关键词：GLVs;;生物化学防治;;生物逆境;;化学信号分子;;天牛;;桑蚕
摘 要：桑树(Morus alba L.)作为我国重要的经济树种,在桑蚕饲养上有很大价值,但也长期遭受桑天牛的危害。本研究通过定性和定量分析桑树在机械损伤和不同昆虫啃食下诱导产生的挥发性有机化合物释放,探究桑树对机械损伤和生物逆境的防御机制,为桑天牛植物源引诱剂生物防治和清洁高效的桑蚕饲料生产提供基础理论知识。本实验采用动态顶空气体采样和在线测量相结合,应用TD-GC-MS和PTR-MS两种不同原理的质谱技术,对桑树叶片在三种处理下的挥发性化合物进行定性和定量分析,得出如下结果:(1)机械损伤后的桑树叶片会立即释放大量的绿叶挥发物(GLVs),其中包括(E)-己-3-烯基碳酸乙酯、1-甲基环戊烯、环己烯、(E)-2-己烯醛、(Z)-3-己烯醛、3-己烯醇、壬醛等主要物质,其中TD-GC-MS的检测结果显示(E)-己-3-烯基碳酸乙酯释放量最大,但所有挥发物释放的种类和浓度会在短时间内恢复到正常状态。(2)桑蚕啃食诱导的叶片也会释放GLVs,但叶释放量相对较少,且没有检测到(E)-己-3-烯基碳酸乙酯。但在诱导后6小时,可以检测到单萜类物质,相比于机械损伤,桑蚕啃食诱导的叶片释放挥发物种类更多,但即时释放量小,且叶片恢复较慢。(3)天牛啃食诱导的叶片也会释放绿叶挥发物,同样是释放量相对较少,但依然释放(E)-己-3-烯基碳酸乙酯。与桑蚕啃食诱导的叶片相同的是,诱导后6小时,可以检测到单萜类物质。相比起前两种诱导,天牛啃食的叶片释放挥发物种类最多,恢复最慢。结论:三种损伤后均以GLVs为主,这与三种损伤均导致生物膜的破裂和脂膜氧化有关。相比机械损伤和天牛啃食,桑蚕的啃食并没产生(E)-己-3-烯基碳酸乙酯,我们推测(E)-己-3-烯基碳酸乙酯很可能是一种对桑蚕极为不利的化合物,在桑蚕和桑树的协同进化中存在一种调控机制而不产生(E)-己-3-烯基碳酸乙酯。相比纯粹的机械损伤,数小时后才诱导产生的单萜类物质,很可能是来自昆虫啃食唾液物质的驱动。详细的调控和诱导机制,还需要更加深入的研究。
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