目的:分析比较辽宁道地药材石柱参不同部位(根、茎、叶、籽)的挥发性成分.方法:采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与GC-MS联用对石柱参不同部位的挥发性成分进行提取、分析与鉴定.结果:从石柱参中共鉴定挥发性成分71种,主要包括萜、醇/酚、酯/醚等结构类型.根含有β-人参烯、葎草烯、辛乙二醇单十二醚等31种成分;茎含有(E)-β-金合欢烯、全顺式-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯、顺式-β-金合欢烯等26种成分;叶含有6-十一醇、辛糖、7-表-顺式倍半香桧烯水合物等22种成分;籽含有3-甲基-1,5-戊二醇、石竹烯、邻苯二甲酰-3-乙酸等18种成分.4个部位的特有成分数量及相对含量合计分别为根18种、45.96％,茎13种、28.48％,叶12种、52.43％,籽11种、37.84％,4个部位的共有成分为1-己醇和石竹烯.结论:石柱参根、茎、叶、籽的挥发性成分均以萜、醇/酚、酯/醚为主,而4个部位挥发性成分的组成差异较大.

[目的]本研究旨在为深入研究梨小食心虫Grapholita molesta尼曼-匹克C2型蛋白(Niemann-Pick type C2 protein,NPC2)GmolNPC2的嗅觉感受功能提供理论参考.[方法]基于梨小食心虫触角转录组数据,利用RT-PCR扩增GmolNPC2的cDNA全长序列,进行系统进化分析和3D结构模型预测;利用RT-qPCR检测GmolNPC2在梨小食心虫不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和雌雄成虫)、3日龄雌雄成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹、足和翅)中的相对表达量;利用荧光竞争结合实验测定重组GmolNPC2蛋白对包括6种性信息素和38种寄主植物挥发化合物在内的44种气味配体的抑制常数Ki 值,分析结合能力;通过分子对接模拟实验计算GmolNPC2与不同气味配体的结合能,预测蛋白和配体相互作用的关键氨基酸残基.[结果]获得梨小食心虫GmolNPC2(GenBanK登录号:OQ054801)的cDNA全长序列,开放阅读框(ORF)长438 bp,编码145个氨基酸;多序列比对发现GmolNPC2具有昆虫NPC2典型的结构特征;系统进化分析表明已知鳞翅目(Lepidoptera)昆虫的 NPC2s 聚类至 2 个分枝,GmolNPC2 与大豆食心虫 Leguminivora glycinivorella、红铃虫Pectinophora gossypiella和烟草天蛾Manduca sexta等的NPC2氨基酸序列一致性较高并聚类至同一分枝.RT-qPCR检测结果表明,GmolNPC2在梨小食心虫雄成虫和卵中的表达量显著高于其他发育阶段的;GmolNPC2在3日龄雌雄成虫翅中的表达量最高,在触角中的次之,在胸、腹和足中的最低.重组蛋白GmolNPC2的结合谱较窄,仅能够结合44种气味配体中的17种,对其中的乙酸-顺-8-十二碳烯酯、苯甲醇和乙酸-顺-3-己烯酯表现出强烈的结合能力,Ki 值分别为(4.117± 0.046),(4.845±0.079)和(3.979±0.167)μmol/L.分子对接模拟结果显示,GmolNPC2 与不同气味配体之间的结合能存在差异,与上述荧光结合实验的结果较一致.疏水性氨基酸残基和氢键在GmolNPC2结合不同气味配体中发挥着重要作用.[结论]GmolNPC2具有昆虫NPC2家族的保守结构,在卵和成虫以及成虫翅和触角中的表达量较高,推测其参与梨小食心虫的多种生理过程.重组蛋白GmolNPC2能够选择性地结合性信息素和寄主植物挥发化合物,表明GmolNPC2参与对挥发性信息物质的识别和运输.

