虫食与熏蒸对马尾松挥发性化学物质的影响

通过接虫咬食伤害与茉莉酸甲酯和萜烯混合熏蒸处理,以正常盆栽马尾松为对照,用TCT-GC-MS分析各处理的正常枝、损伤枝、姊妹枝(正常或损伤对枝)、系统上枝(正常或损伤上枝)和系统下枝(正常或损伤下枝)中挥发物的成分及相对含量变化,以探讨马尾松对不同伤害的应急反应.结果显示,虫害和熏蒸处理后,水芹烯的相对含量在损伤枝、姊妹枝、系统上枝和系统下枝中均明显高于对照;β-蒎烯相对含量在损伤枝和姊妹枝中升高,而系统枝条中下降;α-蒎烯相对含量在所测4个部位中除熏蒸后系统下枝升高外其余全部降低;其他挥发性化学物质相对含量的变化没有明显的规律性.结果表明,茉莉酸甲酯和萜烯混合熏蒸能够代替虫害等外界伤害的刺激,使马尾松启动相似的信号防御系统,达到防御外界伤害的作用;茉莉酸甲酯和萜烯可作为马尾松响应伤害的报警信号分子.

虫害马尾松挥发性化学物质变化规律及其诱导邻近马尾松抗性的初步研究

采用HS/SPME-GC/MS分析了马尾松虫害植株与健康株主干树皮挥发性物质的成分及其含量,对虫害和健康马尾松主干树皮挥发性物质的变化规律进行对比研究。结果表明:虫害马尾松主干树皮挥发物的主要成分是萜烯类化合物,分别是α-蒎烯、β-蒎烯、α-水芹烯、β-月桂烯、D-柠檬烯、石竹烯等,其次是十一烷和十二烷;与对照相比,虫害马尾松植株主干树皮挥发性物质的种类和含量明显低于对照,证明马尾松受到虫害后,体内的防御系统被破坏,马尾松树体抗性明显下降;同时虫害附近的健康株主干树皮挥发性物质的种类和含量明显高于对照,证明马尾松受到虫害后,可以诱导邻近马尾松树体启动了体内的防御系统,从而使其产生抗性。

马尾松树针叶挥发性化学物质对松毛虫赤眼蜂嗅觉及寄生行为的影响

应用Y型嗅觉仪测定松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi Matsumura对9种马尾松树针叶挥发性物质对的嗅觉行为反应,确定了4种对于松毛虫赤眼蜂有影响活性的马尾松树针叶挥发性物质。它们分别是α-蒎烯,β-蒎烯,柠檬烯,α-萜品醇乙酸酯4种物质,其中尤以α-蒎烯和β-蒎烯2种物质作用最显著。产卵生测实验中,4种活性挥发性物质的混合物分别与它们的单一成分、α-蒎烯、β-蒎烯分别与除去它们后的混合物进行比较。结果显示,与对照相比,它们均能对松毛虫赤眼蜂的产卵寄生率产生显著影响,该结果也和Y型嗅觉仪下的实验结果基本一致。但在单一物质和混合物对松毛虫赤眼蜂的寄生率影响比较中,混合物并没有使松毛虫赤眼蜂产生最高的寄生率,这说明可能是某种单一物质在其寄生过程中起主导作用。

马尾松(Pinus massoniana)、湿地松(Pinus elliottii)挥发性化学物质的昼夜节律释放

用TCT-GC/MS分析了马尾松、湿地松挥发性有机化合物的昼夜节律变化。结果表明:马尾松昼夜节律中检测到的挥发物主要是萜烯类化合物,其中单萜种类最多,且α-蒎烯和β-蒎烯含量约占整个挥发物的80%,其次是含氧化合物等。这些挥发物的释放高峰多数在10:30,少数在1:30;整个变化中有两个低峰期,即13:30和22:30。湿地松中检测到的挥发物组分与马尾松相似,多数释放高峰在12:00~15:00之间;另一些在6:00;α-蒎烯的释放高峰在3:00,而此时其它挥发性化合物的释放量最低。挥发物的释放也受到外界环境的影响,一定范围内随着温度的升高、湿度的减小,其释放量增加。

