全 文 ：林业科学研究　2005 ,18 (3) :260～266
Forest Research
　　文章编号 :100121498 (2005) 0320260207
侧柏挥发性化学成分的鉴定及其对双条杉
天牛的触角电位反应
孔祥波1 , 张　真1 , 王鸿斌1 , 杨　杰2 , 胡玉田2
(11 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 ,国家林业局森林生态环境重点试验室 ,北京　100091 ;
21 北京市昌平区林业保护站 ,北京　102200)
摘要 :行为试验发现侧柏饵木对双条杉天牛有很强的引诱作用。采用顶空吸附采样方法林间采集侧柏不同部位的
挥发性成分 ,经热脱附吹扫捕集2气相色谱2质谱联用分析 ,发现侧柏释放的挥发性成分主要由脂肪族的绿叶成分和
单萜烯组成。固相微萃取和水蒸汽蒸馏采集侧柏韧皮成分 ,分析发现其主要成分由单萜烯、倍半萜烯及其衍生物组
成 ,两种采样方法的采样效果有一定的差异。触角电位研究表明 ,双条杉天牛触角对挥发性绿叶成分正戊醇、正己
醇、22乙基212己醇和 12辛烯232醇有很强的触角电位反应 ;对醛类化合物触角电位反应较弱 ;对单萜烯类化合物香桧
烯、侧柏醇和 ( - )2柠檬烯有很强的触角电位反应。双条杉天牛对小蠹虫的信息素都有很强的触角电位反应 ,特别
是对 32甲基222环己烯212醇及其酮类化合物。含 6 个碳或 8 个碳的醇类成分与马鞭草烯酮结合和侧柏挥发性的单萜
烯类成分对双条杉天牛寻找寄主的行为可能有很大影响。
关键词 :侧柏 ;双条杉天牛 ;萜烯 ;固相微萃取 ;触角电位
中图分类号 :S763 　　　文献标识码 :A
收稿日期 : 2004212228
基金项目 : 国家自然科学基金部分资助 (30300275) ;国家“973”项目部分资助 (2002CB111400)
作者简介 : 孔祥波 (1971 —) ,男 ,山东荣成人 ,博士 ,主要从事化学生态学研究.
Analysis of Platycladus orientalis Volatiles and Their Electroantennogram
Responses with Semanotus bifasciatus
KONG Xiang2bo1 , ZHANG Zhen1 , WANG Hong2bin1 , YANG Jie2 , HU Yu2tian2
(11Research Institute of Forest Ecology , Environment and Protection , CAF ; The Key Laboratory of Forest Ecology and Environment ,
State Forestry Administration , Beijing 　100091 , China ; 21Forest Plant Protection Station of Chang Ping District , Beijng , Beijing 　102200 , China)
Abstract :Behavioral tests revealed that Semanotus bifasciatus was easy to be attracted to its host trees species , Platycladus orien2
talis . The volatiles emitted from different parts of P. orientalis were collected outdoors by headspace sampling in situ and ana2
lyzed by Thermodesorption Cold Trap ( TCT)2GC2MS. Two major classes of compounds , aliphatics [ mainly green2leaf volatiles
( GLVs) ] and monoterpenes , existed in the host tree species investigated. Sesquiterpenes and monoterpenes (and their deriva2
tives) sampled from the phloem by the solid phase microextraction (SPME) and hydrodistillation made up the major part of whole
volatile blends. However , differences could be found with respect to a few components of the blend. Electroantennograms from the
antennae of S . bifasciatus were recorded in response to compounds presented in the headspace of P. orientalis and other
sources. The antennae responded strongly to green leaf alcohols : 12Pentanol , Hexanol , 22ethyl212Hexanol and 12Octen232ol ; but
a little EAG amplitudes were observed to aldehydes ; Better antennal responses to Sabinene , Thujanol and ( - )2Limonene were
found. In addition , the antennae were more sensitive to that of bark beetle pheromones than some monoterpenes and alcohols , es2
pecially the compounds 32methyl222cyclohexen212ol and 32methyl222cyclohexen212one. The blends of C6 and C8 alcohols plus
verbenone together with monoterpenes might play an important role in host selection of S . bifasciatus .
