不同月份小叶杨叶片挥发物的成分分析

何 淼，张建华

（石河子大学农学院植物保护系，石河子832003）

不同月份小叶杨叶片挥发物的成分分析

何 淼，张建华

（石河子大学农学院植物保护系，石河子832003）

利用气体吸附法和气象色谱－质谱联用技术，分析小叶杨不同月份的叶片中挥发性物质。结果表明，6月份叶片中挥发性物质主要为芳香族化合物，含量为34.89%，其次是1，2－环己二酮，相对含量为25.72%。7月份叶片中挥发性物质主要成分为芳香族化合物和绿色气体物质，相对含量分别为41.83%和19.93%。8月份叶片中挥发性物质主要成分为芳香族化合物和绿色气味物质，相对含量分别为63.28%和12.75%。

小叶杨；挥发物；气体吸附法；气象色谱－质谱联用仪

自然界中，生物之间的化学联系是一种普遍的现象，昆虫通过感受寄主植物的特殊化学气味即化学指纹图对寄主植物进行定向和识别［1－3］是其中之一。

杨树是我国重要的绿化和用材树种，自19世纪50年代我国发现杨树枝把具有诱集棉铃虫的作用。国内外研究人员对这种现象进行了深入的研究，研究内容大致分为杨枝把使用技术、杨枝把诱集机理和杨枝把挥发物的有效成分等三个方面。在我国诱集效果比较好的树种有黑杨、枫杨、加拿大杨和小叶杨等。郭线茹等［4］对黑杨诱集棉铃虫的挥发物进行了成分分析，并分析出有效成分主要为芳香族化合物和绿色气体。张爱平等［5－6］也对新疆的小叶杨使用技术和诱蛾机理进行了研究，并对其挥发物质进行了初步分析。但在生产实践中，杨树枝把对棉铃虫的诱集作用世代差异较大［7］，其影响因素可能很多，但是否与不同月份的杨树枝把挥发物的有效成分有关，还不清楚。本实验以新疆小叶杨为材料，进行不同月份的杨树叶挥发物的分析，更好的筛选诱蛾活性物质，旨在为防治害虫和诱虫机理的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

石河子大学校园内绿化带中选取1棵高大的小叶杨，约10年以上树龄，生长状况良好。

1.2 方法

1.2.1 小叶杨挥发性物质的提取

在6、7、8月中旬各采取1次树叶，把每次采集的树叶拿回实验室用蒸馏水洗净，放置在阴凉处萎蔫2 d，萎蔫的叶片散发出一种刺鼻的香味，取叶片500 g剪碎，放入气体吸附瓶中，连续吸附12 h，把吸附有叶片挥发物的吸附剂浸泡于二氯甲烷中，过滤，滤液用旋转蒸发仪浓缩，得到浅黄色浓缩液，保存至4℃冰箱中备用。

1.2.2 分析条件

气相色谱质谱联用仪：安捷伦5975C型GC／MS；色谱柱：柱长60 m，内径0.25μm；载气：He；程序升温：70℃保持5 min，以12℃／min至255℃保持11 min；汽化室温度：250℃；进样口温度：270℃；进样量：1μL；离子源：EI；电子能量：70 e V，扫描范围：30～650 A MU。

1.2.3 质谱图谱分析方法

挥发物浓缩液经GC－MS分析，得出的质谱图谱通过计算机检索谱库并辅以人工识别确定化合物，以质谱离子峰面积所占百分比表示各成分含量。

2 结果与分析

2.1 6月份小叶杨叶片挥发物化学成分

由GC－MS分析结果（表1）可以看出，共分析出来15种物质，其中13种可以鉴定出其结构。所占比例最大的是1，2－环己二酮，为25.72%，其次是十六烷酸、二十烷和佛波醇，其比例分别为14.6%、10.53%和8.20%，4种物质占总量的59.05%；其余的9种物质都属于芳香族化合物，共占34.89%。

表1 6月份小叶杨挥发物的化学成分和相对含量Tab.1 Chemical components and relative contents of volatile from withered leaves of Populus simonii in June

