茶树花挥发物对叶蝉三棒缨小蜂的引诱增强效应

茶树(Camellia sinensis)是我国重要的经济作物。小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii)是为害茶树的主要害虫之一。叶蝉三棒缨小蜂(Stethynium empoascae)是小贯小绿叶蝉的主要卵寄生蜂, 但茶树花对叶蝉三棒缨小蜂的引诱机制尚不明确。基于析因设计的方差分析结果显示, 茶树花可引诱天敌叶蝉三棒缨小蜂, 显著缩短其寄生行为的搜寻时间。茶树花可显著增强叶蝉为害茶梢对缨小蜂的吸引作用, 而对健康茶梢的增强效应不显著。基于气相色谱-质谱(GC-MS)的结果显示, 健康茶梢中的挥发物种类和相对含量较少, 而叶蝉为害茶梢和茶树花中挥发物种类和相对含量显著增多。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果显示, 茶树花挥发物具有明显的聚类特征。变量重要性投影结果表明, 17种茶树花挥发物在判别分析中可能起重要作用。行为测定结果显示, α-水芹烯、顺式氧化芳樟醇、反式氧化芳樟醇、苯甲醛和苯乙酮对叶蝉三棒缨小蜂具有显著的引诱效果。研究初步阐明了茶树花通过释放挥发物引诱叶蝉三棒缨小蜂的机制, 为制定叶蝉的生物防治策略提供了理论依据。     

假眼小绿叶蝉对茶梢挥发物的行为反应

【目的】研究假眼小绿叶蝉Empoasca vitis G?the对健康茶梢和蝉害茶梢挥发物的行为反应,筛选出可引诱假眼小绿叶蝉的茶梢挥发物。【方法】以动态吸附法收集健康茶梢和蝉害茶梢挥发物,用气相色谱–质谱联用仪(GC-MS)进行定性定量分析,借助于Y形嗅觉仪检测多种挥发物引诱假眼小绿叶蝉成虫的活性。【结果】从健康茶梢和蝉害茶梢中共鉴定出30种挥发物组分,其中烯烃类含量较大。健康茶梢和蝉害茶梢挥发物中共有组分有13种,蝉害之后其含量皆上升,其中Z-b-罗勒烯和乙酸叶醇酯的含量分别是健康茶梢中的142.27倍、12.90倍。蝉害茶梢中新出现的组分有12种,其中紫苏烯含量较高。在10-2、10~(-4)、10-6 g/mL浓度下,乙酸叶醇酯表现出极显著的引诱水平(P<0.01);紫苏烯在10~(-2)和10~(-4) g/mL浓度下表现出极显著引诱水平(P<0.01);10~(-4) g/mL浓度下,Z-b-罗勒烯和D-柠檬烯极显著引诱假眼小绿叶蝉(P<0.01);10~(-4) g/mL芳樟醇、10~(-6) g/mL乙酸正丁酯和10~(-6) g/mL D-柠檬烯呈现出显著引诱水平(P<0.05);混合物组分Blend1和Blend2分别表现出极显著和显著引诱水平;而10~(-6) g/mLa-法尼烯显著排斥假眼小绿叶蝉(P<0.05)。【结论】假眼小绿叶蝉成虫对健康茶梢和蝉害茶梢挥发物多种组分具有不同的行为反应,引诱效果较强的单组分或混合组分的选定可为田间引诱效果试验提供参考。     