[目的]为筛选对甘薯蚁象Cylasormicarius (Fabricius)有引诱作用的植物挥发性物质.[方法]采用顶空气体采样法收集5个甘薯品种的植物挥发物,通过气相-质谱联用系统(GC-MS)进行物质鉴定及定量分析,测定甘薯蚁象成虫对候选挥发物的触角电位(EAG)反应和嗅觉趋向选择行为.利用Y型嗅觉仪测定甘薯蚁象成虫对5个甘薯品种茎叶的嗅觉反应.[结果]5种甘薯品种的植物挥发物种类和含量有所差异.7种候选挥发物(罗勒烯、柠檬烯、壬醛、β-石竹烯、律草烯、法尼烯和乙酸-顺-3-己烯酯)均引起甘薯蚁象雌、雄成虫的EAG反应.其中,雌虫对柠檬烯、壬醛和β-石竹烯的反应相对值较大;而引起雄虫反应相对值较大的挥发物为罗勒烯、柠檬烯、葎草烯.在趋向行为反应中,柠檬烯和壬醛对甘薯蚁象雄虫的吸引作用高于对照,而雌虫对葎草烯、柠檬烯有极显著的趋向选择.甘薯蚁象成虫对5种茎叶的反应率为40.90％ ～65.21％,且5个甘薯品种的茎叶挥发物均没有显著的引诱作用(P＞0.05).[结论]甘薯蚁象雌、雄成虫对甘薯植物挥发物具有不同的EAG及趋向行为反应,气味化合物柠檬烯与甘薯蚁象偏爱选择密切相关.

[目的]本研究旨在明确华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita成虫对3种植物的趋向选择性与取食偏好性的关系及其成因.[方法]利用Y型嗅觉仪和叶面积仪等分别测定华北大黑鳃金龟成虫对榆树Ulmus parvifolia、苘麻Abutilon theophrasti和蓖麻Ricinus communis3种植物的趋向性和取食量,采用GC-MS分析鉴定这3种植物挥发物的成分,观测其对主要成分的嗅觉反应.[结果]华北大黑鳃金龟成虫对蓖麻的趋向性显著强于对苘麻和榆树的趋向性(P＜0.05),对苘麻和榆树的趋向程度相当;但对榆树叶片的取食量最大(P＜0.05),对苘麻和蓖麻叶片的取食量相近,雌虫与雄虫的取食量没有显著差异(P＞0.05).通过GC-MS分析鉴定发现,3种植物挥发物主要成分有明显差异.嗅觉反应结果显示,在10 μg/μL浓度下,顺-3-己烯基异丁酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、顺-3-己烯基乙酸酯、芳樟醇、苯酚、水杨酸甲酯和B-石竹烯等化合物对华北大黑鳃金龟的吸引力都显著强于对照(正己烷);但3-蒈烯、反-2-壬烯醛和α-水芹烯对华北大黑鳃金龟的吸引力弱于对照,并呈显著差异(P＜0.05).[结论]华北大黑鳃金龟成虫对榆树、苘麻和蓖麻的趋向选择性不等同于取食偏好性.

[目的]明确甘薯蚁象Cylas formicarius气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP) OBP8的基因表达谱及与配体化合物的结合特性.[方法]基于甘薯蚁象成虫转录组数据,利用RT-PCR方法从甘薯蚁象成虫触角中克隆了气味结合蛋白OBP8基因,并进行生物信息学分析;采用qPCR方法测定该基因在甘薯蚁象成虫触角、口器、翅和跗节中的表达谱;构建原核表达载体,进行诱导表达及蛋白纯化.利用荧光竞争结合实验测定纯化的重组蛋白与16种配体化合物(1种性信息素和15种植物挥发物)的结合特性.[结果]获得甘薯蚁象气味结合蛋白基因CforOBP8(GenBank登录号:MH549528)的完整编码序列,其开放阅读框长414 bp,编码138个氨基酸,预测分子量为15.56 kD,等电点为4.71,N末端具有21个氨基酸组成的信号肽序列,蛋白序列具有4个保守的半胱氨酸,CforOBP8属于Minus-C OBPs亚家族.荧光定量PCR结果表明,CforOBP8在甘薯蚁象成虫触角中特异性表达,在其他组织中微量表达.SDS-PAGE结果显示融合蛋白成功表达.CforOBP8与配体化合物的结合力测试表明,CforOBP8与性信息素(E)-2-丁烯酸顺-(Z)-3十二烯基酯结合能力最强,解离常数K1为4.13 μmoL/L;其次与5种植物挥发物也有一定的结合能力,依次为乙酸顺-3-己烯酯(Ki=7.54 μmol/L)、柠檬烯(Ki=15.23 μmol/L)、橙花醇(Ki=16.31 μmol/L)、壬醛(Ki=28.71 μmol/L)和苯乙醛(Ki=29.54 μmol/L).[结论]CforOBP8可能是甘薯蚁象性信息素结合蛋白,并且在感受性信息素和寄主植物挥发物的过程中都发挥作用.

