摘要采用tenaxgc动态吸附法对茶树-茶尺蠖ectropisobliqua(prout)-单白绵绒茧蜂apantelessp.三重营养关系中茶树的新梢挥发性化合物进行了捕集,经gc、gc-ms鉴定结果表明,不同来源的挥发物的组成和数量是不同的,完整茶树新梢(is)的挥发物有11种组份;机械损伤新梢(mds)的挥发物有13种组份;茶树-茶尺蠖取食复合体(phc)的挥发物有15种组份,而用经典的sde法获得的新梢精油有13种组份,4种挥发物数量的大小顺序为sde>mds>phc>is。生物测定结果表明,无气味经历的雌单白绵绒茧蜂对is和mds的气味的选择作用无统计上的显著性,对机械损伤新梢+幼虫口腔分泌物(mds+reg),幼虫取食损伤(lds)和phc的气味有较强的偏好选择性。
关键词茶树,茶尺蠖,单白绵绒茧蜂,三重营养,挥发物
isolationandidentificationofteaplantvolatilesattractivetoteageometridparasitoids
xuningchenzongmaoyouxiaoqing
(tearesearchinstitute,chineseacademyofagriculturalsciences,hangzhou310008)
abstractthevolatilesemittedfromthevarioustreatedteashootsweredynamicallyentrappedbytenaxgcandidentifiedbygcandgc-ms.resultsshowedthatthevolatilesemittedfromvarioustreatedteashootsdifferedincompositionandrelativecontents.volatileemittedfromintactteashoots(is)wascomposedofablendof11components;whilevolatileemittedfrommechanicallydamagedteashoots(mds)wasablendof13componentsandvolatilefromplanthostfeedingcomplex(phc)wasablendof15components.volatileextractedfromteashootsbysdemethodwasidentifiedtobeablendof13components.theorderofrelativecontentsfromabovetreatmentsissde>mds>phc>is.y-tubeolfactometerbioassayresultsshowedthatinexperiencedfemalewaspshadnopreferencetovolatilesemittedfromisandmdsovercleanair(control)statistically,whilestrongpreferencetovolatilesemittedfrommds+reg,lds,andphcovercontrolwasobserved.
keywordsteaplant,teageometrid,apantelessp.,tritrophicsystem,volatile
植物的气味在植食昆虫和天敌昆虫的生境定位、寄生或捕食行为中起着重要的作用[1~2]。一般情况下,植食昆虫往往只取食分类地位上接近的寄主植物[2]。除视觉反应外,寄主植物的气味为植食昆虫确定寄主身份的主要感官刺激物,它可使处于寄主搜索、取食和产卵过程中的植食昆虫产生种种行为反应[3]。与植食昆虫相比,天敌所面临的气味来源更加多样,启动天敌昆虫嗅觉反应的挥发性物质可能起源于寄主植物、寄主昆虫或两者的有机结合[4],所以探明不同来源挥发物的组成是研究三级营养关系化学通讯的先决条件。
在搜寻寄主的过程中,寄生蜂要利用各种各样的与寄主相联系的视觉或嗅觉指示信息才能找到寄主并完成寄生过程。在天敌所处的生境中,能释放挥发物的味源很多,由植物或寄主(丝、粪便、蜕、蛹、卵块)发出的挥发物往往对寄生蜂的成功寄生起到决定作用。从挥发物的量上看,植物型挥发物挥发量多,持续时间长,作用距离大;而寄主型挥发物挥发量少,持续时间短,作用距离小[4]。对于一个进行寄主搜寻的寄生蜂来说,如何利用挥发物提供的信息就成为成功寄生的关键所在。
