全 文 ：

收稿日期: 2001
11
21
基金项目: 1992
1994年 杨树抗天牛物质基础的研究 的部分内容
作者简介: 孙丽艳(1962
) ,女,吉林白城人,高级工程师.


文章编号: 1001
1498( 2002) 05
0570
05
对云斑白条天牛具有不同抗性的杨树品种中
挥发物成分的研究
孙丽艳1, 韩一凡2, 周银连2, 阮大津2
( 1.中国人民大学环境学院 ,北京
100872; 2.中国林业科学研究院林业研究所 ,北京
100091)
摘要: 研究了对云斑白条天牛有不同抗性的杨树品种中挥发物的化学成分,通过 GC
MS
DS 分析, 鉴
定了 68 个成分, 南抗 1号 A
34
17 杨中挥发物成分最多, 271 杨最少, !
69 杨与 297杨居中。研究发
现不同抗性的杨树的烷烃含量及提取物含有的挥发物成分的数量与抗性一致。另外, 南抗 1 号 A
34

17 杨、297 杨和!
69杨中松柏醇的含量远远高于 271杨, 具有高抗性能的南抗 1号 A
34
17 杨中有机
酸、醛、酮、酯等成分明显高于其他品种。对总离子流较强的 24 个成分进行了数理统计中的聚类分
析,仅从数理统计的角度看, !
69 杨和 271 杨首先聚为一类, 其次将南抗 1 号 A
34
17 杨和 297 杨聚
为一类,最后将南抗 1 号A
34
17杨和!
69 杨又聚为一类,这与南抗 1 号 A
34
17 杨抗性最强, 297 杨
次之, !
69杨为中抗, 271杨为感虫的实际情况相符。
关键词: 杨树; 抗性; 云斑白条天牛; 挥发物成分
中图分类号: S79211




文献标识码: A
杨树( Populus spp. )受多种害虫危害,云斑白条天牛( Bactocera horsf ieldi (Hope. ) )为杨树的
主要害虫。经过多年的努力, 已培育出抗天牛的南抗 1号A
34
17杨、中抗性 297杨、感虫 271
杨和其母本 !
69杨(中抗) , 297杨的抗性不如南抗 1号 A
34
17杨, 但强于其母本 !
69杨和
感虫 271杨。这 4个品种中的酚酸类、维生素类、糖类、氨基酸及丹宁类等化合物已有报道[ 1]。
关于杨树这一速生树种中挥发物的成分,国外有人进行了研究, 仅报道了十几个成分[ 2]。这 4
个品种的挥发性成分用 GC
MS
DS分离鉴定了 68个化合物,其中有 Benjamin R Matters等[ 3]已
报道过的成分,大部分成分是其未报道过的, 但文献报道过的
、
蒎烯等成分,在本研究中并
未发现。
1
材料与方法
1. 1
材料及其处理
1992
1994年 6
7月份,取林研所实验地培育的一年生南抗1号 A
34
17杨(抗虫)、297
杨(部分感虫)、!
69杨(母本,中抗)及 271杨(感虫)嫩枝及树皮,每个品种至少 10株以上,剪
碎、混匀, 放入水中进行水蒸气蒸馏 4 h,蒸馏液中加入乙醚萃取,然后将大部分乙醚挥发除去,
林业科学研究
2002, 15( 5) : 570
574
Forest Research
冷藏,以备气质联用测试用。
1. 2
GC
MS
DS实验方法
利用气相色谱( HP
5790)和质谱仪( HP VG7070)进行 GC
MS
DS 联用分析, OV
1毛细管
( 0. 32 mm∀ 12 m) ,温度 50
290 # (每分钟升温 5 # , 290 # 时恒温 5 min) , He(载气) 0. 6
kg∃cm- 2,加速电压 6 000 Ve。
1. 3
数理统计方法
利用中国人民大学统计系所编的数理统计软件[ 4]进行聚类分析, 采用 q
clustering, 将数据
进行标准化处理,选用明氏距离,指数为 2,聚类分析方法选最短距离法。
2 结果与分析
2. 1
不同抗性杨树品种的挥发物成分
用GC
MS
DS鉴定南抗 1号A
34
17杨、!
69杨、297杨及 271杨的水蒸气提取物,共鉴定
了68个成分(表 1)。从总离子流图 1
4可看出, 南抗 1号 A
34
17 杨中提取物的成分峰最
多, 271杨最少, !
69杨与297杨居中, 同时, 南抗 1号A
34
17杨中烷烃含量最高, 297杨和 !

