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煙草葉片分泌物及植株揮發物釋放規律研究

2015-02-14 06:14:46胡保文董文霞
植物保護 2015年1期
關鍵詞:煙草

李 祥, 楊 真, 胡保文, 戴 勛, 董文霞

(1.云南農業大學植物保護學院,農業生物多樣性與病害控制教育部重點實驗室,云南省農業生物多樣性利用與保護重點實驗室,昆明 650201;2.紅塔煙草(集團)有限責任公司,玉溪 653100)

研究報告

煙草葉片分泌物及植株揮發物釋放規律研究

李 祥1#, 楊 真1#, 胡保文2, 戴 勛2, 董文霞1*

(1.云南農業大學植物保護學院,農業生物多樣性與病害控制教育部重點實驗室,云南省農業生物多樣性利用與保護重點實驗室,昆明 650201;2.紅塔煙草(集團)有限責任公司,玉溪 653100)

煙草次生物質不僅對多種害蟲的定向、產卵等行為具有調控作用,還能吸引天敵進行間接防御。本研究利用溶劑漂洗法提取了煙草旺長期和成熟期的葉片分泌物,利用頂空吸附法收集了煙草旺長期植株的揮發物,并利用氣相色譜(GC)/質譜(MS)聯用技術測定了煙草次生物質的成分及含量。結果表明,煙草葉片分泌物中共檢測出36種化合物,其中旺長期有33種,成熟期有31種。煙草旺長期植株揮發物中共檢測出48種揮發物組分。其中36種組分的日周期釋放規律表現為隨光照加強和溫度升高,釋放量呈現上升趨勢;11:00-15:00時段的釋放量顯著高于其他各個時段(P<0.05)。而其中9種組分表現為在夜間的釋放量顯著升高。

煙草; 溶劑漂洗法; 頂空吸附法; 次生物質

昆蟲通常依靠自身的化學感受器與周圍環境中的化學信息產生關聯,為其尋找適宜的寄主植物,以達到最大程度的成功繁殖[1-2]。多數植食性昆蟲向寄主植物的遠距離定向和降落過程中,其嗅覺起主導作用,所依賴的嗅覺信息正是植物體釋放的揮發性次生物質[3-4]。接觸植物后,植食性昆蟲便對植物表面的非揮發性次生物質和結構特征等做出評價,決定離開或進行取食、產卵等行為[5]。

煙草(Nicotiana tabacumLinnaeus)是我國重要的經濟作物之一。大量研究表明,煙草次生物質不僅對煙夜蛾[Helicoverpa assulta(Guenée)]、棉鈴蟲[Helicoverpa armigera(Hübner)]、煙粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]等昆蟲的定向、產卵等行為具有顯著的調控作用[6-9],某些揮發性次生物質還能吸引中紅側溝繭蜂[Microplitismediator(Haliday)]、棉鈴蟲齒唇姬蜂[Campoletis chlorideae(Uchida)]等天敵進行間接防御[10-12]。煙草提取物對朱砂葉螨[Tetranychus cinnabarinus(Boisduval)]、小菜蛾[Plutella xylostella(Linnaeus)]等害蟲也具有一定的毒殺作用[13-15]。煙草上主要害蟲煙夜蛾、馬鈴薯麥蛾[Phthorimaea operculella(Zeller)]等都具有晝伏夜出的活動規律,De Moraes等的研究表明,煙草揮發物在不同時段的釋放差異,與其主要害蟲的為害習性有明顯的相關性[16]。

然而,關于煙草次生物質的研究,至今尚未有全面系統的報道。已有的研究主要集中在揮發物的提取與鑒定[17-19]。關于揮發性較弱的葉片分泌物成分,以及煙草次生物質在不同生育期和日周期不同時段的釋放規律至今未見報道。本研究利用氣相色譜(GC)/質譜(MS)聯用技術測定了煙草次生物質的組成,明確了煙草旺長期與成熟期葉片分泌物的成分差異,以及煙草旺長期植株揮發性物質的成分及其日周期釋放規律,為今后探明煙草次生物質與昆蟲間的作用機理以及從化學生態學角度進行害蟲防治提供一定的依據。