Key words : Platycladus orientalis ; Semanotus bifasciatus ; terpene ; SPME ; electroantennogram
双条杉天牛 ( Semanotus bif asciatus Motschulsky)严
重危害侧柏 ( Platycladus orientalis (L. ) Franco) 、桧柏
( Sabina chinensis (L. ) Ant . ) 、扁柏 ( Chamaecyparis tai2
wanensis Masam. )等植物 ,在国内主要分布在北京、河
北、山西、辽宁、山东、台湾等地[1 ] 。由于双条杉天牛
幼虫期生活的隐蔽性 ,针对幼虫期的防治措施很难
取得理想的效果。成虫羽化后 ,在扩散、寻找适宜的
寄主、取食和交配的过程中 ,都面临着被寄生、恶劣
环境条件或有限的可利用资源的威胁。但双条杉天
牛成虫可以充分利用寄主植物释放的挥发性化学成
分或其它刺激信号准确、有效地寻找到寄主[2 ] 。近
年来根据成虫的行为特点 ,探索双条杉天牛种群大
面积综合治理的有效途径受到广泛关注[3～5 ] 。
双条杉天牛寄主植物侧柏中的挥发性绿叶成分
和类异戊二烯成分在防御害虫入侵和引诱害虫聚集
方面都起重要作用。本研究拟解决以下两方面的问
题 : (1)不同采样方法分析比较双条杉天牛寄主植物
不同部位的挥发性成分。(2) 确定寄主植物成分中
具有较高触角电位活性的化合物 ,寻找可能的双条
杉天牛益它素化合物。
1 　材料和方法
111 　饵木诱集双条杉天牛试验
2002 年 3 月上旬在昌平建材绿化基地 ,利用直
径 5～8 cm ,长 60 cm 的新鲜侧柏饵木诱集双条杉天
牛成虫。林间饵木设置是 :每 10 根一堆 ,间隔 20 m ,
共设置 3 个饵木诱集点 ,放在受双条杉天牛危害的
侧柏林阳坡。每天下午记录诱集到的双条杉天牛成
虫数。
112 　寄主植物气味的提取
11211 　水蒸汽蒸馏萃取法
取新鲜的侧柏韧皮部 100 g ,粉碎后放到 1 000
mL 的蒸馏瓶中 ,加 600 mL 蒸馏水 ,水蒸汽蒸馏 24
h。馏分用二氯甲烷萃取 ,无水硫酸钠干燥 24 h。取
1μL 进行质谱分析。
11212 　固相微萃取法
将粉碎的侧柏韧皮部放到三角瓶中 ,瓶口用
Parafilm膜封住。固相微萃取 (SPME) 注射器针头刺
破 Parafilm 膜 ,悬在三角瓶中上部 ,推出纤维头 (100
μm PDMS 纤维头) ,顶空吸附侧柏韧皮部释放的气味 2
h。吸附的样品立即进行质谱 (SPME2GC/ MS)分析。
11213 　林间顶空吸附采样
将侧柏树叶、树干 (Φ 8～12 cm ×25 cm) 、饵木
(Φ5～8 cm ×60 cm) 用采样袋 ( Ziploc ,2510 cm ×
3215 cm)包住 ,大气采样仪 (QC21 型 ,北京市劳动保
护科学研究所 ) 进气口端以硅胶管连接采样管
(Chrompack ,Φ 0. 6 mm ×16 cm ,吸附剂 : Tenax GR ,
60～80 目 ,100 mg·采样管 - 1) ,出气口端与硅胶管直
接相连 ,并且进气口端的采样管与出气口端的硅胶
管都被密封在采样袋中。调节大气采样仪气体流
速 ,以 50 mL·min - 1的气体流速采样 30 min 为一个重
复 ,每个处理重复 3 次。采样管两端用 Parafilm 膜封
住 ,密封在 Ziploc 采样袋中。采样管带回实验室 ,放
到 - 18 ℃的低温冰箱中保存或直接进行质谱分析。
113 　质谱分析
水蒸汽蒸馏和固相微萃取提取的化合物在
Finnigan Trace GC Ultra 和 Trace DSQ MS 上分析。使
用 DB25 MS (30 m ×0. 25 mm ID ×0. 25μm film2
thickness , J &W Scientific) 毛细管柱进行分析。升温
程序是 :40 ℃停留 1 min ,然后以 8 ℃·min - 1程序升
