引诱植食性昆虫的植物挥发性信息化合物的研究进展

植物挥发性信息化合物在植食性昆虫的寄主定向、产卵、聚集、传粉等行为中发挥着重要作用 ,对其进行深入研究 ,不仅有助于阐明植食性昆虫的寄主选择机理 ,也可为提出新的害虫防治策略提供理论依据 .该文介绍了在植食性昆虫寄主选择定向中起关键作用的植物挥发性信息化合物的种类、作用方式、有效浓度和距离 ,并就目前存在的主要问题进行了讨论 .

昆虫对植物挥发性信息化合物的影响与利用

昆虫能影响、利用植物的挥发性信息化合物。昆虫通过取食时产生的口腔的分泌物改变植物挥发性信息化合物的释放,这种改变不同于由机械损伤诱导的改变,这两种情况下释放的挥发性信息化合物具有不同的生态学意义。昆虫对植物挥发性信息化合物的诱导释放具有系统性和群体性,并能利用寄主植物特有的挥发性信息化合物寻找适宜的行为场所,利用植物在不同诱因下挥发性信息化合物的改变避免昆虫种内、种间的生存竞争。研究昆虫对植物挥发性信息化合物的影响与利用,可以帮助人类寻找害虫的自然控制因子,探索环境友好型害虫防治途径。

生长期施用GA_(4+7)对黄冠梨贮藏过程中挥发性有机化合物的变化影响

为了研究生长期赤霉素4+7(GA_(4+7))的施用对梨果贮藏期香气品质的影响,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)进行分析。经分析发现在对照组和GA_(4+7)处理组中均检测到酯、烯烃、醇、醛、酮、烷烃、芳烃和硫化物8大类挥发性物质,其中,酯类、醇类、醛类和烯烃是主要的挥发性香气成分。在贮藏当天,GA_(4+7)处理组的挥发性物质总质量浓度和数量最高,是对照组的1.72倍,然而在贮藏50 d后,GA_(4+7)处理组中挥发性物质的质量浓度和数量便迅速下降。此外,主成分分析和热图分析表明,贮藏过程中GA_(4+7)处理组与对照组之间的香气变化有显著差异。进一步的香韵分析表明,GA_(4+7)处理可以增加果实贮藏当天的果味香型质量分数占比,但会降低贮藏期梨果的果味香型。上述研究全面阐明了在生长期施用GA_(4+7)对梨果实贮藏期间挥发性成分的影响,为梨贮藏期的确定和生产管理提供了重要的理论支持。

城市植物挥发性有机化合物排放与臭氧相互作用及其机制

近地面臭氧(O_(3))已成为继PM_(2.5)后影响我国空气质量的一种重要二次污染物。随着氮氧化物浓度的持续下降和气候变暖的加剧,城市O_(3)的形成对挥发性有机化合物的浓度更加敏感。近年来城市绿色空间显著增长,植物源挥发性有机化合物(BVOCs)排放和浓度逐年增加。针对BVOCs与近地面O_(3)之间复杂的交互作用,从植物BVOCs的特性与作用出发,综述了不同因素尤其是O_(3)浓度增加对树木生理状态及BVOCs排放速率的影响,定量分析了已有研究中O_(3)对不同植物异戊二烯和单萜烯排放速率的影响,以及BVOCs对O_(3)形成的贡献,总结了BVOCs与O_(3)相互作用研究领域存在的不足。未来亟需加强的研究包括:(1)城市树种BVOCs排放因子的实测,建立物种的排放速率数据库,优化模型参数,提升精细尺度BVOCs排放量估算模型精度;(2)多种环境因子,比如污染物浓度、温湿度等对城市植物BVOCs排放的交互作用和综合影响的研究;(3)植物BVOCs对O_(3)形成贡献的定量研究,及其对植物抗污染能力的影响,为城市建设中的树种选择及减轻城市O_(3)污染提供理论依据和借鉴。

城市植物源挥发性有机化合物排放特征及其大气环境效应研究进展

在外界环境的刺激下,植物会通过释放挥发性有机化合物来维护自身生长。城市是人类活动的主要集聚地,剧烈的人为干扰导致城市环境特征呈现出复杂的变化趋势,从而使城市植物排放挥发性有机化合物的过程与自然界出现较大差异。城市中的植物源挥发性有机化合物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)会直接与城市中的氧化物质接触,生成二次污染物,并在高温、强光照的条件下发生光化学反应,严重破坏城市大气环境,危害居民健康。总结了城市BVOCs的常见类型、作用机制及现有研究方法,分析了不同时间、空间和人类活动背景下的城市BVOCs排放特征,并进一步梳理了当前研究的不足,提出未来重点研究方向,旨在为大气环境治理、环境空间规划、居民健康保障等方面的城市管理工作提供指导。