1 材料與方法

1.1 材料

煙草品種為‘K326’,是我國各大煙區廣泛栽種的品種,煙草包衣種子由玉溪中煙種子有限責任公司提供。于2013年3月間在人工氣候箱(FLI2000H型,日本EYELA公司)內采取漂浮育苗的方式進行催芽,出芽后移栽至云南農業大學溫室種植,于2013年6月進行試驗。煙草生長期間不噴施任何農藥,植株長勢良好。

1.2 方法

1.2.1 煙草不同生育期葉片分泌物的收集

溶劑漂洗法參照Udayagiri和Mason的方法[20],并稍作改進:試驗前1 d用蒸餾水洗凈試驗所需的葉片,并覆蓋保鮮袋。試驗時,于12:00從溫室剪取、稱量50 g健康的煙草旺長期和成熟期中部葉片,在4個存有50 mL二氯甲烷(色譜純,>99.9%,天津四友)的燒杯中依次漂洗葉片5~10 s,將漂洗液用濾紙過濾2遍,加入癸烷和乙酸芐酯各2 000 ng作為內標,用氮吹法濃縮至2 mL,于-20℃冷藏待用。上述所有試驗操作均在冰盒中進行,重復4次,取等量二氯甲烷重復以上過程作為空白對照。

1.2.2 煙草旺長期植株揮發物的收集

煙草旺長期植株揮發物的收集采用動態頂空吸附法。試驗時選取長勢良好、無病蟲害的旺長期植株6株,用保鮮膜和錫箔紙依次包裹土壤,在干燥潔凈的玻璃干燥器中靜置3 d,使其適應系統環境。試驗前更換玻璃干燥器,并通氣10 min去除其中的氣味。玻璃干燥器上部通入兩根裝有吸附劑(700 mg Porapak Type Q,80~100 mesh,Waters)的巴斯德管,其中一根用Teflon管連接大氣采樣儀(QC-1S型,北京市勞動保護科學研究所);另一根與活性炭相連接,作為凈化空氣的入口。收集時,控制空氣流量為600 mL/ min,連續吸附24 h,保持環境通風、無異味,光源為自然光。收集完成后的樣品用2 mL正己烷(色譜純,>98.0%,Merck)洗脫至棕色樣品瓶中,加入癸烷和乙酸芐酯各2 000 ng作為內標,用氮吹法濃縮至100μL,于-20℃冷藏待用。重復4次,系統為空白對照。4次重復所用煙草植株的總重量(不含根系)依次為337.68、309.44、284.80、318.36 g。

1.2.3 煙草旺長期植株不同時段揮發物的收集

試驗于2013年6月進行,此時,昆明市05:30天色開始變亮,06:30天色完全變亮;19:30天色開始變暗,20:30天色完全變暗。揮發物日周期釋放規律試驗于以下5個不同時段進行收集:A,06:30-10:30時段;B,11:00-15:00時段;C,15:30-19:30時段;D,20:30-00:30時段;E,01:00-05:00時段。每次試驗前更換新的收集裝置。收集方法參照1.2.2。4次重復所用煙草植株的總重量(不含根系)依次為94.53、113.62、109.76、99.67 g。

1.2.4 煙草葉片分泌物和植株揮發物組分的分離與鑒定

利用氣相色譜(GC)/質譜(MS)聯用儀(Agilent 6890A/5973MS,美國Agilent公司)對煙草葉片分泌物和揮發物進行分析,氫火焰離子檢測器FID,色譜柱為HP-5毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);程序升溫:起始溫度40℃,以3℃/min升溫至80℃,再以5℃/min升溫至260℃;柱前壓100 kPa,載氣為高純氦氣,流速1.0 mL/min,分流進樣,分流比為10∶1,進樣量2.0μL。質譜條件:EI離子源,電子能量70eV,質子掃描范圍35~500 amu,四級桿溫度150℃,離子源溫度230℃,傳輸線溫度250℃,柱壓100 kPa。通過核對標準譜庫(Wiley7n.l)與標準化合物的質譜圖,根據標準化合物的保留時間對提取物組分進行定性分析;并通過峰面積歸一法和內標法對各組分進行定量分析。

