不同月份小葉楊葉片揮發(fā)物的成分分析

何 淼，張建華

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物保護(hù)系，石河子832003）

不同月份小葉楊葉片揮發(fā)物的成分分析

何 淼，張建華

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物保護(hù)系，石河子832003）

利用氣體吸附法和氣象色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，分析小葉楊不同月份的葉片中揮發(fā)性物質(zhì)。結(jié)果表明，6月份葉片中揮發(fā)性物質(zhì)主要為芳香族化合物，含量為34.89%，其次是1，2－環(huán)己二酮，相對(duì)含量為25.72%。7月份葉片中揮發(fā)性物質(zhì)主要成分為芳香族化合物和綠色氣體物質(zhì)，相對(duì)含量分別為41.83%和19.93%。8月份葉片中揮發(fā)性物質(zhì)主要成分為芳香族化合物和綠色氣味物質(zhì)，相對(duì)含量分別為63.28%和12.75%。

小葉楊；揮發(fā)物；氣體吸附法；氣象色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀

自然界中，生物之間的化學(xué)聯(lián)系是一種普遍的現(xiàn)象，昆蟲(chóng)通過(guò)感受寄主植物的特殊化學(xué)氣味即化學(xué)指紋圖對(duì)寄主植物進(jìn)行定向和識(shí)別［1－3］是其中之一。

楊樹(shù)是我國(guó)重要的綠化和用材樹(shù)種，自19世紀(jì)50年代我國(guó)發(fā)現(xiàn)楊樹(shù)枝把具有誘集棉鈴蟲(chóng)的作用。國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行了深入的研究，研究?jī)?nèi)容大致分為楊枝把使用技術(shù)、楊枝把誘集機(jī)理和楊枝把揮發(fā)物的有效成分等三個(gè)方面。在我國(guó)誘集效果比較好的樹(shù)種有黑楊、楓楊、加拿大楊和小葉楊等。郭線茹等［4］對(duì)黑楊誘集棉鈴蟲(chóng)的揮發(fā)物進(jìn)行了成分分析，并分析出有效成分主要為芳香族化合物和綠色氣體。張愛(ài)平等［5－6］也對(duì)新疆的小葉楊使用技術(shù)和誘蛾機(jī)理進(jìn)行了研究，并對(duì)其揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)行了初步分析。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，楊樹(shù)枝把對(duì)棉鈴蟲(chóng)的誘集作用世代差異較大［7］，其影響因素可能很多，但是否與不同月份的楊樹(shù)枝把揮發(fā)物的有效成分有關(guān)，還不清楚。本實(shí)驗(yàn)以新疆小葉楊為材料，進(jìn)行不同月份的楊樹(shù)葉揮發(fā)物的分析，更好的篩選誘蛾活性物質(zhì)，旨在為防治害蟲(chóng)和誘蟲(chóng)機(jī)理的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

石河子大學(xué)校園內(nèi)綠化帶中選取1棵高大的小葉楊，約10年以上樹(shù)齡，生長(zhǎng)狀況良好。

1.2 方法

1.2.1 小葉楊揮發(fā)性物質(zhì)的提取

在6、7、8月中旬各采取1次樹(shù)葉，把每次采集的樹(shù)葉拿回實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水洗凈，放置在陰涼處萎蔫2 d，萎蔫的葉片散發(fā)出一種刺鼻的香味，取葉片500 g剪碎，放入氣體吸附瓶中，連續(xù)吸附12 h，把吸附有葉片揮發(fā)物的吸附劑浸泡于二氯甲烷中，過(guò)濾，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，得到淺黃色濃縮液，保存至4℃冰箱中備用。

1.2.2 分析條件

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：安捷倫5975C型GC／MS；色譜柱：柱長(zhǎng)60 m，內(nèi)徑0.25μm；載氣：He；程序升溫：70℃保持5 min，以12℃／min至255℃保持11 min；汽化室溫度：250℃；進(jìn)樣口溫度：270℃；進(jìn)樣量：1μL；離子源：EI；電子能量：70 e V，掃描范圍：30～650 A MU。