2.2 7月份小叶杨叶片挥发物的化学成分

7月份采集的小叶杨叶片提取的物质经过气质联用仪分析得出结果（表2），有16种物质，其中15种鉴定出了其结构。主要成分为间二甲苯、1，3，5－三氧杂环己烷、十六酸和二十烷，其总相对含量为49.08%。16种已知成分中有3种绿叶气味物质，即六碳直链的醇类、醛类和乙酸酯，包括反－2－己烯醛、1－己醇和3－己烯－1－醇，其总含量占19.93%。芳香族化合物有8种，为间二甲苯、对二甲苯、苯甲醛、苯酚、邻苯二甲酸、丁香酚、苯乙醇和苯甲醇，共占总量的41.83%。另外还有3种烷类化合物。

表2 7月份小叶杨挥发物的化学成分和相对含量Tab.2 Chemical components and relative contents of volatile from withered leaves of Populus simonii in July

续表2

2.3 8月份小叶杨叶片挥发物的化学成分

由GC－MS分析结果（表3）看出，从8月份采集的叶片挥发物中分离出18种物质，能鉴定出结构的为18种。主要物质为对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯，总比例为40.16%。在18种已知物质中芳香族化合物占10种，分别为乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、邻苯二甲酸、丁羟甲苯、丁香酚、苯乙醇、苯甲醇和苯甲醛，其占总量的63.28%。绿叶气味物质有2－已烯醛和3－己烯－1－醇，共占12.75%。其他为醇类、酯类和烷类等。

表3 8月份小叶杨挥发物的化学成分和相对含量Tab.3 Chemical components and relative contents of volatile from withered leaves of Populus simonii in August

3 讨论

由6～8月份的分析结果可见，小叶杨萎蔫叶片挥发出的物质主要成分为芳香族化合物和绿叶气味物质等两类，一直稳定存在，并随着叶片的成熟度而日渐增加，3个月的叶片提取物中这两类物质总和分别占34.89%、61.76%和76.03%。6月份小叶杨叶片挥发物中酮类、酸类和醇类占的比例比较大，芳香族化合物相对较少，未有检测到绿叶气味物质，可能其含量过低，达不到该气质联用仪的最低检测浓度。随着时间的推移，小叶杨的生长到7月份，其叶片挥发性物质中芳香族化合物的含量增加，检测到3种绿色气味物质，还有烷类和酸类；8月份的小叶杨叶片挥发物中，物质的种类增加，但芳香族化合物的所占比例比7月份大大增加，绿叶气味物质分析得到了2种，比7月份少了1种，两者总和占总量的约3／4。这些组分的差异与其他组分一起构成了不同时间叶片挥发物的特定化学指纹图，这可能是小叶杨枝把对不同世代间棉铃虫诱集作用差异显著的主要原因之一。

小叶杨叶片提取的挥发物鉴定出的绿色气味物质（反－2－己烯醛、1－己醇和3－己烯－1－醇）也是植物叶片中亚油酸和亚麻酸氧化分解的产物，为植物叶片挥发物的主要成分，许多植食性昆虫就是通过感受特定植物绿叶气味浓度区分寄主和非寄主植物的［8－11］，因此绿叶气味在小叶杨树枝把诱蛾中起着一定的寄主气味的作用。这些芳香族化合物是许多植物的花香成分［12－13］，其对粉纹夜蛾［12］（Trichopl usia ni）、白菜籽龟象［14］（Ceutor hynchus assi milis）、玉米根叶甲［15］（Diabr oticauir gifera vir gif era）等昆虫的成虫也有诱集作用。林付根等［16］通过田间试验发现杨枝把对棉铃虫的诱集作用世代差异显著，第一代到第四代诱集数量比约为1∶7∶10∶28。张爱平等［5］在新疆地区利用小叶杨枝把诱集棉铃虫，也发现小叶杨枝把对第二、三代诱集作用显著好于第一代，可能与当时叶片挥发物中绿叶气味物质和芳香性化合物相对含量高有关。可能由于杨树枝把挥发物中含有寄主植物气味物质和花香气味物质，使得其对棉铃虫等昆虫的成虫有诱集作用，这样更有利于我们对杨树枝把诱蛾机理和活性成分的筛选进行研究。

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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

国家教育部“春晖计划”科研项目（Z2004－2－65059）

何淼（1985－），男，硕士生，专业方向为昆虫生态学；e－mail：hemiao.000＠163.co m.

张建华（1959－），男，教授，从事昆虫生态学研究；e－mail：zhangjhtech＠sina.com.