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel和SPSS 18.0軟件進行分析,利用Duncan氏新復極差法進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 煙草不同生育期葉片分泌物的組成及含量

2.1.1 煙草不同生育期葉片分泌物的組成及含量

利用溶劑漂洗法從煙草葉片分泌物中共計檢測出36種化合物。其中旺長期葉片中共檢測出33

種,成熟期葉片中共檢測出31種。在煙草不同生育期葉片分泌物中均存在的化合物有28種。煙草旺長期葉片中特有的化合物為十三烷、十四烷、十五烷、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、苯并噻唑;煙草成熟期葉片中特有的化合物為1-十八碳烯、十四烷酸、4-甲基苯乙酮(表1)。

煙草不同生育期葉片分泌物組分主要包括萜類、芳香族和脂肪族化合物;其中脂肪族化合物不僅含量較高,而且種類豐富,包括烴類、酸類、酰胺類、酯類和醛類化合物,其中以烴類化合物的含量最高(表1)。煙草從旺長期至成熟期間,其葉片分泌物總量呈上升趨勢,但兩者不存在顯著差異(P>0.05)。隨著煙草的生長,葉片分泌物成分中,萜類、酸類化合物含量逐漸上升,芳香族、酯類化合物含量逐漸下降,在煙草旺長期和成熟期間存在顯著差異(P<0.05)(表1)。煙堿在葉片分泌物所有組分中含量最高,也是變化量最大的物質,在旺長期和成熟期時,其含量分別占提取物總量的15.00%和24.01%(表1)。

表1 煙草不同生育期葉片分泌物組成1)Table 1 Quantities of cuticular components of tobacco leaves during different growth stages

續表1 Table 1(Continued)

2.1.2 煙草不同生育期葉片分泌物中萜類和芳香族化合物的組成及含量

隨著煙草生長,萜類化合物的含量顯著升高(P<0.05)。其中,1,5,9-三甲基-12-異丙基-4,8,13-環十四碳三烯-1,3-二醇為含量最高的萜類化合物,其旺長期和成熟期含量分別占提取物總量的14.09%和20.53%,從煙草旺長期至成熟期間顯著升高(P<0.05)。降茄二酮在旺長期的含量是成熟期的2.18倍,是變化率最大的萜類化合物(表1)。

芳香族化合物的含量變化很大,成熟期葉片中的芳香族化合物含量僅為旺長期的31.12%。所鑒定出的4種芳香族化合物中,4-甲基苯乙酮僅存在于成熟期煙草葉片中;苯并噻唑僅存在于旺長期煙草葉片中。鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯是煙草葉片分泌物中含量最高的芳香族化合物,但僅存在于旺長期葉片分泌物中。鄰苯二甲酸二丁酯在不同生育期煙草葉片中均能檢測到,從旺長期到成熟期間,其含量約下降了(1 175.34±193.97)ng(表1)。

2.1.3 煙草不同生育期葉片分泌物中脂肪族化合物的組成及含量

從煙草不同生育期葉片分泌物中共鑒定出18種烴類化合物,旺長期葉片中含有17種化合物,成熟期葉片中僅含有15種化合物。除2,6,10-三甲基十五烷外,均為直鏈烷烴。十三烷、十四烷、十五烷僅存在于旺長期葉片中,其總量約占旺長期葉片中烴類化合物總量的17.17%。1-十八碳烯是唯一的不飽和烷烴,該物質僅存在于成熟期葉片分泌物中。三十烷是含量最高的烴類化合物,占煙草葉片分泌物總量的10%左右。隨著煙草的生長,十六烷、十七烷、二十八烷、二十九烷的含量逐漸降低;壬烷、十八烷、二十五烷、二十六烷的含量逐漸升高,均在旺長期和成熟期間存在顯著差異(P<0.05)(表1)。