1.2.3 質(zhì)譜圖譜分析方法

揮發(fā)物濃縮液經(jīng)GC－MS分析，得出的質(zhì)譜圖譜通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索譜庫(kù)并輔以人工識(shí)別確定化合物，以質(zhì)譜離子峰面積所占百分比表示各成分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 6月份小葉楊葉片揮發(fā)物化學(xué)成分

由GC－MS分析結(jié)果（表1）可以看出，共分析出來(lái)15種物質(zhì)，其中13種可以鑒定出其結(jié)構(gòu)。所占比例最大的是1，2－環(huán)己二酮，為25.72%，其次是十六烷酸、二十烷和佛波醇，其比例分別為14.6%、10.53%和8.20%，4種物質(zhì)占總量的59.05%；其余的9種物質(zhì)都屬于芳香族化合物，共占34.89%。

表1 6月份小葉楊揮發(fā)物的化學(xué)成分和相對(duì)含量Tab.1 Chemical components and relative contents of volatile from withered leaves of Populus simonii in June

2.2 7月份小葉楊葉片揮發(fā)物的化學(xué)成分

7月份采集的小葉楊葉片提取的物質(zhì)經(jīng)過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀分析得出結(jié)果（表2），有16種物質(zhì)，其中15種鑒定出了其結(jié)構(gòu)。主要成分為間二甲苯、1，3，5－三氧雜環(huán)己烷、十六酸和二十烷，其總相對(duì)含量為49.08%。16種已知成分中有3種綠葉氣味物質(zhì)，即六碳直鏈的醇類、醛類和乙酸酯，包括反－2－己烯醛、1－己醇和3－己烯－1－醇，其總含量占19.93%。芳香族化合物有8種，為間二甲苯、對(duì)二甲苯、苯甲醛、苯酚、鄰苯二甲酸、丁香酚、苯乙醇和苯甲醇，共占總量的41.83%。另外還有3種烷類化合物。

表2 7月份小葉楊揮發(fā)物的化學(xué)成分和相對(duì)含量Tab.2 Chemical components and relative contents of volatile from withered leaves of Populus simonii in July

續(xù)表2

2.3 8月份小葉楊葉片揮發(fā)物的化學(xué)成分

由GC－MS分析結(jié)果（表3）看出，從8月份采集的葉片揮發(fā)物中分離出18種物質(zhì)，能鑒定出結(jié)構(gòu)的為18種。主要物質(zhì)為對(duì)二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯，總比例為40.16%。在18種已知物質(zhì)中芳香族化合物占10種，分別為乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、鄰苯二甲酸、丁羥甲苯、丁香酚、苯乙醇、苯甲醇和苯甲醛，其占總量的63.28%。綠葉氣味物質(zhì)有2－已烯醛和3－己烯－1－醇，共占12.75%。其他為醇類、酯類和烷類等。

表3 8月份小葉楊揮發(fā)物的化學(xué)成分和相對(duì)含量Tab.3 Chemical components and relative contents of volatile from withered leaves of Populus simonii in August