温至 250 ℃,在此条件下保持 10 min。氦气做载气 ,
流速是 1. 0 mL·min - 1。无分流进样 ,分流阀 1 min 后
打开。气相色谱进样口温度是 220 ℃,SPME 纤维头
在进样器中停留 1 min ,进行样品热脱附。传输线温
度是 250 ℃,质谱 ( EI ,70 eV) 离子源温度是 200 ℃,
检测器电压是 1 150 V ,发射电流是 300μA。进样后
3 min Xcalibur Data System (Ver. 1. 4) 软件开始采集
数据 ,全扫描质量数范围是 41～650 amu ,每秒扫描 5
次。
顶空吸附采集的样品经热脱附吹扫捕集
( Chrompack CP24010PTI/ TCT)2气质联用 ( Finnigan
Voyager GC/ MS)分析 ,毛细管色谱柱是 DB25 MS (60
m ×0. 32 mm ×0. 5μm film2thickness ,J & W Scien2
tific) ,升温程序是 : 40 ℃保持 3 min ,然后以 6 ℃·
min - 1的升温速率升到 250 ℃,最后在 270 ℃保持 5
min。柱头压是 20 kPa ,在 250 ℃的条件下进行热脱
附 10 min , - 120 ℃的冷阱收集热脱附的样品 ,在 1
min 内冷阱温度由 - 120 ℃升到 260 ℃,将热脱附的
样品进样分析。做全扫描质谱分析 ( EI ,70 eV) ,全
扫描质量数范围是 19～431 amu。离子源温度是 200
162第 3 期 孔祥波等 :侧柏挥发性化学成分的鉴定及其对双条杉天牛的触角电位反应
℃,发射电流是 150μA ,传输线温度是 250 ℃。
分析化合物的鉴定是通过与标准化合物比较保
留时间和质谱图或与 Nist02 谱库中的标准谱图进行
比较 ,对化合物进行初步定性。
114 　触角电位分析
将双条杉天牛雄虫或雌虫触角从基部切下 ,端
部切掉 2～3 mm ,触角两端连接在装有银丝的玻璃
电极记录电极和参比电极上 ,玻璃电极内充满昆虫
生理盐水 (NaCl ,7. 5 g·L - 1 ; KCl ,0. 35 g·L - 1 ;CaCl2 ,
0. 21 g·L - 1) 。触角悬在“L”型玻璃管 (0. 9 cm ID ×
9 cm)管口 0. 5 cm 处 ,处于连续、湿润的空气流中 (空
气流速 :900 mL·min - 1) 。将 1μL 测试化合物的正己
烷溶液 20μL 均匀地滴加到巴斯德管中的滤纸条
(0. 5 cm ×310 cm)上。根据样品的化学性质 ,将所
测试的样品分成 3 组 ,每组均以 20μL 正己烷做对
照。每组中的样品随机进行触角电位刺激 ,每次刺
激的气体量是 2 mL ,刺激时间大约是 0. 2 s ,2 个样
品刺激的时间间隔是 40 s。且每测试 3 个样品后就
测试 1 次对照 ,每个样品触角电位测试重复 12 次。
样品触角电位测试值与对照平均值的差值作为测试
样品触角电位测试的绝对值 ,12 次触角电位测试的
绝对值的平均值进行比较研究。
2 　结果与分析
寄主植物挥发物是双条杉天牛进行寄主定位的
重要嗅觉刺激物 ,也是其重要的信息化学物质。3
月上旬至 4 月下旬 ,利用饵木诱集双条杉天牛成虫
试验结果说明 :侧柏木段散发的气味对双条杉天牛
有很强的引诱能力 ,双条杉天牛能够检测寄主植物
气味而发生聚集作用 (如图 1) 。侧柏饵木监测双条
杉天牛成虫的发生期表明 :在 2002 年 3 月 10 日左右
有一个羽化高峰 ,3 月末又有一个小的羽化高峰。
图 1 　侧柏饵木挥发性气味林间对双条杉天牛的诱集情况
顶空吸附采集双条杉天牛寄主植物侧柏饵木和
树叶的挥发性成分 ,发现了脂肪族的绿叶成分 (如正
己醛、壬醛和 22乙基212己醇) 和单萜烯成分 ,没有发
现倍半萜和二萜等其它化合物 (表 1) 。饵木和树叶
中的挥发性成分、含量都非常相似 ,例如 ,饵木和树