环境因子对植物释放挥发性化合物的影响

对近年来有关环境因子与植物释放挥发性化合物关系的研究进展进行了综合和概括。本文主要包括 3类挥发性化合物。(1)异戊二烯是由叶绿体产生并且直接释放到大气中的C5 化合物。(2)单萜类化合物是一类环状或非环状的C1 0 化合物,它在植物体内合成后首先贮存于体内的特殊结构中(如树脂道、油腺),然后由此通过气孔向大气中释放。(3)含氧挥发性化合物以各种形式释放到大气中。它包括醇、醛、酮、酯和有机酸。本文的重点是前两者,主要阐述了二方面内容:(1)植物挥发性化合物的生物合成和释放机理。(2 )环境因子(如温度、光照、水分胁迫、营养、CO2 浓度、空气湿度)及植物的发育阶段、机械损伤和昆虫取食等对植物挥发性化合物合成与释放的影响机制。

桑天牛对5种植物源挥发性化合物及其混合物的触角电位和行为反应

桑天牛[Apriona germari(Hope)]是桑树等多种经济林木的蛀干害虫。为筛选可用于桑天牛防控的植物源引诱剂或驱避剂,采用触角电位仪测试桑天牛成虫对不同浓度反-3-己烯醇、壬醛、癸醛、Z-乙酸-3-己烯酯和丙烯酸-2-乙基己酯等植物源单体挥发性化合物以及5种化合物不同配比混合物的触角电位(EAG)反应,并用自制"Y"型嗅觉仪测试雌、雄成虫对上述不同浓度植物源挥发性化合物的嗅觉行为反应。结果表明:桑天牛成虫对5种植物源单体化合物均有明显的EAG反应,而且化合物浓度在0.000 1~1 mol/L范围内,随着化合物浓度的增加,EAG反应值有增大趋势;以不同单体化合物配制混合物进行的测试中,桑天牛成虫对第5、8、9、10号方案的混配物的EAG反应相对值较高。在应用单体化合物测试桑天牛成虫的嗅觉行为反应时,反-3-己烯醇、癸醛对桑天牛成虫表现出较强的驱避作用(P<0.01),而壬醛、Z-乙酸-3-己烯酯和丙烯酸-2-乙基己酯则对其有较好的引诱作用。

挥发性信息化合物对玉米螟赤眼蜂寄主选择行为的影响

在实验室条件下,利用"Y"型嗅觉仪测定了源于寄主亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)鳞片、卵表以及不同生理阶段的雌蛾附腺的不同浓度的提取物对玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Panget Chen寄主选择行为的影响,并对其引诱作用大小进行了比较。结果表明:亚洲玉米螟鳞片的正己烷提取物在0.5mg/mL和1mg/mL浓度时对玉米螟赤眼蜂有明显的引诱作用;寄主卵的正己烷提取物在5块卵/mL和10块卵/mL浓度时对玉米螟赤眼蜂有显著的引诱作用,而在40块卵/mL浓度时对玉米螟赤眼蜂有极显著的驱避作用;玉米螟赤眼蜂对亚洲玉米螟交配未产卵和产卵后前期的雌蛾附腺提取液有反应,而对处女蛾和产卵后期的附腺提取液没反应。卵表提取物和附腺提取物比鳞片提取液对赤眼蜂引诱作用强,两者对赤眼蜂的引诱作用没有明显差异。