受害马尾松、湿地松挥发性化学物质的释放

萜烯类化合物是针叶树防御昆虫为害的重要组分。对盆栽马尾松、湿地松进行未受害、接虫咬食为害、人工剪叶处理后,用TCT-GC-M S分析了叶片挥发物的成分及相对含量。结果表明:人工剪叶后马尾松挥发物相对含量除α-蒎烯降低外,其余都有所升高,但挥发性化学物质相对含量出现高峰的时间没有规律性;虫害后,挥发物的相对含量除水芹烯降低外,其余均在1h升高,同时检测到p-薄荷-1.4(δ)-二烯,但其变化较小。湿地松受害后检测到7种挥发性化学物质,除人工剪叶后α-蒎烯、虫害后α-蒎烯、水芹烯相对含量降低外,其它挥发物的相对含量在不同的时间内都有所升高。β-蒎烯在两种松树受害后都有显著的变化,马尾松中的石竹烯没有明显的变化,氨茴酸-3,5-二甲基-3-乙烯基-4-己烯酯、大香叶烯D只在湿地松中检测到,而且其变化显著。

自然状态下黄山贡菊植株挥发性化学物质成分及生态功能

对黄山贡菊植株采用动态顶空套袋采集法结合GC-MS分析技术,成功地采集和分析了黄山贡菊在自然状态下挥发性化学物质的成分。共确定了59种有机化学物质,包括30种烷烃类、5种酯类、4种醇类、3种醛类、4种烯烃类、1种醚类及3种酮类等。室内Y型管选择行为测试结果表明,α-蒎烯≥600 ng/μL时,对3龄若蚜具有显著的驱避作用(P<0.05)。研究为基于植物化学物质的黄山贡菊蚜虫综合治理提供了理论基础。

顶空-气相色谱法测定医用口罩中4种挥发性化学物质的残留量

通过优化色谱柱、分流比、浸提液体积、平衡时间、平衡温度等条件,提出了采用顶空-气相色谱法同时测定医用口罩中4种挥发性化学物质(甲醛、环氧乙烷、环氧丙烷、2-氯乙醇)的残留量的方法。将医用口罩裁剪成5 mm×5 mm的碎片。分取0.5 g样品置于20 mL顶空瓶中,加入5 mL水(浸提液),将样品完全浸没后密封,在平衡温度80℃、平衡时间30 min、分流比5∶1条件下采用顶空-气相色谱仪分析。固定相选择CD-624毛细管色谱柱,在程序升温条件下用氢火焰离子化检测器(FID)检测。结果表明,4种挥发性化学物质的质量在0.10~1.0μg内和峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.05~0.1 mg·kg^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为84.3%~92.5%,测定值的相对标准偏差(n=6)均低于10%。方法用于市售不同品牌医用口罩的分析,均未检出4种挥发性化学物质。

被害马尾松(Pinus massoniana)针叶挥发性物质的提取、鉴定及蚕饰腹寄蝇(Blepharipa zebina)的电生理活性

试验使用动态顶空吸附的方法,提取了被害马尾松(Pinus massoniana)针叶挥发物,并通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)及标准样品进行鉴定。结果表明,被害马尾松针叶挥发性物质主要包括绿叶挥发物、单萜、含氧单萜及倍半萜等四大类物质;挥发物中以单萜的含量最高,其它3类物质含量较低。通过触角电位图(EAG)技术,测定了23种挥发性物质标准样品的石蜡油溶液对蚕饰腹寄蝇(Blepharipa zebina)雌蝇的电生理活性。结果表明,蚕饰腹寄蝇雌蝇对α-蒎烯、β-蒎烯、长叶烯、莰烯、乙酸冰片酯等的相对触角电位反应值与湿润空气对照相比并无显著差异;雌蝇对其它刺激物的相对触角电位反应值与湿润空气对照相比均存在显著差异。同时测定了雌蝇对8种标样,在5个浓度系列下的剂量-反应,并分析了反应阈值。结果表明,蚕饰腹寄蝇雌蝇对顺-3-己烯-1-醇和里哪醇的反应阈值为0.1μg/μl,对壬醛的反应阈值为1μg/μl,对柠檬烯、α-水芹烯、2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯、β-石竹烯4种物质的反应阈值为100μg/μl,而对α-蒎烯,在测试的剂量范围内不存在反应阈值。在确定对蚕饰腹寄蝇有生理活性的物质成分和分析反应阈值的基础上,对寄生蝇类定位寄主的机制进行了讨论。