多异瓢虫对瓜蚜为害后植物挥发物的行为反应及挥发物成分分析

为明确寄主植物挥发物在多异瓢虫Hippodamia variegata (Goeze)搜索猎物过程中的作用, 采用Y型嗅觉仪测定了多异瓢虫成虫对来自瓜蚜Aphis gossypii Glover、 健康植株、 有蚜植株及蚜害植株本身的挥发物的行为反应。结果表明： 高密度蚜虫（≥700头/L）、 有蚜植株以及密度≥400头/盆的蚜虫为害诱导的黄瓜挥发物和密度≥200头/盆的蚜虫为害诱导的搅瓜挥发物对多异瓢虫成虫具有明显的引诱作用, 而低密度蚜虫（≤500头/L）和健康植株挥发物没有引诱作用。应用动态顶空收集法提取健康植株、 有蚜植株及蚜害植株的挥发物, 进行气质联用仪分析鉴定。结果表明, 从黄瓜健康植株、 蚜害植株和有蚜植株中分别鉴定出8, 12和18种挥发物, 主要组分为十八烯、 E-5-二十碳烯、 正十六烷和正十七烷, 诱导出的新组分为对二甲苯、 邻二甲苯、 正十三烷、 α-法呢烯、 雪松醇、 正十八烷、 正二十六烷及7种未知种类; 从搅瓜健康植株、 蚜害植株和有蚜植株分别鉴定出11, 18和20种挥发物, 主要组分为石竹烯、 十八烯、 正十六烷和正十七烷, 诱导出的新组分为苯乙烷、 对二甲苯、 间二甲苯、 α-蒎烯、 正十四烷、 长叶烯、 α-石竹烯及2种未知种类。上述结果为进一步研究挥发物中引诱多异瓢虫的有效组分奠定了必要的基础。     

茶互利素和蚜性信息素及其组合调控大草蛉行为的效应

茶蚜群聚于茶梢上刺吸,而茶梢是加工名优茶的原料,不便施药治蚜。大草蛉虽是茶蚜主要天敌之一,但在自然情况下不足以控制茶蚜。遂探讨以茶梢互利素、蚜虫性信息素及其组合引诱大草蛉制约茶蚜的技术。使用顶空吸附法采集蚜害茶梢和健康茶梢挥发物,经GC-MS分析发现蚜害茶梢(E)-2-戊烯醛、苯甲醛和α-法尼烯的含量丰富。将蚜害茶梢挥发物中16种主要成分、蚜虫性信息素荆芥内酯和荆芥醇、以及α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇的2∶2∶6比例混合物分别制成味源,这19种味源的剂量都是200!g。经检测发现荆芥醇、荆芥内酯、α-法尼烯、(E)-2-戊烯醛和苯甲醛引起大草蛉的EAG值明显大于其它13种单组分引起的EAG值,而小于α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇混合物引起的EAG值。再将荆芥内酯和荆芥醇分别按7种比例配成7种味源,还把α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇的2∶2∶6比例混合物、以及(Z)-3-己烯-1-醇、(E)-2-戊烯醛、(E)-2-己烯醛、苯甲醛和α-法尼烯分别作为味源,用这13种味源分别制成的诱芯于秋季茶园中诱集大草蛉,每个诱芯含有信息物质总量是10 mg,结果表明:α-法尼烯、苯甲醛和荆芥醇混合物的诱效最强,称为大草蛉诱集剂;荆芥内酯和荆芥醇1∶9或0∶10比例的混合物诱效次之。深秋置大草蛉诱集剂诱芯于蚜群中,可诱来许多大草蛉成虫捕食茶蚜,并产卵于茶园中而增加大草蛉幼虫越冬基数,翌年春季就近捕食越冬蚜卵孵化的茶蚜。该诱集剂及其使用技术可作为一种治理茶蚜手段。     