[目的]红火蚁Solenopsis invicta与棉蚜Aphis gossypii存在兼性共生关系,红火蚁可能利用棉蚜危害诱导棉花释放的挥发物定位棉蚜.本研究将测试红火蚁工蚁对棉花挥发物的嗅觉和行为反应.[方法]使用Y型管实验测试红火蚁工蚁对棉花气味的行为反应;以红火蚁告警信息素2-乙基-3,5(6)-二甲基吡嗪为阳性对照,测试红火蚁工蚁对不同剂量(100,10,1和0.1 μg)的9种棉花挥发物组分[仅-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、(E,E)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-十三碳四烯(TMTT)、(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)、辛醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、顺-3-己烯基乙酸酯和水杨酸甲酯]的触角电位反应;再利用Y型嗅觉仪测试这些挥发物对红火蚁工蚁的行为选择影响.[结果]结果表明,受棉蚜为害的棉花较健康棉花对红火蚁工蚁具有极显著的引诱效果.红火蚁对9种挥发物组分的EAG反应随着剂量升高而升高.各化合物在100 μg剂量时EAG反应值最大,其中,工蚁对水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮这两个化合物反应最强.在行为选择实验中,化合物水杨酸甲酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮和DMNT对红火蚁工蚁均具有显著的引诱效果.[结论]棉蚜诱导的棉花挥发物中水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮对红火蚁有显著的引诱效果,这2种化合物可能在红火蚁定位棉蚜、建立共生关系中起着关键的作用.

[目的]充分利用虫害诱导的植物挥发物对天敌的引诱作用,增强天敌对麦蚜田间控制作用,是有效开展害虫生态调控的基础.[方法]比较分析小麦受蚜虫取食对小麦挥发物的影响;检测异色瓢虫对未受损小麦、麦蚜危害小麦和顺-3-己烯乙酸酯的嗅觉反应;评估顺-3-己烯乙酸酯应用于田间后对异色瓢虫和麦蚜的影响.[结果]麦蚜取食提高了小麦挥发物顺-3-己烯乙酸酯的释放速率和相对含量;受麦蚜取食的小麦和单顺-3-己烯乙酸酯均对异色瓢虫有显著的引诱作用;顺-3-己烯乙酸酯投放到田间显著提高了异色瓢虫密度,降低了麦蚜密度.[结论]虫害诱导的植物挥发物(顺-3-己烯乙酸酯)能吸引天敌(异色瓢虫),可用于田间增强天敌对害虫的控制作用.

[目的]比较7种植物源挥发物反式-β-法尼烯、橙花叔醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、顺-3-己烯乙酸酯、丁香酚、芳樟醇、顺式茉莉酮在玉米田中对天敌昆虫的诱集效果,为利用植物源挥发物对玉米田害虫进行生物防治提供参考.[方法]将7种植物源挥发物制作挥发物引诱球,利用水盆诱捕器、粘虫板和五点取样法调查百株虫量,比较7种植物源挥发物对捕食性和寄生性天敌昆虫的诱集效果.[结果]在7种植物源挥发物的筛选中,橙花叔醇对黄缘蜾赢Anterhynchium flavomarginatum较其它6种化合物和对照的诱集效果有明显差异,顺式茉莉酮对黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus较其它6种化合物和对照的诱集效果有明显差异,反式-β-法尼烯和顺式茉莉酮对龟纹瓢虫Propylaea j印aponica较其它5种化合物和对照的诱集效果有明显差异;在橙花叔醇和顺式茉莉酮的小区试验中,2种挥发物对龟纹瓢虫和异色瓢虫Harmonia axyridis的诱集效果明显优于对照,橙花叔醇对黑带食蚜蝇和虎斑食虫虻Astochia virgatipes的诱集效果明显优于对照.[结论]在7种植物源挥发物中,对玉米田天敌昆虫的诱集效果,橙花叔醇较好,顺式茉莉酮和反式-β-法尼烯次之.

