan, et al (7511)
………………………………………………………
………………………………………………………………………………
The growth and photosynthetic responses of Cleyera japonica Thunb. seedlings to UV鄄B radiation stress
LAN Chunjian, JIANG Hong, HUANG Meiling,et al (7516)
………………………………
………………………………………………………………………
Photosynthesis鄄transpiration coupling mechanism of wheat and maize during daily variation
ZHAO Fenghua, WANG Qiufeng, WANG Jianlin, et al (7526)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Comparison of the methods using stable hydrogen and oxygen isotope to distinguish the water source of Nitraria Tangutorum
GONG Guoli,CHEN Hui,DUAN Deyu (7533)
…………
………………………………………………………………………………………
Effects of cold weather on seedlings of three mangrove species planted in the Min River estuary during the 2010 winter
YONG Shiquan, TONG Chuan, ZHUANG Chenhui, et al (7542)
……………
…………………………………………………………………
Correlation between ecological factors and ginsenosides XIE Caixiang,SUO Fengmei,JIA Guanglin,et al (7551)……………………
Effects of pyrene on low molecule weight organic compounds in the root exudates of ryegrass (Lolium perenne L. )
XIE Xiaomei, LIAO Min, YANG Jing (7564)
……………………
………………………………………………………………………………………
Isolation of phosphate solubilizing fungus (Aspergillus niger) from Caragana rhizosphere and its potential for phosphate solubili鄄
zation ZHANG Lizhen, FAN Jingjing, NIU Wei, et al (7571)……………………………………………………………………
Effect of raindrop impact on nutrient losses under different near 鄄surface soil hydraulic conditions on black soil slope
AN Juan, ZHENG Fenli, LI Guifang,et al (7579)
………………
…………………………………………………………………………………
Emergy analysis of coal鄄fired power generation system and construction of new emergy indices
LOU Bo,XU Yi,LIN Zhenguan (7591)
…………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The impact of forest vegetation change on water yield in the subalpine region of southwestern China
ZHANG Yuandong, LIU Shirong, et al (7601)
…………………………………
……………………………………………………………………………………
Reviews on spatial pattern and sand鄄binding effect of patch vegetation in arid desert area
HU Guanglu, ZHAO Wenzhi,WANG Gang (7609)
……………………………………………
…………………………………………………………………………………
Sustainable management on pests by agro鄄biodiversity GAO Dong, HE Xiahong, ZHU Shusheng (7617)……………………………
Scientific Note
Characteristics of organic carbon and nutrient content in five soil types in Honghu wetland ecosystems
LIU Gang,SHEN Shouyun,YAN Wende,et al (7625)
………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of cypermethrin and deltamethrin on reproduction of Brachionus calyciflorus
HUANG Lin, LIU Changli, WEI Chuanbao, et al (7632)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
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第 31 卷摇 第 24 期摇 (2011 年 12 月)
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