无翅茶蚜对茶树挥发物的触角电生理和行为反应

分别使用昆虫触角电位仪(EAG)和四臂嗅觉仪,测定了无翅茶蚜Toxopteraaurantii Boyer对14种茶树挥发性化合物、14种挥发物中"绿叶气味"组成的混合物(GLV)、14种挥发物的混合物(ACB)、以及新鲜嫩叶、芽、嫩茎、成叶和茶蚜为害嫩叶(ADYL)的EAG反应和行为反应。ACB引出最大的EAG反应值,茶树挥发物主要组分Z-3-己烯-1-醇、E-2-己烯醛、n-己醇、水杨酸甲酯和苯甲醇也引起较大的EAG反应值。4种正常茶梢的器官也引出较大的EAG反应,以嫩叶最强、依次为芽、嫩茎和成叶。有趣的是ADYL引出弱的负的EAG值。用嗅觉仪进行的生物测定表明,嫩叶以及主要的茶梢挥发性成分乙酸-Z-3-己烯酯、水杨酸甲酯、E-2-己烯-1-醇和Z-3-己烯-1-醇等也具有较强引诱活性。研究显示无翅茶蚜可能利用茶梢挥发物作为利它素而寻觅适宜的取食场所,如茶树嫩梢。     

诱茶尺蠖天敌寄生蜂的茶树挥发物的分离与鉴定

采用Tenax GC动态吸附法对茶树-茶尺蠖Ectropis obliqua (Prout)-单白绵绒茧蜂Apanteles sp.三重营养关系中茶树的新梢挥发性化合物进行了捕集,经GC、GC-MS鉴定结果表明,不同来源的挥发物的组成和数量是不同的,完整茶树新梢(IS)的挥发物有11种组份;机械损伤新梢(MDS)的挥发物有13种组份;茶树-茶尺蠖取食复合体(PHC)的挥发物有15种组份,而用经典的SDE法获得的新梢精油有13种组份,4种挥发物数量的大小顺序为SDE>MDS>PHC>IS。生物测定结果表明,无气味经历的雌单白绵绒茧蜂对IS和MDS的气味的选择作用无统计上的显著性,对机械损伤新梢+幼虫口腔分泌物(MDS+Reg), 幼虫取食损伤(LDS)和PHC的气味有较强的偏好选择性。     

健康和感染黄龙病沙糖桔嫩梢挥发性成分的分析

亚洲柑桔木虱Diaphorina citri Kuwayama为黄龙病的主要媒介昆虫。与健康柑桔相比,带有嫩梢并感染黄龙病的柑桔对该木虱的吸引作用较强。本文采用顶空固相微萃取和气质联用(GC/MS)分析健康和黄龙病沙糖桔嫩梢挥发物成分。结果表明,健康沙糖桔和黄龙病沙糖桔挥发性主要成分都是烯烃类、醇类,其中健康柑桔嫩梢挥发物的主要组分为β-榄香烯(17.0%)、β-罗勒烯(15.22%)、β-水芹烯(14.29%),而黄龙病嫩梢挥发物的主要组分为β-水芹烯(59.98%)、β-榄香烯(9.04%)。健康和黄龙病沙糖桔释放的挥发性化学物质种类差异较大,同种化合物的含量差异也较大。     

棉蚜和茉莉酸甲酯诱导棉花挥发物组分分析

采用固相微萃取和气质联用技术,对健康棉叶、蚜害棉叶、蚜害棉叶-棉蚜复合物、茉莉酸甲酯处理棉叶以及棉蚜蜜露和棉蚜自身挥发物成分进行了提取和组分分析。共检测出27种挥发性化学物质。健康棉叶、蚜害棉叶、蚜害棉叶-棉蚜复合物、茉莉酸甲酯处理棉叶挥发物中,均含α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、十五烷、十六烷、十七烷、-Cyclohexen-1-ol,1-(1,5-dimethyl-4-hexenyl)-4-methyl-7种组份。蚜害棉叶或蚜害棉叶-棉蚜复合物中检测到α-水芹烯、α-石竹烯、α-法尼烯、2,6,10-三甲基十五烷、(E,Z)-2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯、2,6,10,14-四甲基十五烷、蒽、二酚基丙烷8种组份;3-蒈烯、(E)-β-法尼烯只在蚜害棉叶及茉莉酸甲酯处理棉叶中被检测出。在棉蚜及其蜜露中都能检查到壬醛、癸醛、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷;而1-甲氧基-4-[(Z)-1-丙烯基]苯、(E)-β-法尼烯、菲只在棉蚜蜜露中被检查到;6,10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮只在棉蚜中被检测到。研究结果为进一步开展棉花、棉蚜挥发物对天敌昆虫的吸引作用研究奠定了基础。     

