不同品种荔枝对荔枝蒂蛀虫引诱活性成分的研究

郭育晖，叶慧娟，方 炜，谷文祥

华南农业大学理学院应用化学系生物材料研究所，广州 510642

荔枝蛀蒂虫(Conopomorpha sinensis Bradley)是荔枝的主要害虫，在广东一年发生十代左右。它为害嫩梢、花穗、果实，在果实膨大期蛀食果核，导致落果;特别是在果蒂处危害，钻进果核中，遗留虫粪，严重影响果实品质。而目前采用的化学防控容易引起环境污染和危害人们的身体健康。因此，找出对荔枝蛀蒂虫具有吸引作用的先导化合物，将具有一定理论和实际意义［1，2］。

本文将报道利用HS-SDME/GC-MS法检测分析典型诱虫品种妃子笑、黑叶，及典型抗虫品种桂味、糯米糍的挥发性物质，并比较对荔枝蒂蛀虫可能有引诱作用的活性成分，为荔枝的安全生产，提高荔枝品质，保护环境，开发生物防控药物，提供一定的参考［3］。

1 材料与方法

1.1 试验材料

荔枝(妃子笑、黑叶、糯米糍、桂味)均于2012年6月采自广东省华南农业大学园艺系教学实验场，采果过程快速完成。

1.2 试验仪器

6890N-5975气质联用仪(美国Agilent Technolo-gies公司);自动质谱去卷积(AMDIS)软件及NISTFF.MSL、NIST05 质谱库(美国 Agilent Technologies公司气质联用自带)，微量进样针(美国 Agilent Technologies公司)，顶空样品瓶(美国Agilent Technologies公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 顶空单滴液相微萃取法(HS-SDME)

［4］的方法:将摘取的荔枝幼果，马上放进顶空样品瓶中(样品体积占顶空体积的一半)，盖紧。室温下平衡1 h后，插入已吸取3 μL正丁醇的微量进样针直至针尖距样品上表面约1 cm，顶空萃取30 min后，拉回活塞取出进样器，立刻插入进样口直接进行测定。成熟果实的果皮采用同样方法。

1.3.2 挥发性物质的测定

1.3.2.1 色谱条件 色谱柱 RTX-5ms，30 m × 0.25 mm×0.25 μm石英毛细柱。载气为高纯He;流速为0.1 mL/min;程序升温:从70℃开始，以5℃/min升至120℃，再以1℃/min升至135℃，最后以6℃/min升至240℃。不分流。进样口温度250℃;检测器温度为250℃。

1.3.2.2 质谱条件 EI离子源;电离能量70 eV;离子源温度200℃;扫描质量范围45～420 amu，进样量 1.0 μL。

1.3.2.3 AMDIS 条件 参考文献陈晓明［5］的方法:解卷积参数峰宽(Component Width)设置为20，化合物的多重鉴定(Multiple Identifications Per Compound)设为选中;检出信号阈值(Threshold)选为Low;质荷比范围(m/z)选为Auto;相邻峰减除(Adjacent Peak Subtraction)选用 Two;去卷积分辨率(Deconvolution Resolution)选为High;去卷积灵敏度(Deconvolution Sensitivity)选为 Medium;峰形要求(Shape Requirement)选为High;最小匹配因子(minimum Match Factor)设为90(最高匹配因子为100)。

2 结果与分析

采用HS-SDME并将GC-MS与AMDIS相结合，检测了4个品种荔枝成熟果实的果皮、幼果的挥发性物质，各成分的相对百分含量按峰面积归一法计算得到，结果见表1。

表1 GC-MS分析鉴定4个品种荔枝成熟果实的果皮、幼果的挥发性物质的成分及其相对含量Table 1 Volatiles identified in un-matured fruit and peel of ripe fruit of four cultivars using GC-MS

注:ND:未检测到。Note:ND:Not detected.