干旱胁迫下马尾松幼苗针叶挥发性物质与内源激素的变化

【目的】探讨干旱胁迫下马尾松幼苗针叶内源激素含量变化与挥发性物质释放规律,为马尾松抗逆生理研究和育苗提供科学依据。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对不同干旱胁迫处理的马尾松幼苗针叶挥发性物质进行鉴定,并采用高效液相色谱串联三重四级杆质谱法(LC-MS/MS)测定其内源激素含量。【结果】GC-MS鉴定出13种挥发性物质,属于萜类、醛类、醇类和酯类化合物,其中9个化合物确定为萜类,相对含量较高的物质是α-蒎烯、石竹烯和α-水芹烯。干旱胁迫时马尾松幼苗针叶单萜类相对含量先降低后逐渐升高,倍半萜类相对含量则先升高再逐渐降低,干旱胁迫明显诱导针叶单萜类含量增加;马尾松幼苗针叶脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)含量随着干旱胁迫程度加大呈明显增加趋势,赤霉素(GA)和生长素(IAA)含量随着干旱胁迫程度加大呈逐渐降低趋势。【结论】HS-SPME可作为干旱胁迫下马尾松幼苗针叶挥发性物质提取的有效手段,GC-MS适合于马尾松幼苗针叶挥发性物质的识别;干旱胁迫时马尾松幼苗针叶含有丰富的单萜和倍半萜,针叶通过调节单萜与倍半萜比例响应干旱胁迫;干旱胁迫时马尾松幼苗针叶通过内源激素相互协调来适应干旱逆境,其中ZT和ABA是其重要的干旱胁迫信号激素。

打叶后不同尺寸片烟挥发性化学物质的差异性分析

分析打叶后不同尺寸片烟挥发性化学物质含量的差异性及变化趋势,为研究片烟结构对卷烟化学成分及感官质量的影响提供参考。利用叶片振动分选机对打叶后的片烟进行筛分,分别测定不同尺寸片烟中的挥发性有机酸和挥发性致香物质。利用单因素方差分析研究不同尺寸片烟各单项化学物质含量的差异性,利用直观分析揭示不同尺寸片烟挥发性有机酸和挥发性致香物质总量的变化趋势。结果表明,对于同一等级初烤烟叶,打叶后片烟尺寸由大到小,各单项挥发性化学物质含量均存在显著性差异和规律性变化趋势;挥发性有机酸和挥发性致香物质总量均呈现逐渐升高的变化趋势。打叶后不同尺寸片烟的化学成分含量存在显著性差异。不同尺寸片烟分布的均匀性对最终产品质量具有重要影响。

不同长度梗丝挥发性化学物质含量的差异性分析

【目的】研究成品梗丝中不同长度梗丝挥发性化学物质的差异性,为探讨梗丝结构对卷烟质量稳定性的影响提供参考。【方法】利用烟丝振动分选筛对成品梗丝进行筛分,分别测定不同长度梗丝中的挥发性有机酸和挥发性致香物质。利用单因素方差分析研究不同长度梗丝中各单项挥发性化学物质含量的差异性。利用回归分析研究不同长度梗丝挥发性有机酸和挥发性致香物质总量的变化趋势。【结果】(1)对于同一等级烟叶的烟梗制成的梗丝,不同长度梗丝各单项挥发性化学物质含量均存在显著性差异(P<0.05)和规律性变化趋势。(2)梗丝长度由大到小,挥发性有机酸总量呈线性升高趋势,挥发性致香物质及两类挥发性化学物质总量呈逐渐升高的抛物线形变化趋势。【结论】不同长度梗丝的关键挥发性化学物质含量存在较大差异,提升梗丝在烟丝中的掺配均匀性对稳定卷烟品质具有重要意义。

利用云南松挥发性化学物质监测和防治云南纵坑切梢小蠹的研究进展

云南纵坑切梢小蠹是一种重要的林业害虫,对其进行有效的监测和防治对林业发展和环境保护具有重要的意义。近年来,利用植物的挥发性化学物质对其进行监测和防治的方法受到人们的广泛关注。针对云南纵坑切梢小蠹,综述了云南松挥发性化学成分的研究现状及利用各种挥发性成分诱集云南纵坑切梢小蠹的研究进展,同时简要介绍了国内外其他地区利用植物挥发性化学物质监测和防治小蠹类害虫的成功经验。