4種酸類化合物均為直鏈烷酸,其中,亞油酸是唯一的不飽和烷酸。除十八烷酸外,另外3種酸類化合物的含量在旺長期和成熟期間變化顯著(P<0.05)。十四烷酸僅存在于成熟期葉片分泌物中,約占提取物總量的0.78%。酰胺類化合物在煙草旺長期和成熟期葉片分泌物中含量較低,分別僅占提取物總量3.97%和4.23%。在旺長期至成熟期間,順-9-十八碳烯酰胺的含量表現為顯著升高;芥酸酰胺的含量表現為顯著降低(P<0.05),但酰胺類化合物的總量在煙草旺長期和成熟期間無顯著差異(P>0.05)(表1)。

2.2 煙草旺長期植株揮發物的組成及含量

2.2.1 煙草旺長期植株揮發物的組成及含量

利用頂空吸附法從煙草旺長期植株揮發物中共計鑒定出48種揮發物組分,其總量約為(82 047.52± 7 202.70)ng(表2)。主要包括綠葉氣味、萜類、芳香族和脂肪族化合物。其中,脂肪族化合物的含量較高,約占揮發物總量的41.39%,包括烴類、醛類、酸類、酮類、酯類和醇類化合物,其中烴類化合物的含量顯著高于其他類別的脂肪族化合物(P<0.05)。萜類化合物和芳香族化合物含量較為接近,分別為(21 357.93±2 061.12)ng和(21 895.67±2 818.66)ng。綠葉氣味物質的含量較低,不足揮發物總量的5%(表2)。

表2 煙草旺長期植株揮發物組成Table 2 Component quantities of volatile compounds from tobacco plants at vigorous growing stage

續表2 Table 2(Continued)

2.2.2 煙草旺長期植株中綠葉氣味、萜類和芳香族化合物的組成及含量

煙草旺長期植株揮發物中共鑒定出4種綠葉氣味物質。其中,順-3-己烯-1-醇的含量占綠葉氣味物質總量的一半以上,顯著高于其他組分(P<0.05)。本研究共計鑒定出13種萜類化合物,其總量約占揮發物總量的26.03%。其中,新植二烯約占萜類化合物總量的42.79%,顯著高于其他組分(P<0.05)。茄酮、香葉基丙酮、降茄二酮、α-柏木醇為含氧萜類化合物,約占萜類化合物總量的26.58%。煙草植株揮發物中芳香族化合物種類豐富,包括醛類、酮類、酚類、酯類和雜環類化合物等,其總量約為(21 895.67±281 8.66)ng。其中,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚是揮發物中含量最高的化合物。苯并噻唑是僅有的含硫芳香族化合物,其含量不足揮發物總量的1%(表2)。

2.2.3 旺長期煙草植株中脂肪族化合物的組成及含量

從煙草旺長期植株揮發物中共鑒定出11種烴類化合物,均為飽和烷烴,約占脂肪族化合物總量的49.59%。其中,十五烷是含量最高的烴類化合物。醛類化合物的含量約占揮發物總量的7.57%,均為碳原子數相鄰的飽和直鏈烷醛,以癸醛含量最高,約占醛類化合物總量的49.46%。本研究僅鑒定出癸酸和十六烷酸2種酸類化合物,其含量分別為(1 339.63±118.83)ng和(3 440.45±301.15)ng;以及6-甲基-5-庚烯-2-酮和2,6-二叔丁基-2,5-環己二烯-1,4-二酮2種酮類化合物,其含量分別占揮發物總量的1.73%和3.99%。酯類和醇類化合物的含量極低,乙酸丁酯、異硫氰酸環己酯、2-乙基己醇的含量均不足揮發物總量的1%(表2)。