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。     

异色瓢虫4变种成虫对茶和茶蚜气味行为反应

用Y形嗅觉仪测定了异色瓢虫4个变种成虫对茶蚜利它素的行为反应,结果表明,供给茶蚜、甘蓝蚜和萝卜蚜的两两组合,茶蚜+蚜害茶梢和正常茶梢,蚜害茶梢和正常茶梢,天敌分别选择茶蚜、茶蚜+蚜害茶梢或蚜害茶梢(P<0.05);以8～9种质量梯度的茶蚜+蚜害茶梢、蚜害茶梢和茶蚜做味源,瓢虫对味源趋向率与味源质量呈Logistic曲线关系(P<0.01),其中二斑变型、显现变种和十九斑变种对茶蚜的趋向率与蚜数呈左偏的单峰曲线(P<0.01);茶蚜体表乙醚或正己烷漂洗物也有引诱力,以显明变种最敏感.     

Multivariate analysis of sorghum volatiles for the fast screening of sugarcane aphid infestation

The sugarcane aphid, Melanaphis sacchari, has been a severe pest throughout the sorghum field in Texas, which can worse the sorghum yield economically. For this purpose of early detection, the mechanism of herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) needs to be utilized in the detection method. In this study, the HayeSep Q adsorbent combined gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) was tested to analyze the volatile organic compounds (VOCs) that sorghum can emit when they are in good shape as well as they are infested by the sugarcane aphids, and multivariate techniques were performed for the fast screening of the infestation. Several VOCs identified from Student’s t-test with p < 0.05 were finally chosen as variables for multivariate analysis, and both unsupervised learning of principal component analysis (PCA) and clustering analysis (CA) and supervised learning of linear discriminant analysis (LDA) were done, showing good performance on discrimination between healthy and infested sorghum.     

EAG and behavioral responses of the wingless tea aphid Toxoptera aurantii (Homoptera: Aphididae) to tea plant volatiles

Electrophysiological and behavioral responses of the wingless tea aphid, Toxoptera aurantii (Boyer), to 14 synthetic volatiles identified from tea shoots, their partial (GLV mixture) and full (ACB mixture) blends, and fresh young tea leaves, buds, tender stems, adult tea leaves and tea aphid-damaged young leaves (ADYL) were studied by using an electroantennography (EAG) and a four-arm olfactometer. ACB elicited the largest EAG responses. Major volatile components, Z-3-hexen-1-ol, E-2-hexenal, n-hexanol, methyl salicylate and benzylalcohol, from the tea shoots were strongly EAG active. All the 4 tested tea shoot tissues also elicited significant EAG responses, with the young tea leaves being the strongest, followed by buds, tender stems and adult tea leaves. Surprisingly, ADYL elicited a weakly negative EAG response. In the olfactory assays, the fresh and tender tea leaves, as well as the individual major volatile components, e.g. Z-3-hexenyl acetate, methyl salicylate, E-2-hexen-1-ol and Z-3-hexen-1-ol, from the tender shoots (EAG-active) were all attractive. This result might indicate that the wingless tea aphids may use tea shoot volatiles as kairomone to find their optimal feeding sites, e.g. fresh tender tea shoots.     

HS-SPME-GC/MS analysis of the volatile compounds of <Emphasis Type="Italic">Achillea collina</Emphasis>: Evaluation of the emissions fingerprint induced by <Emphasis Type="Italic">Myzus persicae</Emphasis> infestation