从4个品种荔枝中共鉴定出31种化合物，其中含有1个醇、28个倍半萜、1个酸、1个酯。虽然由于成分比例的不同，各寄主植物形成了各自的气味化学指纹图谱，但4个品种荔枝成熟果实的果皮和幼果的主要挥发物都是倍半萜。

桂味成熟果实的果皮的挥发物中含有9种倍半萜，含量达到 55.07%。其主要成分是姜烯(18.60%)、α-可巴烯(12.51%)、芳-姜黄烯(7.72%);特有的化合物是芳-姜黄烯。桂味幼果挥发物中含有11种倍半萜，含量达到62.91%，其主要成分是 (+)-瓦伦亚烯 (17.00%)、α-可巴烯(10.00%);特有的化合物是 α-可巴烯异构体(3.51%)、α-古芸烯(0.26%)、别香树烯(9.00%)。桂味成熟果实的果皮与桂味幼果共有的化合物有6种，分别是 α-荜澄茄油烯、α-可巴烯、β-石竹烯、4，11，11-三甲基-8-亚甲基-二环［7.2.0］4-十一烯、α-石竹烯、十六烷酸甲酯。其中对比桂味幼果，桂味成熟果实的果皮的挥发物中还含有姜烯(18.60%)、β-倍半水芹烯(0.56%)。

糯米糍成熟果实的果皮的挥发物中含有10种倍半萜，含量达到65.93%。其主要成分是(-)-β-橄香烯 (13.84%)、姜烯 (12.30%)、β-古芸烯(11.00%)。糯米糍幼果挥发物中含有11种倍半萜，含量达到94.87%，其主要成分是 δ-愈创木烯(30.60%)、β-古芸烯(13.20%)、(-)-β-榄香烯(11.70%)、β-榄香烯(11.60%);特有的化合物是δ-愈创木烯(30.60%)、马兜铃烯(5.64%)。糯米糍成熟果实的果皮与糯米糍幼果共有的化合物有8种，分别是 α-荜澄茄油烯、α-可巴烯、(-)-β-橄香烯、β-橄香烯、β-石竹烯、β-古芸烯、α-愈创木烯、α-石竹烯。其中对比糯米糍幼果，糯米糍成熟果实的果皮的挥发物中还含有姜烯(12.30%)、β-倍半水芹烯(0.14%)。

黑叶成熟果实的果皮的挥发物中含有8种倍半萜，含量达到 80.74%，其主要成分是姜烯(60.60%)、α-姜黄烯(6.11%)。黑叶幼果挥发物中含有10种倍半萜，含量达到50.61%，其主要成分是姜烯(26.29%)、β-石竹烯(9.51%)、δ-杜松烯(5.02%);特有的化合物是(+)-花侧柏烯(2.23%)、a-金合欢烯(0.99%)。黑叶成熟果实的果皮与黑叶幼果共有的化合物有8种，分别是2-乙基-1-己醇、α-可巴烯、β-石竹烯、α-石竹烯、姜烯、β-甜没药烯、十六烷酸甲酯、十六烷酸。其中对比黑叶幼果，黑叶成熟果实的果皮的挥发物中还含有β-倍半水芹烯(1.55%)、β-杜松烯(1.07%)。

妃子笑成熟果实的果皮的挥发物中含有10种倍半萜，含量达到96.07%。其主要成分是姜烯(49.30%)、β-甜没药烯 (17.80%)、α-姜黄烯(15.50%)，特有的化合物是 (E)-β-金合欢烯(0.29%)、(Z)-β-金合欢烯(1.94%)。妃子笑幼果挥发物中含有6种倍半萜，含量达到58.70%，其主要成分是姜烯(32.78%)、β-甜没药烯(17.23%)。妃子笑成熟果实的果皮与妃子笑幼果共有的化合物有7 种，分别是 2-乙基-1-己醇、α-可巴烯、β-石竹烯、姜烯、β-甜没药烯、β-杜松烯、十六烷酸甲酯。其中对比妃子笑幼果，妃子笑成熟果实的果皮的挥发物中还含有(E)-β-金合欢烯(0.29%)、(Z)-β-金合欢烯(1.94%)、α-姜黄烯(15.50%)、(+)-瓦伦亚烯(4.13%)、β-倍半水芹烯(1.67%)、十六烷酸(0.41%)。

从表1可以看出，4个不同品种荔枝幼果的共有化合物是α-可巴烯与β-石竹烯，成熟果实的果皮的共有化合物除了α-可巴烯及β-石竹烯外，还含有姜烯及β-倍半水芹烯，而且姜烯及β-倍半水芹烯在黑叶与妃子笑成熟果实的果皮中的含量较多。对比桂味与糯米糍，黑叶与妃子笑幼果的挥发物中还含有2-乙基-1-己醇及β-甜没药烯，而黑叶与妃子笑成熟果实的果皮的挥发物中除含有2-乙基-1-己醇及β-甜没药烯外，还含有 α-姜黄烯，含量分别是6.11%、15.50%。此外，β-杜松烯只从黑叶与妃子笑成熟果实的果皮、妃子笑幼果的挥发物中检测出来，含量分别为1.07%、1.23%、2.80%。