5种绿篱植物挥发性有机化合物成分分析

为了探讨不同植物释放挥发性有机物(VOCs)组分和含量的差异,采用动态顶空采集法和热脱附-气相色谱-质谱(TDS-GC-MS)联用技术,分析了近自然状态下杭州地区常用绿篱植物金叶女贞Ligustrum quihoui var.aureaphylla,红花木Loropetalum chinese var.rubrum,瓜子黄杨Buxus sinica,龟甲冬青Ilex crenata‘Convexa’和无刺枸骨Iles cor-nuta var.fortunei释放VOCs的种类和相对含量。结果表明:瓜子黄杨释放的VOCs主要有乙酸-3-己烯酯(相对含量为27.10%),芳樟醇(19.70%),2-辛烯(7.20%);红花木释放的挥发性物质主要有乙酸-3-己烯酯(26.10%),α-蒎烯(6.70%),苯甲醛(6.50%);金叶女贞主要有乙酸-3-己烯酯(16.30%),苯甲醛(8.30%),壬醛(5.50%)和对甲基苯乙烯(5.10%);无刺枸骨主要有β-蒎烯(12.10%),癸醛(9.50%),2-壬烯醇(7.40%),月桂烯(7.20%),苎烯(6.50%),2-辛烯(6.10%)和6-甲基-5-庚烯-2-酮(6.01%);龟甲冬青主要有癸醛(21.60%),壬醛(13.60%),己内酰胺(6.80%)和苯甲醛(5.60%)。

水稻挥发性信息化合物对昆虫的作用

植物挥发性化合物是联系植物、害虫和天敌间 3层营养关系的关键信息因子 ,是害虫防治理论与实践的基础 .首先 ,介绍了水稻挥发性信息化合物的基本化学特征及其在植食性昆虫和天敌昆虫寄主选择中的作用 ;其次 ,分析了水稻挥发性信息化合物的产生与作用机制及其生态学功能和水稻挥发性信息化合物研究中存在的问题 ;最后 ,展望了水稻挥发性信息化合物的研究前景 .对水稻挥发性化合物的更进一步研究有两个方向 ,一是对存在于水稻体内 ,启动相关代谢途径的小分子信号物质的生理生化和分子生物学特性进行研究 ;二是研究捕食性节肢动物对信息化合物的接收。

陆地生态系统植物挥发性有机化合物的排放及其生态学功能研究进展

综述了国内外生物源挥发性有机化合物(Biologicalvolatileorganiccompounds ,BVOCs)研究现状及未来的研究方向,侧重介绍了陆地生态系统中植物排放BVOCs的种类、生物学功能及其对大气化学过程的影响。BVOCs按其化学结构以及在大气中的滞留时间可以分为4类:异戊二烯、单萜、其它活性BVOCs和其它次活性BVOCs。不同的植物类群排放不同的BVOCs种类并具有不同的排放特性,环境条件对植物不同BVOCs的排放影响也不同。BVOCs作为有机物质被排放到体外,从植物能量代谢的角度来讲要消耗一部分植物光合作用产物从而降低植物的生产力,因此推测植物排放BVOCs具有一定的生理学或者生态学的功能。其中比较成熟的假说是抗热胁迫假说,其次是抗氧化假说,也有一些其它假说例如促氮同化假说等。但这些假说都还缺乏直接的有力证据,有待更多的研究来支持。BVOCs被排放到大气中对大气化学过程的影响更是科学家关注的问题,BVOCs对大气的影响一方面是在大气对流层中促进臭氧(O3 )的形成,造成环境污染,另一方面BVOCs通过对大气中的OH自由基和臭氧等氧化物浓度的调整而影响到大气中甲烷等温室气体的平衡,对大气温室效应具有间接的贡献。我国在BVOCs的研究上也做了大量的工作,包括分析鉴定了一些植物排放的BVOCs。

植物挥发性化合物在小蠹虫寄主选择中的作用

植物挥发性化合物在小蠹类森林害虫对寄主树木的选择过程中发挥着重要的作用.本文综述了小蠹类森林害虫入侵危害过程中起关键作用的植物挥发性化合物的种类、生物活性和小蠹虫触角化学感受器的结构、功能等最新研究进展,并讨论了植物挥发性化合物在小蠹虫行为与可持续控制中的应用前景.

挥发性信息化合物对赤眼蜂寄生行为的影响及其利用

本文简述了挥发性物质对赤眼蜂寄生行为的调控作用以及其在生防中的应用,并探讨了挥发性信息化合物对赤眼蜂行为调控的研究意义与应用前景。

中国植物挥发性有机化合物排放估算研究进展

植物挥发性有机化合物(BVOCs)因其排放量大、化学活性高,对大气环境质量、气候变化以及碳循环等方面均影响很大。主要从中国BVOCs的来源、组成、合成和排放机制,不同树种BVOCs排放速率,不同尺度BVOCs排放量的估算等方面对国内外相关研究进行了评述,并展望了BVOCs排放估算在今后的发展,以期在大气污染防治角度对植物的合理选择和配置提供一定的参考依据。