A Headspace Solid-phase Microextraction (HS-SPME) method combined with Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC/MS) was developed and optimized to extrat and analyze the volatile compounds of aerial parts of Achillea collina Becker ex Rchb. and to investigate the effect of the phlem feeding aphid Myzus persicae Sulzer on the Volatile Organic Compounds (VOCs) emitted by the infested plants. The extraction of 1 g of powdered freeze dried plant samples for 120 min at 30°C using divinylbenzene-carbowax-polydimethylsiloxane (DVB/CAR/PDMS) fiber showed the highest area counts for the majority of the volatile compounds. Overall, 62 and 80 volatile compounds were detected in control and infested plant samples respectively. In A. collina infested plants, we observed a great increase in both monoterpenes and sesquiterpenes fractions. Several changes among alcohols also occurred, particularly regarding Z-3-hexen-1-ol, E-3-hexen-1-ol and E-2-hexen-1-ol proposing these compounds as herbivore-induces plant volatiles (HIPVs). New perspective for agricultural practice may derive from the opportunity to identify novel herbivores-induced plant VOCs active as plant protection agents.     

武夷岩茶炭焙工艺对肉桂乌龙茶挥发性组分的影响

以武夷岩茶当家茶树品种肉桂(Camellia sinensis ‘Rougui’)鲜叶制成的乌龙茶为试材,基于顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),探讨武夷岩茶炭焙工艺对肉桂乌龙茶挥发性组分的影响。实验中共检测到样本挥发性成分443个,其中包括96个杂环化合物、81个酯类化合物、31个萜类化合物、42个芳香烃类化合物、55个酮类化合物、24个其他烃类化合物、35个醇类化合物、24个醛类化合物、15个酚类化合物、14个胺类化合物、10个酸类化合物、5个含氮化合物、3个含硫化合物等。经主成分分析及聚类分析显示,焙火工艺是影响乌龙茶挥发性成分含量的重要影响因子。随炭焙程度增加,不同类别物质中的多数挥发性成分含量随之显著升高,且以美拉德反应产物等具有茶叶烘炒香的吡嗪类、糠醛类衍生物、吡咯类等化合物最具代表性;同时,部分含量丰富且具有乌龙茶特殊花果香气的醇类、萜烯类物质如香叶醇、反式-橙花叔醇、植物醇、α-法尼烯等,及具清新花香的吲哚含量显著降低。然而,大多数挥发性差异代谢物随炭焙程度增加相对含量显著升高,并不代表茶叶中芳香物质总量增加。研究表明,乌龙茶精制烘焙过程中,香气物质的积累主要来自热作用下的美拉德反应及非酶促的降解和氧化,如黄酮苷类物质水解。     

茶多糖的抗氧化活性及对细胞氧化损伤的保护机制

茶多糖是一种从茶叶中提取的酸性糖蛋白, 具有良好的抗氧化活性。以自由基清除率为指标, 分析皖西南地区夏秋茶多糖的抗氧化活性, 基于H₂O₂和EDTA-Fe²⁺建立的外源性羟基自由基(·OH)损伤细胞模型和PMA诱导内源性羟基自由基损伤模型, 进一步探讨茶多糖对自由基损伤的修复作用机制。结果表明, 茶多糖具有良好的体外抗氧化活性, 对DPPH·和·OH均具有较强的清除效果, EC₅₀值分别为209.5和535.2 µg∙mL^-1, 最大清除效率与Vc相当。细胞增殖实验表明, 外源性和内源性自由基氧化损伤模型中细胞存活率均随着茶多糖浓度的增加而升高, 在茶多糖浓度为800 µg∙mL^-1时细胞存活率分别高达87.41%和85.84%, 且显著高于模型组(47.67%和48.03%)。在修复机制上, 利用激光共聚焦显微镜显影细胞内活性氧(ROS)分布以及荧光强度, 分析结果显示, 与模型组相比, 茶多糖对于细胞模型中外源和内源性ROS均具有明显的清除效果, 与体外抗氧化实验结果一致。茶多糖在体外表现出良好的自由基清除效率, 可在细胞水平上改善自由基损伤。该研究在细胞水平上揭示了茶多糖清除自由基的抗氧化损伤机制, 为后续进一步阐明茶多糖抗衰老作用奠定了基础。