北京平谷地區次生林栓皮櫟枝葉揮發性物質組分分析及對機械損傷的響應

張玉婷 王小菲 倪妍妍 劉建鋒* 江澤平

(1.中國林業科學研究院林業研究所，北京 100091； 2.國家林業局林木培育重點實驗室，北京 100091)

植物在生長過程中都會產生和釋放揮發性物質(volatile organic compounds,VOCs)，其種類繁多，據估計超過上萬種[1]，這些揮發性物質主要包括芳香烴類、萜烯類、酯類、醛酮類、烷烴類、醇類以及含氮、含硫、含氯等化合物。

植物揮發性物質的釋放是植物與昆蟲、病原菌以及非生物環境脅迫等長期協同進化的結果。植物所釋放的這些揮發性物質通常在調節植物與植物，植物與微生物、昆蟲、動物間，具有一定的生態功能。研究發現昆蟲取食、機械損傷、化學誘導、病原菌侵染均可造成某些揮發性組分的大量釋放[2～4]，對于昆蟲、病原菌以及草食動物等的侵害具有強烈的威懾作用，如一些揮發性氣體可直接阻止昆蟲取食和病原擴展[5]、也可能作為信號分子吸引傳粉昆蟲、植物動物的天敵以及參與植物通訊等，以保護植物自身免受昆蟲及其他動物的傷害[6～7]。研究還發現VOCs還可對植物的傷口有良好的愈合作用[8]，因此，植物揮發性物質(VOCs)在植物化學防御中起著十分重要的作用，并認為是一種防御機制(誘導防御)。

隨著研究的深入，科學家也提出了一些假說：如植物揮發性氣體有利于維持膜的活性，可以增強植物抵抗外界環境脅迫的能力[9～10]，這是由于大多VOCs具有強還原性，可以清除質膜表面的OH-，避免過氧化的傷害[11～12]；其次，異戊二烯或單萜可以提高植物的耐熱性假說[9]、植物通過合成更多VOCs來替代光呼吸進行保護植物，減少高溫帶來的光損傷[13]以及通過植物VOCs推測植物適應全球變化等假說[14]。……