大气二氧化碳和臭氧浓度升高对植物挥发性有机化合物排放影响的研究进展

对流层大气中CO2和O3浓度变化可对植物挥发性有机化合物(VOCs)的排放产生一定影响,而植物VOCs具有很高的化学活性,可影响低层大气的化学组成,促进光化学污染的形成,对温室效应和全球变化具有潜在的影响.文中总结了大气CO2和O3浓度单独及复合作用对植物VOCs排放规律的影响,并对今后植物VOCs排放规律及多重环境胁迫下城市树木VOCs释放机制的研究进行了展望.

机械损伤与二点叶螨取食对茄子挥发性信息化合物的影响

以茄子为供试材料,研究机械损伤、二点叶螨取食对茄子损伤诱导挥发物的影响,结果表明:机械损伤后,茄子植株释放的挥发物主要是绿叶性气体;遭受二点叶螨取食后释放出的挥发物与机械损伤植株存在很大不同,许多新的组分被诱导出来。

植物挥发性有机化合物在农业病害防控中的潜能与应用

植物病害对全球粮食安全造成严重威胁,而病原物对杀菌剂日益严重的抗药性问题和杀菌剂施用导致的环境暴露风险极大限制了传统杀菌剂的开发。植物释放大量挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)到大气中作为植物与周围环境交流互动的信号分子。植物VOCs可以保护自身免受食草动物的侵害,或吸引传粉者和种子传播者,它们还能够直接抑制病原菌的生长或者激活植物的防御系统。本文综述了植物VOCs在生物合成、收集分析、诱导释放、对病原微生物的活性和诱导植物免疫反应等方面的研究进展;总结了典型绿叶挥发物反-2-己烯醛的抑菌和抗性诱导机理;归纳和展望了植物VOCs在田间应用的局限性和今后的研究方向,可为该类化合物在可持续病害防控中的应用提供帮助。

樟树花挥发性有机化合物日动态变化分析

为探讨植物挥发物的日动态变化,以樟树Cinnamomum camphora花为实验材料,采用动态顶空气体循环采集法和热脱附/气相色谱/质谱联用技术(TDS-GC-MS),对5个时间点(7:30,10:00,12:30,15:00,17:30)樟树花挥发物进行收集鉴定。结果表明:樟树花释放挥发物中共检测出51种化合物,主要成分为萜烯类化合物。15:00时樟树花挥发物释放量及种类最多(40种,8 049.5峰面积单位),主要有芳樟醇(相对含量37.0%),环氧芳樟醇(12.7%),(Z)-罗勒烯(7.2%)和紫苏烯(6.2%);樟树花挥发物释放量及种类显著增加与受到强光和高温胁迫有密切联系。

日本紫藤开花进程中挥发性有机化合物组分与含量的变化

为探讨植物花期香气成分及其相对含量变化,采用动态顶空气体循环采集法和热脱附-气相色谱-质谱（TDS-GC-MS）联用技术对日本紫藤Wis te ria florib unda不同开花时期释放挥发性有机化合物组分及其相对含量进行测定.结果表明：日本紫藤鲜花释放的挥发性有机化合物包括萜烯类、酯类、醇类、醛类、酮类、酚类、芳香烃类和烷烃类等34种化合物;其释放量在花蕾期较少（229.68峰面积单位）,初开期逐渐增加（378.16）,盛开期最高（605.57）,其中萜烯类数量最多（10～12种）,其相对含量花蕾期为69.0％,初开期50.0％,盛开期59.0％,在各阶段的总峰面积依次为159.26,189.43,355.61.罗勒烯、乙酸叶醇酯、柠檬烯、α-蒎烯等是日本紫藤鲜花的主要香气成分.

链霉菌挥发性化合物提高植物抗病能力的研究进展

研究微生物代谢相关新技术的迅猛发展,使研究者们从微生物次生代谢产物中发现了更多新的挥发性物质,这些挥发性物质在植物生长发育过程中起到多种重要作用。在众多微生物中,链霉菌产生的次生代谢产物种类最多、功能最复杂。以链霉菌为例,综述了其产生的挥发性化合物(VOCs)的类型、VOCs常用分离鉴定方法、VOCs对几种常见植物病原菌的抑制作用以及作用机制,旨为链霉菌VOCs的深入研究和产品开发提供参考。