2.3 煙草旺長期葉片分泌物與植株揮發物的組成及含量分析

從煙草旺長期葉片分泌物和植株揮發物中分別鑒定出33種和48種化合物,均包含萜類、芳香族和脂肪族化合物。每單位質量的樣品中,這幾類化合物在葉片分泌物中的含量均顯著高于植株揮發物(P<0.05)。綠葉氣味物質僅存在于植株揮發物中,未在葉片分泌物中檢測到(表1,表2)。

煙草旺長期葉片分泌物和植株揮發物共包含14種共有化合物。兩種不同提取方法所獲得的煙堿含量差異極顯著(P<0.01),每單位質量的樣品中,頂空吸附法所獲得的煙堿含量僅為溶劑漂洗法的1.37%。萜類化合物中的茄酮和降茄二酮在葉片分泌物中的含量顯著高于植株揮發物,但新植二烯在植株揮發物中的含量約為葉片分泌物中1.52倍。苯并噻唑和鄰苯二甲酸二丁酯為共有的芳香族化合物,溶劑漂洗法所獲得的這2種物質的含量顯著高于頂空吸附法(P<0.05)。兩種不同提取方法所獲得的提取物中,均包含壬烷、十三烷、十四烷等7種烴類化合物,分別占葉片分泌物中和植株揮發物中脂肪族化合物總量的22.68%和69.42%,占提取物總量的9.59%和14.31%。但是,每單位質量的樣品中,溶劑漂洗法所獲得的這7種物質的含量均顯著高于頂空吸附法(P<0.05)。癸醛是唯一共有的醛類化合物,該物質在植株揮發物中的含量約為葉片分泌物中的1.18倍(表1,表2)。

2.4 煙草旺長期植株日周期揮發物釋放規律

煙草旺長期植株揮發物所鑒定出的48種揮發物組分中,36種組分的日周期釋放規律表現為隨光照加強和溫度升高,釋放量呈現上升趨勢;11:00-15:00時段的釋放量顯著高于其他各個時段(P<0.05)。5個不同時段的煙草植株揮發物釋放總量的變化趨勢與上述規律一致,其釋放量依次為(4 744.10±300.66)ng、(9 185.28±792.22)ng、(5 200.32±1 084.21)ng、(4 831.62±970.83)ng、(4 309.31±635.21)ng(圖1)。

圖1 煙草旺長期植株揮發物全日不同時段釋放總量Fig.1 Total amount of volatiles released from tobacco plants at vigorous growing stage during different periods in a day

煙草揮發物中,綠葉氣味物質中的3-己醇、己醛、反-2-己烯醛、順-3-己烯-1-醇,脂肪族化合物中的壬烷、3-甲基癸烷、壬醛,萜類化合物中的α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯、對-聚傘花素、反-羅勒烯這12種化合物釋放規律較為特殊,不遵循上述規律。其中,己醛在一天內各時段的釋放量較為相似,以后半夜的釋放量較高,但在各個時段間不存在顯著差異(P>0.05)。反-羅勒烯從日出時開始大量釋放,在日出至正午時段釋放量較高,顯著高于其他時段(P<0.05)。由正午后開始,釋放量逐漸降低,在日出前降到最低。3-甲基癸烷在日出至正午時段的釋放量顯著高于其他時段(P<0.05),但一天內其他時段的釋放量之間不存在顯著差異(P>0.05)。3-己醇、3-蒈烯、對-聚傘花素在進入暗期后不久大量釋放,其釋放量顯著高于其他時段(P<0.05)。α-蒎烯和β-蒎烯表現為進入暗期后釋放量持續升高,且后半夜的釋放量顯著高于前半夜(P<0.05)。順-3-己烯-1-醇、反-2-己烯醛、壬烷、壬醛也表現為進入暗期后大量釋放,但在夜間2個時段間的釋放量不存在顯著差異(P>0.05)(圖2)。