中华稻蝗对植物挥发性化学物质的触角电生理和行为反应

采用触角电位仪(EAG)和Y型嗅觉仪测定了中华稻蝗6龄若虫和成虫对9种植物挥发性化学物质的嗅觉和行为反应。EAG反应结果表明,中华稻蝗成虫对9种植物挥发性化学物质的反应值均低于6龄若虫,其中对顺-3-己烯-1-醇的EAG反应值6龄若虫显著高于成虫,对香叶醇的EAG反应6龄雌性若虫显著高于成虫及雄性若虫。1-戊醇可引发中华稻蝗雌、雄6龄若虫间显著的EAG反应差异,雌、雄成虫对9种挥发性化合物的EAG反应表现一致。行为测定结果表明,除6龄雄虫外,中华稻蝗其他各虫态对反-2-己烯醛和乙酸顺-3-己烯酯2种化合物均表现出显著的行为趋性。中华稻蝗对香叶醇的EAG反应和行为反应相一致。对水稻、稗草和马唐3种寄主植物的行为反应测定结果表明,中华稻蝗雌性成虫和雌性6龄若虫对马唐存在显著的行为趋向性,而所有试虫对水稻和稗草却表现出随机选择效应。因此,香叶醇很有可能会在中华稻蝗对寄主植物的定向行为中发挥重要作用,而对寄主植物的选择性可能会影响中华稻蝗雌虫的生长发育及产卵行为。

管式回潮装置对干头干尾烟丝挥发性化学物质的影响

[目的]研究管式回潮装置对干头干尾烟丝关键挥发性化学物质的影响,为干头干尾烟丝回潮方式的选择提供参考依据。[方法]以云烟某规格卷烟滚筒烘丝的干头干尾烟丝为试验材料,检测管式回潮前后干头干尾烟丝的挥发性致香物质和挥发性有机酸,利用主成分分析法对其进行降维处理,并对回潮前后烟丝样品2类化学指标的前2个主成分得分进行投影分析。[结果]管式回潮前后,干头干尾烟丝中的2类挥发性化学物质前2个主成分得分在二维平面上的分布存在严重交叉现象,表明回潮前后,2类挥发性化学物质综合含量均未发生明显变化。[结论]管式回潮装置对烟丝具有一定的保香作用,适宜作为干头干尾烟丝的回潮设备。

黄瓜花挥发性化学物质鉴定及其对西花蓟马行为反应的影响

采用顶空固相微萃取结合气相色谱–质谱联用技术,鉴定出黄瓜(品种‘L–1’)花挥发性化合物共81种,包括醇类、醛类、酯类等16大类,主要成分有叶醇、(S)–氧化芳樟醇、正己醛和乙酸癸酯等。应用自制“Y”形嗅觉仪测定了11种挥发性化合物不同梯度(10、10^(2)、10^(3)、10^(4)、10^(5))稀释后对西花蓟马行为的影响,发现西花蓟马对苯甲醛(10~10^(5))、1–辛烯3–醇(10~10^(5))、月桂烯(10^(2))、1–戊烯–3–醇(10^(2)、10^(5))、芳樟醇(10、10^(3)、10^(4))、乙酸癸酯(10、10^(2)、10^(4))、叶醇(10、10^(3)、10^(5))、异戊醛(10、10^(4)、10^(5))、异戊醇(10^(2))有明显的正趋向反应;对月桂烯(10、10^(4)、10^(5))、苯甲醇(10)、苯乙醛(10^(2)、10^(4))、1–戊烯–3–醇(10)、芳樟醇(10)和乙酸癸酯(10^(3))有较强的驱避反应。

马尾松诱导化学物质变化的时空动态

研究了受害程度不同的马尾松针叶内诱导化学物质在时间序列上的变化和局部受害后空间序列上的变化。结果发现 :受害马尾松针叶内次生代谢物质 (单宁、酚类物质 )含量随时间的变化而不断上下波动 ,先增加 ,后逐渐降低 ,恢复到原来的水平 ;营养物质 (可溶性糖 )含量先降低 ,后逐渐恢复到原来水平。反映了马尾松受害后的应激反应是一种快速、间断、被调节的过程。危害程度的强弱对马尾松诱导化学物质的变化有一定的影响。中度的危害 (针叶损失 5 0 % )所诱导产生的次生物质最多 ,轻度 (针叶损失 2 5 % )或重度 (针叶损失 75 % )的危害所诱导产生的次生代谢物质较低。以 7年生 (共5个轮枝 )的马尾松作为实验材料 ,对第 3轮枝进行剪叶 75 % ,在空间序列上 ,观察其余各轮枝松针内化学物质的变化。发现第 3轮枝受害后马尾松其余各轮针叶内也产生诱导化学物质含量变化 ,并且因轮枝部位的不同 ,其诱导产生的变化也不相同。说明松针所产生的诱导化学物质含量的变化是全株性的。