3 討論

由6～8月份的分析結(jié)果可見(jiàn)，小葉楊萎蔫葉片揮發(fā)出的物質(zhì)主要成分為芳香族化合物和綠葉氣味物質(zhì)等兩類，一直穩(wěn)定存在，并隨著葉片的成熟度而日漸增加，3個(gè)月的葉片提取物中這兩類物質(zhì)總和分別占34.89%、61.76%和76.03%。6月份小葉楊葉片揮發(fā)物中酮類、酸類和醇類占的比例比較大，芳香族化合物相對(duì)較少，未有檢測(cè)到綠葉氣味物質(zhì)，可能其含量過(guò)低，達(dá)不到該氣質(zhì)聯(lián)用儀的最低檢測(cè)濃度。隨著時(shí)間的推移，小葉楊的生長(zhǎng)到7月份，其葉片揮發(fā)性物質(zhì)中芳香族化合物的含量增加，檢測(cè)到3種綠色氣味物質(zhì)，還有烷類和酸類；8月份的小葉楊葉片揮發(fā)物中，物質(zhì)的種類增加，但芳香族化合物的所占比例比7月份大大增加，綠葉氣味物質(zhì)分析得到了2種，比7月份少了1種，兩者總和占總量的約3／4。這些組分的差異與其他組分一起構(gòu)成了不同時(shí)間葉片揮發(fā)物的特定化學(xué)指紋圖，這可能是小葉楊枝把對(duì)不同世代間棉鈴蟲(chóng)誘集作用差異顯著的主要原因之一。

小葉楊葉片提取的揮發(fā)物鑒定出的綠色氣味物質(zhì)（反－2－己烯醛、1－己醇和3－己烯－1－醇）也是植物葉片中亞油酸和亞麻酸氧化分解的產(chǎn)物，為植物葉片揮發(fā)物的主要成分，許多植食性昆蟲(chóng)就是通過(guò)感受特定植物綠葉氣味濃度區(qū)分寄主和非寄主植物的［8－11］，因此綠葉氣味在小葉楊樹(shù)枝把誘蛾中起著一定的寄主氣味的作用。這些芳香族化合物是許多植物的花香成分［12－13］，其對(duì)粉紋夜蛾［12］（Trichopl usia ni）、白菜籽龜象［14］（Ceutor hynchus assi milis）、玉米根葉甲［15］（Diabr oticauir gifera vir gif era）等昆蟲(chóng)的成蟲(chóng)也有誘集作用。林付根等［16］通過(guò)田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)楊枝把對(duì)棉鈴蟲(chóng)的誘集作用世代差異顯著，第一代到第四代誘集數(shù)量比約為1∶7∶10∶28。張愛(ài)平等［5］在新疆地區(qū)利用小葉楊枝把誘集棉鈴蟲(chóng)，也發(fā)現(xiàn)小葉楊枝把對(duì)第二、三代誘集作用顯著好于第一代，可能與當(dāng)時(shí)葉片揮發(fā)物中綠葉氣味物質(zhì)和芳香性化合物相對(duì)含量高有關(guān)。可能由于楊樹(shù)枝把揮發(fā)物中含有寄主植物氣味物質(zhì)和花香氣味物質(zhì)，使得其對(duì)棉鈴蟲(chóng)等昆蟲(chóng)的成蟲(chóng)有誘集作用，這樣更有利于我們對(duì)楊樹(shù)枝把誘蛾機(jī)理和活性成分的篩選進(jìn)行研究。

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Chemical Components of Volatiles From Populus Simonii Leaves of Different Months

HE Miao，ZHANG Jianhua
（Department of Plant Protection，College of Agriculture，Shihezi University，Shihezi 832003，China）

By the methods of gas distillation and GC－MS，this paper analyzed the chemical components of the volatiles from populus simonii leaves.The result showed that the main components of the volatiles in June were Aromatic compounds（34.89%）and 1，2－Cyclohexanedione（25.72%）.Those in July were aromatic compounds（41.83%）and greenery odour material（19.93%），while in the volatiles in August were aromatic compounds（63.28%）and greenery odour material（12.75%）.

populus simonii；volatiles；gas distillation；GC－MS

S792.116

A

1007－7383（2011）05－0557－04

2011－05－09

國(guó)家教育部“春暉計(jì)劃”科研項(xiàng)目（Z2004－2－65059）

何淼（1985－），男，碩士生，專業(yè)方向?yàn)槔ハx(chóng)生態(tài)學(xué)；e－mail：hemiao.000＠163.co m.

張建華（1959－），男，教授，從事昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)研究；e－mail：zhangjhtech＠sina.com.