圖2 煙草旺長期植株揮發物組分全日不同時段釋放量Fig.2 The volatile compounds released from tobacco plants at vigorous growing stage during different periods in a day

3 討論

國內外大量學者利用頂空吸附法[11,18,21-22]、水蒸餾法[9,17]、固相微萃取技術[19]對不同的煙草樣品及其制品進行了研究,其中共有47種化合物與本研究的結果相一致。萜類化合物中α-胡椒烯、異長葉烯、α-柏木醇、黑松醇、1,5,9-三甲基-12-異丙基-4,8,13-環十四碳三烯-1,3-二醇這5種物質,芳香族化合物中苯并噻唑、4-乙基苯乙酮、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯這4種物質,脂肪族化合物中壬烷、3-甲基癸烷、2,6,10-三甲基十五烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、癸酸、十七烷酸、亞油酸、乙酸丁酯、異硫氰酸環己酯、順-9-十八碳烯酰胺、芥酸酰胺、2-乙基己醇、十一烷醛、2,6-二叔丁基-2,5-環己二烯-1,4-二酮這14種物質未見報道。推測這可能是由于收集的時間、方法及煙草的品種、部位等差異所導致。本研究中,葉片分泌物收集時采用的是離體煙草葉片,剪取時會對煙草造成一定的機械損傷,這可能會導致一些次生物質的含量發生變化,甚至刺激植物體產生新的化合物。這也可能是導致本研究中植株揮發物和葉片分泌物的鑒定結果差異較大的原因之一。

本研究利用溶劑漂洗法和頂空吸附法從不同生育期煙草葉片和植株中共計提取到70種化合物。其中,煙堿揮發性較弱,由于收集方法的差異,導致其在煙草植株揮發物中檢測到的含量較低,但在煙草葉片分泌物中含量最高。綠葉氣味物質通常在植物與昆蟲間的通訊中發揮重要的作用[23]。這類物質主要通過植物體內的茉莉酸由脂氧合酶途徑進行合成和轉化[24]。綠葉氣味物質沸點較低、易揮發,附著在葉片上的含量較少,由于收集方法的差異,導致其大量存在于頂空吸附法收集到的提取物中,而未能在溶劑漂洗法的提取物中檢測出。萜類化合物主要靠類異戊二烯途徑進行合成與轉化[25]。本研究中,溶劑漂洗法收集到的萜類化合物的種類遠低于頂空吸附法,這可能是由這些物質的理化性質差異所致。萜類化合物對于植物體的防御系統具有重要意義,多數萜類化合物不僅對植食性昆蟲具有驅避甚至是毒殺作用,還具有引誘天敵的通訊作用[26-27]。關于芳香族化合物的生物合成途徑報道較少,通常由L-苯丙氨酸作為起始分子,由莽草酸途徑進行一系列的羥基化、甲基化等反應形成各種芳香族化合物。這類物質在植物體中主要作為香氣成分和結構物質[28]。付曉偉等的研究發現,寡食性的煙夜蛾對芳香族化合物能產生強烈的電生理反應,但是廣食性的棉鈴蟲對這類物質的響應值則偏低[29]。因此可以認為,煙草中的某些芳香族化合物對其主要害蟲可能具有一定的行為調控作用[8]。脂肪族化合物作為結構性物質,廣泛存在于各類植物體中。因而煙草植株揮發物和葉片分泌物中,脂肪族化合物均占了很大的比例。葉片表面蠟質層上的弱揮發性烷烴類化合物通常被認為是昆蟲近距離寄主定向、產卵行為等的信號物質[20,30-31]。煙草旺長期時受蟲害較為嚴重,而葉片分泌物在旺長期和成熟期之間含量變化顯著的一些組分,很可能與一些害蟲的取食、產卵等為害行為相關。