[目的]筛选可有效引诱华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita成虫的引诱剂配方用于生态防控.[方法]选取5种植物挥发物、2种华北大黑鳃金龟聚集信息素和1种性信息素,根据各化合物单体最佳引诱浓度进行两两混配,得到植物挥发物+聚集信息素、植物挥发物+性信息素和聚集信息素+性信息素共17种二元引诱剂配方.通过触角电位(EAG)反应和趋性行为反应逐步筛选出引诱效果较好的配方.将所筛选配方与其单一组分通过趋性行为反应进行引诱效果比较,并通过室内笼罩诱捕检验配方对华北大黑鳃金龟成虫的引诱效果.[结果]通过EAG反应及趋性行为反应从17种二元引诱剂配方中逐步筛选出了对华北大黑鳃金龟成虫具有较强引诱作用的3种配方,即顺-3-己烯基乙酸酯+顺-9-十八烯乙酸酯,1-己醇+顺9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯,它们引起的华北大黑鳃金龟雌虫EAG反应相对值分别为5 981％,5 796％和5 722％,引起的雄虫EAG反应相对值分别为3 983％,4 712％和3 809％.趋性行为反应试验中,引起华北大黑鳃金龟成虫选择反应率最高的为配方邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯,成虫选择反应率达71.21％,其次为配方1-已醇+顺9-十八烯乙酸酯和顺-3-己烯基乙酸酯+顺-9-十八烯乙酸酯,成虫选择反应率分别达到70.84％和70.72％,均显著高于其他配方引起的选择反应率.3种二元组分引诱剂配方与其单一组分引诱效果的比较表明,配方顺3-己烯基乙酸酯+顺9-十八烯乙酸酯对单一组分顺3-己烯基乙酸酯具有显著的增效作用,而对顺9-十八烯乙酸酯增效作用不明显;配方1-己醇+顺-9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯均对其单一组分增效作用显著.室内笼罩诱捕结果表明,配方顺-3-已烯基乙酸酯+顺-9-十八烯乙酸酯,1-己醇+顺9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯引诱成虫数均极显著高于石蜡油对照,配方顺-3-己烯基乙酸酯+顺9-十八烯乙酸酯引起的选择反应率最高,达74.06％;其次为配方1-己醇+顺9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯,引起的选择反应率分别达到65.89％和64.25％;但3种配方引起的华北大黑鳃金龟成虫的选择反应率之间无显著性差异.[结论]顺3-己烯基乙酸酯+顺9-十八烯乙酸酯,1-己醇+顺-9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯这3种二元引诱剂配方对华北大黑鳃金龟成虫均具有较强的引诱作用,均可作为用于生态治理华北大黑鳃金龟的有效引诱剂.

该文以与头细蛾传粉相关的叶下珠科植物黑面神为材料,采用动态顶空吸附法分别收集了该物种雌花传粉前后释放的挥发物,利用气相色谱-质谱联用技术分析了其化学成分,探索了三者间花气味的异同,并对其生态意义进行了讨论.结果表明:从该物种传粉前、传粉期和传粉后的雌花气味中共分离出22种挥发物(传粉前12种,传粉期15种和传粉后13种),以脂肪族衍生物和萜类物质为主.3-己烯醛、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇、顺-乙酸-3-己烯酯、反-β-罗勒烯、β-石竹烯、β-蛇麻烯、反,反-α-金合欢烯和长叶烯是其主要挥发物.传粉前后雌花气味的化学种类及组成发生了显著分化,且这种变化主要是由于各时期主要挥发物发生改变而引起的.反-β-罗勒烯在传粉期含量最高,而在传粉后显著下降,3-己烯、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇和顺-乙酸-3-己烯酯在传粉前含量均最高,β-石竹烯含量在传粉后显著升高,且长叶烯仅在传粉后出现.在传粉期和传粉后β-蛇麻烯和反,反-α-金合欢烯的含量均显著上升.同时,传粉期雌花的释放量明显高于传粉前和传粉后的.综上结果显示,黑面神雌花传粉前后花气味发生了质与量的改变.初步推测黑面神雌花传粉前后花气味的分化可能会有效阻止头细蛾对其进行再次访问,限制头细蛾在其雌花中过度产卵,进而来减少传粉头细蛾对宿主种子的取食,这无疑对维持叶下珠科植物-头细蛾专性传粉互利共生体系的稳定性具有重要的化学生态意义.