叶中 3 种挥发性绿叶成分的含量都低于 7 %。单萜
烯成分中 ,32蒈烯的含量最高 ,约占分析样品总含量
的 32 % ;其次是α2蒎烯 ,占分析样品总含量的 24 % ～28 % ;香桧烯含量约占总含量的 11 % ;侧柏烯占7 %左右 ;β2蒎烯含量约占 5 %～6 %。其它单萜烯成分如莰烯、月桂烯和 DL2柠檬烯含量都很低。树干挥发性成分分析发现 ,32蒈烯含量最高 ,约占分析样品总含量的 49 % ,其次是α2蒎烯和β2蒎烯 ,3 种单萜烯成分大约以 12∶4∶3 的比例存在。树干挥发性成分中没有发现香桧烯、侧柏烯、莰烯和月桂烯 ,但小分子量的醇、醛化合物多于树叶和饵木中的成分。
262 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
表 1 　不同采样分析方法鉴定双条杉天牛寄主植物侧柏的成分及其相对含量 ①
化合物
侧柏韧皮成分/ %
固相微萃取②
(2 h)
水蒸汽蒸馏②
(24 h)
顶空采样 (30 min) ③
侧柏不同部位挥发性成分/ %
饵木 树干 树叶3正戊醛 Pentanal ④ - ⑤ - - 0. 88 -3正戊醇 12Pentanol - - - 0. 20 -3甲苯 Toluene - 0. 08 - 0. 29 -3正己醛 Hexanal - - 4. 60 8. 61 6. 62
糠醛 Furfural - 0. 13 - 3. 19 -
三环萜 Tricyclene - 0. 07 - - -3侧柏烯α2Thujene 1. 82 2. 59 7. 56 - 6. 063正庚醛 Heptanal - - - 1. 02 -3α2蒎烯α2Pinene 4. 62 5. 32 28. 09 16. 21 24. 273香桧烯 Sabinene - - 11. 26 - 11. 21
α2葑烯α2Fenchene 1. 32 1. 40 - - -3莰烯 Camphene - 0. 13 1. 02 - 0. 583β2水芹烯　β2Phellandrene 0. 97 2. 46 - - -3β2蒎烯β2Pinene 1. 01 0. 61 4. 97 12. 5 6. 063正辛醛 Octanal - - - 1. 13 -3β2月桂烯β2Myrcene 2. 06 2. 09 3. 38 - 2. 05332蒈烯 32Carene 6. 90 11. 52 32. 09 48. 94 31. 57322乙基己醇　22ethyl212Hexanol - - 2. 11 2. 31 4. 273α2松油烯α2Terpinene 1. 21 2. 60 - - -3P2伞花烃 p2Cymene 1. 77 3. 65 - 0. 75 -3DL2柠檬烯　DL2Limonene 3. 02 5. 83 2. 10 2. 40 4. 073壬醛 Nonanal - - 2. 87 1. 57 3. 243γ2松油烯γ2Terpinene 1. 67 5. 02 - - -
1 ,42桉树脑 1 ,42Cineole 0. 12 - - - -3异松油烯 Terpinolene 2. 68 4. 99 - - -
3 ,42二甲基苯乙烯　3 ,42dimethyl2Styrene 0. 31 - - - -
42萜品醇 42Terpineol 1. 20 12. 84 - - -
甲基异丙苯酚 P2Cymen282ol 0. 17 0. 95 - - -
α2松油醇α2Terpineol 0. 23 2. 80 - - -3乙酸冰片酯 (2)2Bornyl acetate 0. 89 0. 93 - - -
诺卜醇 Nopol - 2. 49 - - -
桃金娘烯基乙酸酯 (2)2Myrtenyl acetate - 0. 64 - - -
乙酸萜品酯α2Terpinyl acetate 0. 96 0. 49 - - -
衣兰烯 Ylangene 3. 28 - - - -