69杨次之, 271杨最少,这恰好与这 4个杨树品种的抗虫性一致。另外, 南抗 1号A
34
17杨、
297杨和 !
69杨中松柏醇的含量远比 271杨的高,具有高抗性能的南抗1号A
34
17杨中有机
酸、醛、酮、酯等成分明显高于其他品种。
图 1
南抗 1号 A
34
17杨总离子流图
图 2
!
69杨总离子流图
571第 5 期 孙丽艳等: 对云斑白条天牛具有不同抗性的杨树品种中挥发物成分的研究
表 1
气质联用鉴定结果
峰号 化合物

总离子流强度/ %
17杨 69杨 271杨 297杨 峰号 化合物


总离子流强度/ %
17杨 69杨 271杨 297杨
1( 9) 2
己烯醛 15 14 - -
2(14) 反
3
己烯醇
1 - - 22 12
3(18) 顺
3
己烯醇
1 - - 23 -
4(21) 环戊二烷乙烯 - - - 14
5(54) 苯甲醛 15 4 6 25
6(78) 环己二酮
1, 2 3 10 5 99
7(82) 苯酚 32 10 6 -
8(89) 2
甲基丁烯二酸缩酐 - - - 14
9( 111) 水杨醛 82 17 100 77
10(129) 苯乙酮 11 4 t 12
11(137) 甲基苯酚 6 3 2 5
12(153) 氧化里哪醇 21 4 2 13
13(181) 里哪醇 40 14 12 47
14(213) 乙烯基卡宾醇 10 - - -
15(236)
1, 7, 7
三甲基环( 2, 2,
1)庚醇
2 25 11 9 36
16(255) 水杨酸甲酯 15 t 2 t
17(263) 1


松油烯 t 4 4 11
18(269) 2
羟基乙酸 t t t 5
19(284) 3, 4
二氢藏红花醛 8 t 2 t
20(298) 苯并呋喃 10 16 4 11
21(338) 香叶醇 10 5 9 11
22(374) 肉桂醇 8 t - -
23(381)
3
乙酰基
4
甲基
苯酚 18 14 5 17
24(397)
2, 5, 6
三甲基 4
庚烯
酮
3 t - - -
25(429) 松柏醇 69 57 16 55
26(453) 香夹兰醛 6 - - -
27(567) 紫罗兰酮 9 5 5 11
28(576) 十四烷 5 7 7 t
29(599)
4
甲基
2, 5

二丁基苯酚 t 4 2 -
30(617) 十五烷 29 10 - 3
31(619) 莰烯 - - 13 -
32(636) 揽香醇 5 4 - 4
33(638) 9
氢芴 - - 5 -
34(664) 4
苄基
1, 2
二甲苯 - 9 7 -
35( 699) 十二酸 11 t t t
36( 711) 布藜酸 36 - 7 -
37( 718) 十六烷 55 29 6 20
38( 723) 醇 A 97 40 20 50
39( 732) 醇 B 99 25 19 50
40( 739) 醇 B异构体
- 23 12 11
41( 747) 2, 4
二乙基联苯
42( 789) 二十酮
2 5 - t t
43( 803) 十八醛 34 26 19 15
44( 812) 十七烷 76 60 32 t
45( 902) 十八烷 64 55 7 3
46( 923)
6, 10, 14
三甲基十
五酮
2 45 32 16 5
47( 949) 十七三烯醇 - 6 30 -
48( 961) 十九烷 t t - -
49( 991)
邻苯二甲酸
二丁酯 78 50 16 8
50(1005) 十六酸 20 t t -
51(1054) 十六酸乙酯 74 t t t
52(1068) 二十烷 46 17 14 11
53(1119) 十六醇 57 - - -
54(1145) 植醇 97 - 10 10
55(1159) 十八烯酸 - 20 - -
56(1170) 十八烯醇
1 53 - - -
57(1173)
6
甲基
2

苯基喹啉 - 24 - -
58(1292) 二十三烷 53 32 7 13
59(1359) 二十四烷 23 10 - 5
60(1426) 二十五烷 32 21 t 13
61(1490) 二十六烷 24 22 t 12
62(1553) 二十七烷 44 30 2 17
63(1612) 二十八烷 26 24 t 11
64(1672) 二十九烷 52 37 7 14
65(1727) 三十烷 16 12 t 5
66(1781) 三十一烷 14 8 - t
67(1834) 三十二烷 9 3 - t
68(1886) 三十三烷 5 1 - t