3 小结与讨论

在植物和昆虫协同进化的过程中，植物中的某些挥发性物质对某种昆虫具有特殊的引诱作用［6］。而倍半萜及单萜常常是植物与昆虫相互作用的信息物质。文献研究表明［1，3，6，7-9］:不同品种荔枝对荔枝蒂蛀虫的引诱活性为妃子笑＞黑叶＞糯米糍＞桂味;荔枝嫩叶、幼果、果皮均可以引诱荔枝蒂蛀虫成虫产卵，但成熟果实的果皮对荔枝蒂蛀虫成虫的产卵引诱作用最大;同时根据协同进化观点，荔枝嫩叶、幼果、果皮中必定存在能吸引成虫的化学物质，诱导成虫在其上产卵。黄立兰［6］在几种荔枝叶挥发性成分的比较研究中，推测姜烯对荔枝蒂蛀虫产卵有一定的引诱作用。

本文采用HS-SDME/GC-MS法检测分析4个对荔枝蒂蛀虫具有不同引诱力的荔枝挥发物，并通过横向比较不同品种荔枝成熟果实的果皮、幼果之间成分的差异，同时纵向比较相同品种荔枝成熟果实的果皮、幼果之间成分的差异，得到主要存在于易感虫荔枝品种的6个成分，它们是2-乙基-1-己醇、α-姜黄烯、姜烯、β-甜没药烯、β-倍半水芹烯、β-杜松烯;及妃子笑成熟果实的果皮的2个独有成分，它们是(E)-β-金合欢烯、(Z)-β-金合欢烯。故初步推测，这8个化合物按照一定比例复配组合后的混合物，可能是荔枝蒂蛀虫识别寄主的信号物质。其中，进一步的研究将在生物活性追踪引导下，按照生物电子等排和组合化学方法，对主要化合物进行结构改造或化学修饰，并研究结构和引诱活性的关系，为研制出高效的荔枝蒂蛀虫植物源引诱剂提供一定的参考。这对于提高荔枝品质，保护人民的身体健康，具有重要的经济效益及社会意义。

参考文献

1 Peng HH(彭海辉)，Lu YY(陆永跃)，Liang GW(梁广文)，et al.Oviposition attraction effect of host plants to the litchi fruit borer Conopomorpha sinensis.Chin Bull of Entomo(昆虫知识)，2007，44:361-363.

2 Chen BX(陈炳旭)，Zhang YJ(张英杰)，Dong YZ(董易之)，et al.Advances in research on biological control of Conopomorpha sinensis.J Fruit Sci(果树学报)，2011，28:493-497.

3 Peng HH(彭海辉)，Xian JD(冼继东)，Zeng L(曾玲)，et al.Electrophysiological responses of Conopomorpha sinensis to the extracts of the host plants.J South China Agric Univ(华南农业大学学报)，2006，27(2):25-27.

4 Jung MJ，Shin YJ，Oh SY.Headspace hanging drop liquid phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry for the analysis of flavors from clove buds.Bull Korean Chem Soc，2006，27:231-236.

5 Chen XM(陈晓明)，Zhu DC(朱鼎程).Analysis of volatile compounds in headspace of sesame seed oil using SPME/GC/MS.J Anhui Agric Sci(安徽农业科学)，2010，38:570-574.

6 Huang LL(黄立兰)，Li CY(李春远)，Deng XY(邓雪莹)，et al.Compared study about volatility chemical constituents of young leaf from Litchi Chinese Sonn.Guangdong Chem(广东化工)，2010，37:128-134.

7 Wang XL(王晓磊).Study on choice behavior of Conopomorpha sinensis Bradley to host plants.Guangzhou:South China Agricultural University(华南农业大学)，PhD.2011.

8 Jiang SH(江世宏)，Wang GH(王光华)，Yang CL(杨长龙).Primary study on biological reproduction of Conopomorpha sinensis Bradley.J Shenzhen Polytech(深圳职业技术学院学报)，2006，5(2):28-30.

9 Peng HH(彭海辉).Behavioral responses of Conopomorpha sinensis Bradley to plant extracts.Guangzhou:South China Agricultural University(华南农业大学)，PhD.2005.