α2荜澄加油烯α2Cubebene 1. 18 - - - -
异长叶烯 Isolongifolene 0. 52 - - - -
δ2榄香烯δ2Elemene - 3. 07 - - -
α2柏木烯α2Cedrene 0. 93 3. 04 - - -
β2石竹烯　β2Caryophyllene - 1. 05 - - -
β2柏木烯β2Cedrene 15. 14 2. 03 - - -
罗汉柏烯 Thujopsene 21. 12 10. 87 - - -
α2布黎烯α2Bulnesene - 0. 53 - - -
α2 草烯α2Humulene 3. 30 0. 96 - - -
β2花柏烯β2Chamigrene - 0. 26 - - -
β2芹子烯β2Selinene 0. 68 0. 15 - - -
α2芹子烯α2Selinene 1. 35 0. 21 - - -
α2长叶烯α2Longipinene 4. 22 0. 77 - - -
叩巴烯 ( + )2Cuparene 2. 92 0. 92 - - -
榄香醇 Elemol - 0. 18 - - -
γ2榄香烯γ2Elemene - 0. 16 - - -
雪松醇 Cedrol 6. 84 6. 17 - - -
α2桉叶醇α2Eudesmol 1. 21 - - - -
乙酸柏木酯 Cedryl acetate 4. 38 - - - -
　　①表示不同分析方法鉴定的寄主植物成分相对含量是各成分的积分面积与总积分面积的比值。
②表示固相微萃取和水蒸汽蒸馏两种采样方法采集侧柏韧皮成分经 Finnigan Trace GC 和 Trace DSQ 气相色谱2质谱联用分析(详见材料和方法) 。
③表示顶空吸附采样方法采集的寄主成分经 Chrompack CP4010 PTI/ TCT 和 Finnigan Trace GC , Trace Voyager 热脱附吹扫捕集2气相色谱2质谱
联用分析 (详见材料和方法) 。
④表示该化合物的质谱保留时间及特征离子与标准化合物一致 ,未标记 3 表示该化合物的质谱特征离子与 Nist 02 谱库中标准化合物的
特征离子一致 ,下同。
⑤表示分析样品中未发现这种成分 ,全表同。
固相微萃取和水蒸汽蒸馏分析侧柏韧皮部成
分 ,除发现大量单萜烯成分外 ,还发现了许多倍半萜
类化合物及其氧化物或酯 ,但两种分析方法都没有
发现脂肪族的绿叶成分 (表 1) 。固相微萃取采样方
法采集侧柏韧皮成分 , 罗汉柏烯的含量最高
(21112 %) ,其次是β2柏木烯 (15114 %) 。32蒈烯和α2 蒎烯的含量都高于 4. 5 % ,大约以 7∶5 的比例存在。除雪松醇成分外 ,其它各成分的含量都低于 4. 5 %。水蒸汽蒸馏采样方法采集侧柏韧皮部成分 ,42萜品醇的含量最高 (12. 84 %) ,其次是 32蒈烯 (11. 52 %)和罗汉柏烯 (10. 87 %) 。32蒈烯与α2蒎烯、DL2柠檬烯、γ2松油烯和异松油烯大约以 2∶1∶1∶1 的比例存
362第 3 期 孔祥波等 :侧柏挥发性化学成分的鉴定及其对双条杉天牛的触角电位反应
在。从采样能力看 ,2 种采样方法存在一定的差异。
触角电位值经 T 检验发现 ,双条杉天牛雌雄虫
仅对小蠹烯醇的触角电位反应有显著差异 ,对其它
测试化合物雌雄虫之间的触角电位值差异不显著。
从雌雄虫触角电位值合并计算分析发现 ,绿叶成分
中的醇类化合物如 12辛烯232醇 (1. 58 ±0. 70 mV) 、
22乙基212己醇 (1. 16 ±0. 57 mV) 、正己醇 (1. 14 ±
0. 90 mV) 、正戊醇 (0. 75 ±0. 67 mV) 都有很强的触
角电位反应 ,其触角电位反应值明显高于醛类化合
物。在测试的单萜烯成分或其氧化物中 ,双条杉天
牛雌虫触角电位反应都比雄虫敏感。其中雌雄虫触
角对侧柏醇都有很好的触角电位反应 ( ♀:1. 73 ±
0. 58 mV ; ♂:1. 34 ±0. 98 mV) ,但是双条杉天牛雌
