靳澤榮，張金桐

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)生態(tài)研究所，山西太谷030801）

HS-SPME＆GC-MS分析三裂繡線(xiàn)菊葉片的揮發(fā)性物質(zhì)

靳澤榮，張金桐

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)生態(tài)研究所，山西太谷030801）

虎榛子（Ostryopsis davidiana）是櫟黃枯葉蛾Trabala vishnou gigantina的一種重要寄主，而三裂繡線(xiàn)菊（Spiraea trilobata L.）是與虎榛子比鄰而生卻不被櫟黃枯葉蛾為害的非寄主植物。為了研究這種現(xiàn)象，以三裂繡線(xiàn)菊為研究對(duì)象，利用固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜法（HS-SPME＆GC-MS）分析其葉片的揮發(fā)性物質(zhì)，通過(guò)面積歸一法計(jì)算出各成分的相對(duì)含量。結(jié)果表明，從三裂繡線(xiàn)菊葉片中共鑒定出39種化學(xué)成分，其中，醇類(lèi)5種，占36.10%；酯類(lèi)化合物15種，占53.60%；萜烯類(lèi)化合物6種，占6.02%；烷烴類(lèi)化合物3種，占0.12%；其他類(lèi)化合物10種，占1.37%。此結(jié)果可為櫟黃枯葉蛾植物源驅(qū)避劑的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

三裂繡線(xiàn)菊；HS-SPME＆GC-MS；揮發(fā)物

三裂繡線(xiàn)菊（Spiraea trilobata L.）屬于薔薇科Rosaceae繡線(xiàn)菊屬Spiraea，小枝細(xì)瘦，開(kāi)展，葉片近圓形，傘形花序具花15～30朵。苞片線(xiàn)形或倒披針形，萼筒鐘狀，花瓣呈倒卵形，蓇葖果開(kāi)張，花柱頂生稍?xún)A斜，具直立萼片。花期5—6月，果期7—8月。生于多巖石向陽(yáng)坡地或灌木叢中，海拔450～2 400 m，具有極強(qiáng)的生活力，是一種具有觀(guān)賞價(jià)值的灌木樹(shù)種。虎榛子是食葉性害蟲(chóng)櫟黃枯葉蛾的重要寄主之一。近年來(lái)，該蟲(chóng)對(duì)虎榛子危害日趨嚴(yán)重，其幼蟲(chóng)輕則吃光葉片，僅剩枝干，致使虎榛子如火燒一樣，重則使虎榛子林成片枯死[1]，嚴(yán)重影響樹(shù)勢(shì)與果實(shí)產(chǎn)量，對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

然而，我們發(fā)現(xiàn)其野生種與虎榛子往往比鄰而生，但當(dāng)虎榛子發(fā)生櫟黃枯葉蛾病蟲(chóng)害時(shí)，三裂繡線(xiàn)菊往往不受絲毫影響。因此，為了研究這種現(xiàn)象，對(duì)三裂繡線(xiàn)菊進(jìn)行了揮發(fā)物的收集與鑒定。

植物揮發(fā)物是指從植物的葉、花、果等表面散發(fā)出來(lái)的多種微濃度的揮發(fā)性次生物質(zhì)，一般被認(rèn)為是一些沸點(diǎn)小于340℃，分子量小于250的物質(zhì)[2]。這類(lèi)物質(zhì)具有一定的“氣味”，可以作為化學(xué)通訊物質(zhì)在植物與植物及植物與昆蟲(chóng)之間起重要的“溝通”作用[3-4]。

目前，揮發(fā)物的提取方法主要有水蒸汽萃取法、超臨界流體萃取法、吹掃捕集法以及頂空固相微萃取法等[5-7]。與其他常用的揮發(fā)物提取方法相比，HS-SPME具有簡(jiǎn)便、快速、經(jīng)濟(jì)安全等優(yōu)點(diǎn)，極大地提高了分析檢測(cè)效率，被廣泛用于植物揮發(fā)物的提取。

本研究利用HS-SPME萃取三裂繡線(xiàn)菊葉片的揮發(fā)性物質(zhì)并通過(guò)GC-MS分離鑒定，為進(jìn)一步探究揮發(fā)物在櫟黃枯葉蛾的寄主選擇等過(guò)程中的作用奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為新鮮三裂繡線(xiàn)菊樹(shù)葉，于2016年6月上旬在山西省太谷縣國(guó)營(yíng)林場(chǎng)內(nèi)采集。

1.2 儀器設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：TRACE1300-TRACE ISQ（美國(guó)ThermoScientific）；SPME萃取頭：50/30μm DVB/CAR/PDMS。

1.3 方法

1.3.1 揮發(fā)物萃取稱(chēng)取20 g取新鮮樹(shù)葉，剪碎放入氣質(zhì)聯(lián)用儀配套專(zhuān)用的容量為50 mL的固相微萃取萃取瓶，擰緊瓶蓋立即進(jìn)行HS-SPME＆GC-MS分析，樣品振蕩吸附程序：40℃震蕩10 min，萃取頭250℃解吸10 min，吸附30 min，解吸5 min。氣相升溫程序和質(zhì)譜設(shè)置與吸附劑吸附法一致[8-11]。