注:离子丰度并不代表化合物的真实含量,而与化合物的性质有关。 t 表示离子丰度低于 1%。 - 代表无此物质。
醇 A为化合物 。醇 B和醇 B异构体为化合物 的同分异构体。峰号后边的数字为质
谱的扫描数。17杨为南抗 1号A
34
17杨; 69杨为!
69杨。
572
林
业
科
学
研
究 第 15卷
图 3
271杨总离子流图
图 4
297杨总离子流图
烷烃类的含量及提取物含有的挥发物成分的多少与抗性成正比。水蒸汽蒸馏提取物中所含烷
烃化合物实为植物蜡保护层中的成分, 由此推测, 植物中含蜡较高,保护性能较好,树木不易受
天牛危害。另外,树木中含有的挥发成分多, 挥发成分中有机酸、醛、酮、酯等成分含量高,可能
对昆虫的刺激性强, 使昆虫不易于选择其啃食。上述实验结果与实际经验相符合。
2. 2
挥发成分的聚类分析
图 5
4种杨树挥发性化合物离子流较大成分的聚类图
纵观样品总离子流图(图1
4)和所含
成分表,除南抗 1号 A
34
17杨中提取物的
成分峰最多, 271杨最少, !
69 杨与 297 杨
居中, 及烷烃有明显的规律可言外, 其他成
分一时难以找出显著差异。因此, 将这 4
个品种中的总离子流较强的成分 (烃类除
外)进行数理统计中的聚类分析, 实验各选
用了 24个成分输入 (表 2) , 采用最短距离
法,结果见图 5。由图中看出, 其中 271 杨
和!
69杨首先聚为一类, 其次 297 杨和南
抗 1号 A
34
17杨合为一类。从除烷烃以
573第 5 期 孙丽艳等: 对云斑白条天牛具有不同抗性的杨树品种中挥发物成分的研究
外的成分看, 297杨的抗性强于271杨和 !
69杨, 但不如南抗 1号A
34
17杨,这与实际情况相
符。植物的抗虫性好坏是由多种因素决定的,本文仅从挥发物的角度来阐述这一问题,更多的
工作有待深入进行。
表 2
聚类分析变量数据
树种 X1 X2 X3 X4 X 5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18 X19 X 20 X21 X22 X23 X24
南抗 1号A
34
17杨 15 35 82 11 6 21 40 25 15 10 10 18 69 9 0 0 5 97 99 78 97 0 0 0
!
69杨 4 20 17 4 3 4 14 11 0 16 5 14 57 5 4 23 4 40 25 50 0 6 9 4
271杨 6 11 100 0 2 2 12 9 2 4 9 5 16 5 2 12 0 20 19 16 10 30 7 4
297杨 25 99 77 12 5 13 47 36 0 11 11 17 55 11 0 11 4 50 50 8 10 0 0 11


注: X1: 苯甲酸; X2: 苯酚与环二酮之和; X3: 水杨醛; X4: 苯乙酮; X5:甲基苯酚; X6: 氧化里哪醇; X7: 里哪醇; X8: 1, 7,
7
三甲基环( 2, 2, 1)庚醇
2; X9: 水杨酸甲酯; X10: 苯并呋喃; X11: 香叶醇; X12: 2
乙酰基对羟基甲苯; X13: 松柏醇; X14: 紫罗
兰酮; X15: 2, 5
二丁基甲苯酚; X16: 3, 4
二乙基联苯; X17: 揽香醇; X18: 醇 A; X19:醇 B ; X20: 邻苯二甲酸二丁酯; X21: 植醇;
X22: 十七三烯醇; X23: 1
苄基 3, 4
二甲苯; X24: 1


松油醇。
参考文献:
[ 1] 孙丽艳,韩一凡.对云斑天牛有不同抗性的杨树品种中化学物质的分析[ J] . 林业科学, 1995, 31( 4) : 338
345
[ 2] ChapinIII F S, Tryon P R , van Cleve K. Inf luence of phosphorus on growth and biomass distribution of Alaskan taiga tree seedlings[ J] .
Can J For Res, 1983, 13: 1092
1098
[ 3] Mattes B R, Clausen H P, Reichardt P B. Volat ile constituents of balsan poplar: The phenol glycoside connect ion[ J] . Phytochemistry,
1987, 26( 5) : 1361
1366
[ 4] 孙丽艳,朱国彬. 白酒中微量成分的聚类分析[ A] . 见:张大力. 第十届国际商品学会论文集[ C] . 北京:中国人民大学商
品学系, 1989
Study on Volatile Constituents of Populus deltoides with
Different Resistant Ability to Batocera horsf ieldi
SUN Li
yan1, HAN Yi
fan2, ZHOU Yin
lian2, RUAN Da
jin2
( 1. School of Environment , Renmin University of China, Beijing
100872, China;
2. Research Institute of Forestry, CAF, Beijing
100091, China)
Abstrat: The volatile constituents resistant to Batocera horsf ieldi in 4 kinds of Populus deltoides were
studied. Sixty
eight constituents were determined by GC
MS
DS. It is discovered that the better the resis

tant ability to B. horsf ieldi , the higher the content of alkyl hydrocarbon in the 4 varieties of P . deltoides
tested. Twenty
four main constituents were clustered. The result of clustering analysis coincides with the
actual situat ion.
Key words: Populus deltoides ; resistant to Batocera horsf ieldi ; volatile constituent
574
林
业
科
学
研
究 第 15卷