虫触角对香桧烯反应最强 (2. 24 ± 0. 82 mV) ,对
(
-
)2柠檬烯的触角电位反应再次之 (1. 37 ±1. 44
mV) 。从合并的雌雄虫触角电位值分析 ,双条杉天
牛对其它测试的萜烯类化合物的电位反应值都低于
0. 5 mV ,例如 R2( + )2α2蒎烯 (0. 42 ± 0. 21 mV) 、
(1S)2( - )2β2蒎烯 (0. 43 ± 0. 68 mV) 和α2松油烯
(0. 45 ±0. 41 mV)的触角电位值大约是 S2( - )2α2蒎
烯的 4 倍 ; ( + )2柠檬烯、32蒈烯和莰烯的触角电位值
在 0. 3～0. 4 mV 之间 ;γ2松油烯和 P2伞花烃的触角
电位值都低于 0. 3 mV。对测试的 6 种小蠹虫信息素
成分 ,双条杉天牛雌虫触角比雄虫敏感。从合并的
雌雄虫触角电位值分析 ,双条杉天牛对 32甲基222环
己烯212醇反应最强 (2. 10 ±1. 58 mV) ,对小蠹二烯
醇和 32甲基222环己烯212酮的触角电位反应值相似 ,
分别为 1. 24 ±0. 99 mV 和 1. 12 ±1. 80 mV ;对小蠹
烯醇、马鞭草烯酮和马鞭草烯醇的触角电位值都小
于 0. 9 mV。
3 　讨论
挥发性绿叶成分是叶表面脂类化合物的氧化产
物 ,能在不同方面影响植食性昆虫的行为 ,例如搜寻
寄主植物、对信息素的增效或抑制、利于天敌寻找寄
主等。双条杉天牛雌雄虫对 12辛烯232醇和正己醇
都有很强的触角电位反应 ,但在寄主植物 (表 1) 或
雌雄虫体不同部位的提取物中均未发现这两种成分
(数据另行发表) 。有报道 12辛烯232醇是 Ariolimax
columbianus 的取食抑制剂 [6 ] ,也对纵坑切梢小蠹
( Tomicus piniperda L. ) 和横坑切梢小蠹 ( T. minor
Hartig)有抑制作用[7 ] 。所以推断 12辛烯232醇可能是
双条杉天牛非寄主植物释放的绿叶成分 ,双条杉天
牛可能与种子象 ( Ceutorhynchus assimilis Paykull) 一样
具有对 12辛烯232醇特异性反应的嗅觉细胞[8 ] ,据此
识别寄主植物和非寄主植物。黑山大小蠹 ( Dendroc2
tonus ponderosae Hopkins) 、云杉八齿小蠹 ( Ips typogra2
phus L. )和纵坑切梢小蠹等鞘翅目 (Coleoptera) 的非
寄主植物的树皮中都释放正己醇 ,其单独或与顺232
己烯212醇或反222己烯212醇混合能强烈抑制这 3 种
小蠹虫对信息素或益它素的行为反应[9 ,10 ] 。正己醇
也可能是双条杉天牛识别非寄主植物的指示化合
物。双条杉天牛对醛类化合物的触角电位反应都不
高 ,推测其可能对双条杉天牛的行为反应没有抑
制[7 ] 。双条杉天牛对马鞭草烯酮的触角电位反应是
0. 89 ±0. 65 mV ,其能够对十几种小蠹虫的引诱剂
产生抑制作用[11 ] ,与非寄主的绿叶成分混合抑制效
果更明显[9 ,12 ] 。需要进一步研究马鞭草烯酮、正己
醇和 12辛烯232醇影响双条杉天牛的行为机制。
由于侧柏饵木对双条杉天牛有很好的引诱活性
(图 1) ,所以饵木挥发性成分、比例对双条杉天牛的行
为反应非常重要。有报道表明 ,双条杉天牛雌雄虫对
侧柏挥发油中的萜烯类化合物有强烈的趋性 ,其活性
成分是由α2蒎烯、α2葑烯、α2侧柏烯、冬青油烯、β2蒎
烯、α2月桂烯、△32蒈烯、α2松油烯、对伞花烃、柠檬烯、
γ2松油烯、萜品油烯和斧柏烯组成[3] 。本项研究结果
中 ,水蒸汽蒸馏和固相微萃取方法也发现了以上这些
萜烯成分 ,同时发现了许多倍半萜类化合物及其氧化
物。顶空采样分析表明 ,饵木中几种主要萜烯成分是
32蒈烯、α2蒎烯、香桧烯、侧柏烯和β2蒎烯 ,以 16∶14∶5∶
4∶3 的比例存在 ,其与树叶挥发性萜烯成分比例基本
一致 (表 1) 。蔡世民等[3]的试验结果表明 ,α2蒎烯和