許多植物揮發物的釋放存在晝高夜低的現象,表現為上午時釋放量迅速增加,中午時達到最大,然后在下午、晚上逐漸減少。這與溫度、光照以及植物體本身的生態生理特性相關[32-33]。此外,植物在由明轉暗時,某些揮發物的釋放會表現出一個短暫的暴發[34]。本研究中,煙草多數揮發物的釋放規律與之吻合。植物揮發物的釋放節律與植食性昆蟲日活動規律具有明顯的關聯性,植物體可通過調整自身某些揮發物的晝夜釋放規律來改變自身與昆蟲間的相互作用關系[35]。研究發現,經美國棉鈴蟲(Helicoverpa zeaBoddie)等夜蛾科昆蟲取食后的煙草能持續釋放特異性揮發物組分,并且晝夜釋放量差異顯著。其中,反-2-己烯醛、順-3-己烯-1-醇、3-己醇、己醛等綠葉氣味物質,其夜間釋放量大的規律與夜蛾科昆蟲的活動規律相符合,進而發現夜間獨有的揮發物釋放組合是調控夜蛾科成蟲寄主選擇等行為的重要因素之一[16]。萜類化合物中,反-羅勒烯已被證明是煙夜蛾等多種蛾類定向與產卵的關鍵性物質,并且可以協同其他化合物進一步增強引誘效果[22,36]。研究發現,反-羅勒烯夜間釋放量的增加很可能是煙草防御機制的表現之一[37]。馬艷粉等的Y形嗅覺儀選擇試驗表明,α-蒎烯、β-蒎烯、p-聚傘花素、檸檬烯、壬醛等對煙草麥蛾等有顯著的引誘作用[38]。由此可以推測,本研究中反-2-己烯醛、壬醛、反-羅勒烯等具有特殊釋放規律的化合物很可能是調控昆蟲為害習性的關鍵性物質。

鑒于植物與昆蟲間信息交流的復雜性,在明確煙草葉片分泌物和植株揮發物成分、含量及釋放規律的基礎上,今后可利用這些化合物進行昆蟲電生理試驗,以及室內生物測定和田間試驗等,以明確對某些特定昆蟲具有生理活性的組分,在此基礎上可開發出植物信息素引誘劑或者驅避劑等新型農藥,進而實現對部分害蟲的生態防控。

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The release of leaf exudates and plant volatiles of tobacco

Li Xiang1, Yang Zhen1, Hu Baowen2, Dai Xun2, Dong Wenxia1
(1.College of Plant Protection,Yunnan Agricultural University;Key Laboratory of Agro-Biodiversity and Pest
Management of Education Ministry of China;Yunnan Key Laboratory of Agro-Biodiversity and
Conservation,Kunming650201,China;2.Hongta Group Co.,Ltd.,Yuxi653100,China)

Secondary metabolites released from tobacco manipulated the orientation and oviposition behaviors of pest insects and attracted natural insects to some pests.The major cuticular components of tobacco leaves were extracted by rinsing the leaves with dichloromethane and collecting tobacco plant volatiles by headspace absorption,and the components were analyzed by GC/MS.The results indicated that 36 compounds were identified from the tobacco leaves,33 compounds at vigorous growing stage,31 compounds at mature stage.Forty-eight volatile compounds were identified from tobacco plants at vigorous growing stage.The amounts of 36 compounds increased with the increase of temperature and sunlight,and the tobacco emitted high level of these volatile compounds at 11:00 15:00.However,the amounts of 9 compounds increased at night.

tobacco; leaf rinse with dichloromethane; headspace absorption; secondary metabolite

Q 946.8

A

10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.003

2014 01 28

2014 03 07

致 謝:感謝中國科學院昆明植物研究所余珍老師在植物揮發物鑒定上給予的幫助。

*通信作者 E-mail:dongwenxia@163.com

#同等貢獻,并列為第一作者

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