1.3.2 色譜和質(zhì)譜分析條件

氣相色譜條件：高純氮?dú)鉃檩d氣，無(wú)分流進(jìn)樣，毛細(xì)管柱為T(mén)G-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm，5%苯基甲基聚硅氧烷），色譜升溫程序設(shè)定為80℃保持2min，然后以4℃/min的升溫速率升至180℃，再以10℃/min的升溫速率升至240℃，恒溫5min；進(jìn)樣口和檢測(cè)器溫度設(shè)為250℃[12-15]。

質(zhì)譜條件：質(zhì)譜電離方式為電子轟擊離子源（EI源），電子能量為70 eV，掃描質(zhì)量范圍30～500 m/z，速度0.2 sec/scan，傳輸線(xiàn)溫度280℃，四級(jí)桿溫度150℃，離子源溫度280℃。質(zhì)譜圖采用NIST（MSSearch 2.0）標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行全掃描模式掃描，用計(jì)算機(jī)檢索定性質(zhì)譜圖中各色譜峰對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，根據(jù)相似度給出可能的物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)[16]。

2 結(jié)果與分析

利用HS-SPME萃取三裂繡線(xiàn)菊葉片的揮發(fā)物并利用GC-MS分離鑒定，結(jié)果表明，三裂繡線(xiàn)菊葉片中共鑒定出39種揮發(fā)性物質(zhì)，主要由醇類(lèi)、酯類(lèi)、萜烯類(lèi)、烷烴及其他類(lèi)化合物等5大類(lèi)化合物組成。其中，醇類(lèi)物質(zhì)5種，相對(duì)含量占36.10%，以反-2-己烯-1-醇為主；酯類(lèi)化合物15種，占53.60%，以反-2-己烯酯為主；萜烯類(lèi)化合物6種，占6.02%，以羅勒烯為主；烷烴類(lèi)化合物3種，占0.12%；其他類(lèi)化合物10種，占1.37%（表1）。

表1 三裂繡線(xiàn)菊葉片的揮發(fā)物組成

從單獨(dú)的揮發(fā)物組分來(lái)看，反-2-己烯酯在三裂繡線(xiàn)菊葉片相對(duì)含量最高，達(dá)到50.86%；其次為反-2-己烯-1-醇，相對(duì)含量占35.14%；其余物質(zhì)在該葉片中含量則較少。

在這些化合物中，酯類(lèi)化合物相對(duì)含量最高，其次為醇類(lèi)化合物，烷烴類(lèi)化合物相對(duì)含量較少。

3 討論與結(jié)論

HS-SPME是一種簡(jiǎn)便、快速的收集揮發(fā)物的方法，且具有經(jīng)濟(jì)、安全、選擇性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體，對(duì)樣品純化、富集后，可直接與GC-MS聯(lián)用，大大提高了檢測(cè)效率[17-18]。本研究采用HS-SPME＆GC-MS方法對(duì)三裂繡線(xiàn)菊葉片的揮發(fā)物進(jìn)行解析，共鑒定出39種化合物，可以分成5大類(lèi)，其含量依次為酯類(lèi)化合物＞醇類(lèi)化合物＞萜烯類(lèi)化合物＞其他類(lèi)化合物＞烷烴類(lèi)物質(zhì)。

三裂繡線(xiàn)菊是一種常見(jiàn)的觀(guān)賞類(lèi)灌木，野生物種常與虎榛子比鄰而生?；㈤蛔邮菣迭S枯葉蛾的主要寄主，近年來(lái)，在我國(guó)多地暴發(fā)櫟黃枯葉蛾蟲(chóng)害，對(duì)虎榛子造成了巨大的危害，但與其比鄰而生的三裂繡線(xiàn)菊往往不受為害。研究表明，在植物與昆蟲(chóng)協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中，植物氣味化合物調(diào)節(jié)控制著昆蟲(chóng)的多種行為，植物釋放的特定揮發(fā)性氣味物質(zhì)能夠誘導(dǎo)昆蟲(chóng)產(chǎn)生驅(qū)避等行為[19]。如肉桂醛存在于多種植物的揮發(fā)物中，對(duì)煙草甲[20]等多種昆蟲(chóng)都具有驅(qū)避作用。此結(jié)果可為進(jìn)一步研究櫟黃枯葉蛾的植物源驅(qū)避劑提供依據(jù)。

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Analysis of Volatile Components fromSpiraea trilobataL. Leaves Using HS-SPME＆GC-MS

JINZerong，ZHANGJintong
（Institute ofChemical Ecology，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Ostryopsis davidiana is an important host plant of Trabala vishnou gigantina,while Spiraea trilobata L.is a non-host plant which is adjacent to Ostryopsis davidiana and is not affected by Trabala vishnou gigantina.To reveal the phenomenon,leaves of Spiraea trilobata L.were analyzed by HS-SPME＆GC-MS and the relative content of each component was determinated by area normalization.The results showed that 39 chemical composition were detected and identified including5 Alcohol compounds（36.10%）, 15 Ester compounds（53.60%）,6 Terpene compounds（6.02%）,3 Alhane compounds（0.12%）and 10 other compound（1.37%）.The result mayprovide basis for developingplant-derived repellents ofTrabala vishnou gigantina.

Spiraea trilobata L.;HS-SPME＆GC-MS;volatile component

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.14

S685.99

：A

：1002-2481（2017）05-0729-03

2016-12-20

高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金項(xiàng)目（20131403110004）

靳澤榮（1991-），女，山西洪洞人，在讀碩士，研究方向：生物信息化學(xué)。張金桐為通信作者。