β2蒎烯及其 1∶1 的混合物对双条杉天牛无引诱活性。
本项研究室内触角电位测试表明 ,香桧烯、侧柏醇、
(
-
)2柠檬烯和β2蒎烯都有很好的触角电位反应活性
(表 2) 。双条杉天牛可能象其它昆虫一样通过检测植
物主要挥发性成分的比例来判断其是否适宜取食、产
卵[13] 。最初根据固相微萃取方法分析的侧柏成分进
行双条杉天牛的林间引诱试验 ,结果基本上没有引诱
活性。可能的原因是 : (1) 初步的林间引诱剂筛选试
验带有很大的盲目性 ,配制的诱芯成分不完全 ,比例
不合适从而影响了引诱效果。(2) 类加州十齿小蠹
( Ips paraconf usus Lanier) 的雄虫在侵入时产生的虫粪
中有信息素存在[14～16] 。进一步研究发现类加州十齿
小蠹的雄虫在完成坑道构建后 ,能利用寄主植物中的
香叶烯产生聚集信息素小蠹烯醇和小蠹二烯醇[17 ,18] ,
462 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
利用寄主植物的 ( - )2α2蒎烯产生聚集信息素顺式马
鞭草烯醇[19 ,20]。双条杉天牛是否象类加州十齿小蠹
一样存在聚集信息素 ,需要进一步研究双条杉天牛后
肠及虫粪提取物的电生理活性及行为反应活性。初
步的触角电位研究表明 ,双条杉天牛对小蠹虫的聚集
信息素成分小蠹烯醇、小蠹二烯醇和马鞭草烯醇有很
好的触角电位反应活性 (表 2) 。(3) 研究用的诱芯载
体是特殊工艺制作的塑料小瓶 ,对萜烯类化合物的释
放速率约是 100 mg·24 h - 1。这种释放速率是否高于
林间寄主植物的背景气味 ,是否达到天牛嗅觉的检测
阈值 ,需要进一步研究。
表 2 　双条杉天牛雌虫和雄虫对寄主植物气味或小蠹虫信息素的触角电位反应
刺激物 纯度/ %
刺激量/
μL
触角电位反应
(毫伏数 ,平均数 ±标准偏差)
雌虫 ( N = 12) 雄虫 ( N = 12)
T 检验
(雌虫 :雄虫)
无水乙醇 Alcohol ≥99. 7 1 0. 04 ±0. 05 0. 10 ±0. 09 NS①
正戊醇 n2Pentanol 98 1 0. 37 ±0. 39 1. 06 ±0. 73 NS
仲戊醇 Sec Amyl alcohol 95 1 0. 24 ±0. 27 0. 64 ±0. 50 NS
异戊醇 isopentanol 98. 5 1 0. 14 ±0. 20 0. 22 ±0. 13 NS
正己醇 Hexanol 98 1 0. 84 ±0. 64 1. 44 ±1. 10 NS
DL232甲基222丁醇
DL232methyl222butanol 98 1 0. 22 ±0. 18 0. 18 ±0. 12 NS
22甲基232丁烯222醇
22methyl232buten222ol 98 1 0. 09 ±0. 06 0. 08 ±0. 05 NS
22乙基212己醇
22ethyl212Hexanol 99 1 1. 34 ±0. 53 0. 99 ±0. 62 NS
12辛烯232醇 12Octen232ol 98 1 2. 00 ±0. 52 1. 16 ±0. 61 NS
正戊醛 12Pentanal 98 1 0. 10 ±0. 08 0. 05 ±0. 05 NS
正己醛 Hexanal 96 1 0. 19 ±0. 30 0. 33 ±0. 18 NS
壬醛 Nonanal 95 1 0. 32 ±0. 36 0. 55 ±0. 17 NS
辛醛 Octanal 99 1 0. 51 ±0. 30 0. 53 ±0. 23 NS
R2( + )2α2蒎烯
(1R)2( + )2Alpha2Pinene 98 1 0. 50 ±0. 10 0. 38 ±0. 26 NS
S2( - )2α2蒎烯
(1S)2( - )2Alpha2Pinene 98 1 0. 19 ±0. 18 0. 07 ±0. 11 NS
(1S)2( - )2β2蒎烯