本研究采用吸附剂的方法动态捕集茶树-茶尺蠖ectropisobliqua(prout)-茶尺蠖天敌绒茧蜂apantelessp.三重营养关系中的植源性的挥发物,经解吸附洗脱后通过gc,gc-ms进行定性和定量研究,并用生物测定的方法研究各种挥发物对绒茧蜂的活性强弱。
1材料和方法
1.1材料
茶树:龙井43无性系(camelliasinensiscv.longjing43)一芽三叶新梢。
虫源:茶尺蠖幼虫,采用以茶树鲜叶为食料室内人工饲养的茶尺蠖幼虫;单白绵绒茧蜂,将室内饲养的初孵茶尺蠖幼虫定点放到茶园中去,8~10天后从田间捕回继续用茶鲜叶饲养,约3~7天后绒茧蜂幼虫陆续从茶尺蠖幼虫体内啮出并结茧。每天15:00~16:00收集蜂茧,放入4℃冰箱中冷藏待用。
无经历未交配绒茧蜂:生测前3~5天,从冰箱中取出蜂茧,每粒茧分别放入一个指形管中,蜂羽化后在解剖镜下分出雌雄待用。
1.2试剂和药品
英国产tenaxgc60~80目,使用前用乙醚在索氏(soxhlet)提取器中反复洄流48h,以去除杂质;分析纯乙醚,经全玻璃仪器重蒸后使用;无水硫酸钠;癸酸乙酯。
1.3仪器和设备
自制tenaxtrap不锈钢柱(10cm×15mm);soxhlet提取器;抽气泵;水蒸气蒸馏萃取(sde)装置;电热恒温水浴锅;hp5790气相色谱仪(专用于活化tenaxtrap);岛津gc-9a气相色谱仪;gc-ms为hp-5890a气相色谱仪联用hp5972msd质谱仪。
1.4挥发物的搜集
1.4.1sde法:用sde装置沸水抽提50g茶树新梢的挥发物30min,乙醚用量为25ml。提取完毕后加入适量无水硫酸钠置于冰箱中过夜以除去乙醚中的水份,浓缩前加入1.0ml50μg/ml的癸酸乙酯作为内标,水浴(50℃)下浓缩至一定体积后(约1ml)再用吹送洁净空风法浓缩成约20μl精油待用。
1.4.2tenaxtrap动态捕集法:参照buttery等(1982)的方法并采用自行设计的装置进行茶树新梢挥发物的动态捕集[5]。将1000g茶树新梢置于60l玻璃容器中,新梢基部用湿润脱脂纱布覆盖保鲜,进气口空气经活性炭过滤后进入容器中,把在hp气相色谱仪经275℃高温通氮活化6h的填有5.0gtenaxgc的不锈钢柱连接到的出气口,连续抽气24h,抽气速度控制在100ml/min。用100ml重蒸乙醚洗脱tenax柱,洗脱液的后续处理步骤同sde法。
1.5动态捕集茶树新梢挥发物的处理
完整新梢(intactteashoots,is):用1000g新梢直接收集挥发物;机械损伤新梢(mechanicallydamagedshoots,mds):用剪刀将1000g新梢剪碎后收集挥发物;植物-害虫取食复合体(plant-hostfeedingcomplex,phc):让4龄茶尺蠖幼虫100头取食1000g新梢,收集取食过程中phc释放的挥发物。
1.6gc与gc-ms操作条件
gc:50m×0.2mmpeg-20m石英毛细管柱;其程序升温50~190℃,2℃/min(保持30min);fid检测器;载气为氮气;cr-2ax色谱处理机。
gc-ms:50m×0.2mmpeg-20m石英毛细管柱;分流比1∶30;进样口温度200℃;gc/ms接口温度:280℃,柱温50~190℃,2℃/min,电离能为70ev;载气:99.9995%氦气。
1.7挥发物的定量和定性
用各挥发物gc的峰面积与内标(癸酸乙酯)的峰面积的比值进行相对定量;采用标准化合物和gc-ms结果(ei条件下)对每一质谱峰与标准化合物的质谱峰进行联机检索定性。
1.8绒茧蜂对不同挥发物的行为反应生测
1.8.1材料处理:(1)完整新梢(is)4支(约3.5g)新梢基部插入青霉素小瓶中,加自来水保鲜,叶片保持完整无损;(2)机械损伤新梢(mds)用打孔器(1.0cm)对新梢叶片打孔,使之形成机械损伤。打孔方式采用在叶缘处打孔,形成半圆形切口,以模拟虫取食损伤状,mds总重控制在3.5g左右;(3)机械损伤新梢+茶尺蠖幼虫(mdshoots