马尾松诱导挥发性有机化合物的快速变化

对马尾松进行未受害、接虫咬食为害、人工剪叶3种处理后,按不同的时间序列取样,用TCT-GC-MS分析叶片挥发物的成分及相对含量。结果表明:1)不同受害方式对马尾松挥发物的释放有不同影响。人工剪叶检测出的挥发物种类略少于虫害;释放高峰早于虫害。2)同一受害方式的不同受害程度对挥发物的快速诱导变化不同。与对照相比,轻度虫害后莰烯、β-蒎烯、水芹烯、石竹烯、(E)-法尼烯在1h升高,但挥发物相对含量出现高峰的时间没有明显的规律性,而重度虫害后三环萜、月桂烯、莰烯、β-蒎烯、水芹烯、石竹烯24h达到高峰;人工剪叶使马尾松轻度受害后,有些挥发物1h达到高峰,有些24h后才升至最高,相对含量出现高峰的时间没有明显的规律性;而人工剪叶重度损伤后,挥发物出现释放高峰的时间多在1h或2h。3)在整个快速诱导过程中,挥发物β-蒎烯的相对含量明显升高,72h仍高于对照,说明该化合物在马尾松的诱导抗性中具有重要作用。

马尾松受害诱导的化学物质滞后变化

通过接种马尾松毛虫Dendrolimuspunctatus和人工剪叶 ,分析比较了不同受害方式对马尾松针叶内化学物质的影响。结果表明 ,害虫取食松针诱导的次生代谢物质 (单宁、酚类物质 )比人工剪叶处理略有增加 ,而营养物质———可溶性糖变化不大。对马尾松进行害虫取食为害、人工剪叶受害、未受害三种处理后 ,连续 3年跟踪测定了松针叶内化学物质含量的变化。结果发现 ,无论是害虫取食为害 ,还是人工剪叶受害 ,针叶内次生代谢物质含量都减少 ,可溶性糖含量降低 ,直至一年后才恢复到原有的水平 ;蛋白质变化的趋势则始终是受害处理的含量比未受害处理的含量高 ,表明马尾松受害后诱导的化学物质变化具有滞后特性。

氮添加对马尾松和木荷幼苗根系土壤挥发性有机化合物的影响

为了解土壤挥发性有机化合物(VOCs)对氮沉降的响应,本研究以马尾松和木荷幼苗为研究对象,设置3个氮水平(5.6、15.6和20.6 g·m^-2·a^-1)和两种氮添加方式(土壤施氮和叶面施氮),通过质子转移反应飞行时间质谱仪分析植物土壤VOCs对不同氮水平和氮添加方式的响应。结果表明,马尾松和木荷幼苗根系土壤释放的总VOCs通量为19.50~70.94 pmol·g^-1·h^-1,以含氧VOCs(乙醛、甲醇和乙烯酮)和含氮VOCs(甲酰胺和丙胺)为主,分别占总VOCs的22.04%~47.71%和3.31%~38.68%。两种氮添加方式均显著地促进马尾松和木荷幼苗根系土壤含氮VOCs释放,这与土壤铵态氮和硝态氮含量显著相关。叶面施氮处理下马尾松根系土壤总VOCs释放显著增加,不同幼苗根系土壤释放的不同种类VOCs对氮水平和氮添加方式的响应不一致。研究结果可为评估土壤VOCs对大气氮沉降增加的响应提供基础数据。

马尾松、杉木纯林及其混交林挥发性有机物成分分析

为了摸清树种挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的释放规律和种类,采用顶空法提取马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林及其混交林11个树种叶片的VOCs,并用气相色谱质谱联用仪(GC MS)技术对其进行分析。结果表明:前15 min,VOCs检出率为100%的树种有马尾松混交林和杉木混交林中的格木(Erythrophleum fordii)、红锥(Castanopsis hystrix)、大叶栎(Quercus griffithii);检出率为73%-90%的树种有马尾松纯林及其混交林中的马尾松、黄毛榕(Ficus esquiroliana)和香梓楠(Michelia hedyosperma),以及杉木纯林及其混交林中的杉木和灰木莲(Manglietia glauca)。马尾松纯林及其混交林中鉴定出的VOCs种类有萜、醇、醛、酮、酯、酸、脂肪胺、环氧等8大类,除了红锥和大叶栎外,其他树种均以萜类化合物数量最多;杉木纯林及其混交林鉴定出的VOCs种类有萜、醇、醛、酮、酯、酸、脂肪胺、苯、硫醚和环氧等10大类,杉木纯林及其混交林中的灰木莲以萜类化合物最多,混交林中的格木、大叶栎以醛类最多,混交林中的红锥以醇类最多。上述结果说明格木、红锥和大叶栎的VOCs较其他树种挥发速度快,而灰木莲和香梓楠的VOCs挥发速度较其他树种慢。纯林VOCs种类较混交林少,两个树种的纯林及其混交林中检测出的VOCs有7大类与森林康养有关。