(1S)2( - )2Beta2Pinene 98 1 0. 98 ±1. 17 0. 16 ±0. 09 NS
( + )2柠檬烯 ( + )2Limonene 95 1 0. 44 ±0. 05 0. 29 ±0. 23 NS
(
-
)2柠檬烯 ( - )2Limonene 92 1 1. 37 ±1. 44 0. 53 ±0. 29 NS
月桂烯 Myrcene 90 1 0. 65 ±0. 60 0. 16 ±0. 15 NS
( + ) - 32蒈烯 ( + )232Carene 东京化成 1 0. 61 ±0. 44 0. 23 ±0. 21 NS
α2松油烯 alpha2Terpinene 90 1 0. 75 ±0. 66 0. 29 ±0. 21 NS
γ2松油烯 gamma2Terpinene 98 + 1 0. 22 ±0. 16 0. 19 ±0. 16 NS
莰烯 Camphene 95 1 0. 47 ±0. 52 0. 21 ±0. 05 NS
侧柏醇 Thujanol 92 1 1. 73 ±0. 58 1. 34 ±0. 98 NS
P2伞花烃 P2Cymene 99 + 1 0. 41 ±0. 34 0. 09 ±0. 05 NS
香桧烯 Sabinene 98 1 2. 24 ±0. 82 0. 89 ±0. 62 NS
小蠹烯醇 Ipsenol ICN 1 1. 22 ±0. 51 0. 26 ±0. 26 3 ②
小蠹二烯醇 Ipsedienol ICN 1 1. 83 ±0. 90 0. 45 ±0. 29 NS
32甲基222环己烯212醇
32methy222cyclohexen212ol 96 1 2. 63 ±1. 74 1. 21 ±0. 88 NS
32甲基222环己烯212酮
32methy222cyclohexen212one 98 1 2. 69 ±2. 04 1. 17 ±0. 88 NS
马鞭草烯酮 L ( - )2Verbenone 94 1 1. 27 ±0. 58 0. 40 ±0. 34 NS
马鞭草烯醇 (s)2cis2Verbenol 95 1 0. 81 ±0. 23 0. 44 ±0. 32 NS
　　①表示雌雄虫触角电位值经 T 检验 (双尾)在α = 0. 05 的水平下没有显著差异。
②表示雌雄虫触角电位值经 T 检验 (双尾)在α = 0. 05 的水平下有显著差异。
不同的采样方法所获得的寄主植物成分是有差
异的 (表 1) 。顶空吸附采样只采集到挥发性绿叶成
分和单萜烯成分 ,这种采样方法能够真实反应寄主
植物周围的挥发性成分 ,且采集到的化合物明显少
于固相微萃取和水蒸汽蒸馏两种采样方法。但是如
果采样条件控制不严格或没有选用适宜的吸附剂 ,
会造成微量成分的缺失 ,难以比较不同处理间的差
异。奇怪的是固相微萃取和水蒸汽蒸馏两种方法都
没有检测到挥发性绿叶成分 ,这可能是由于样品前
处理时或水蒸汽蒸馏方法反应条件剧烈造成易挥发
的小分子量的绿叶成分损失掉了。固相微萃取与常
规的水蒸汽蒸馏方法相比 ,两种采样方法都采集到
562第 3 期 孔祥波等 :侧柏挥发性化学成分的鉴定及其对双条杉天牛的触角电位反应
了大量的倍半萜及其氧化物 ,采样效果差异不大。
但固相微萃取采样方法操作简单、方便 ,优于水蒸汽
蒸馏采样。
对双条杉天牛触角电位比较研究 ,筛选出触角
电位反应强烈的化合物如 12辛烯232醇、22乙基212己
醇、香桧烯、侧柏醇和 ( - )2柠檬烯等 ,然后进一步研
究双条杉天牛对这些化合物的生物学特性 ,确认寄
主植物挥发性成分中对双条杉天牛重要的化合物 ,
可能获得有效的双条杉天牛植物引诱剂 ,从而降低
林间设置饵木诱集监测双条杉天牛的工作量 ,为双
条杉天牛大面积综合治理奠定基础。
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662 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