龍眼果實揮發(fā)性成分比較分析

馬 錁，張瑞萍，谷 超，尹君樂，胡銳清，李建國，羅 詩*

(1.東莞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心，廣東東莞 523086;2.東莞市盛唐化工有限公司，廣東東莞 523086;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣州 510642;)

桔小實蠅Bactrocera dorsalis 又名東方果實蠅，屬雙翅目實蠅科果實蠅屬，危害46個科250 多種水果和蔬菜，并且極易隨果蔬傳播蔓延，是國際上重要的檢疫性害蟲(Clarke et al.，2005)。雌蟲產(chǎn)卵于果皮下，幼蟲取食果肉為害，直接影響是產(chǎn)量減少和田間控制成本增加，間接影響是需要采取控制措施，而且產(chǎn)品品質(zhì)降低(Clarke et al.，2011)。目前主要是靠化學(xué)農(nóng)藥和性引誘劑甲基丁香酚誘殺來防治桔小實蠅。化學(xué)農(nóng)藥不利于水果安全生產(chǎn)和環(huán)境保護，特別是近年來，桔小實蠅田間種群已對有機磷殺蟲劑、擬除蟲菊酯和阿維菌素等農(nóng)藥產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性，因此對桔小實蠅進行誘殺是一種較好的防治策略(潘志萍等，

2005;Jin et al.，2011;Pagadala et al.，2012);甲基丁香酚只能引誘雄蟲，而且是一種致癌物質(zhì)，一定劑量的甲基丁香酚能夠誘導(dǎo)哺乳動物產(chǎn)生肝癌腫瘤并能誘導(dǎo)真核生物的染色體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)異常(Schiestl et al.，1989)。

因此，尋找一種安全有效且能引誘桔小實蠅雌蟲的物質(zhì)對防治桔小實蠅具有重要意義。桔小實蠅雌性成蟲對寄主瓜果的選擇，主要根據(jù)瓜果本身和氣味(Prokopy，1990)，筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，裂開的龍眼果實上有桔小實蠅在產(chǎn)卵、取食，這說明龍眼裂果中存在引誘桔小實蠅的揮發(fā)性成分。本研究選取正常的龍眼果實和裂開的龍眼果實作為研究材料，利用利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對不同龍眼的揮發(fā)性成分進行比較分析，旨在找出二者的差異，為進一步探索對桔小實蠅有引誘活性的物質(zhì)及引誘劑的開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

龍眼(石硤)采自廣東省東莞市厚街龍眼果園，裂果為在樹上自然裂開的果實，正常果與裂果均為成熟果，采集時間為2013年7月，采果過程隨機并快速完成。

內(nèi)標(biāo)(癸酸乙酯，為色譜純)，美國Sigma公司。

1.2 試驗方法

采取頂空固相微萃取(SPME)-氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀(Agilent 7980A/5975C)分析法。

樣品處理:首先將頂空固相微萃取裝置的萃取纖維頭在氣相色譜的進樣口老化，老化溫度為270℃，載氣流量為1 mL/min，老化時間1 h。取50 g 龍眼，置于15 mL 樣品瓶中，將萃取針頭通過聚四氟乙烯隔墊插入到樣品瓶中，推出纖維頭進行吸附，等吸附完畢立即縮回纖維頭，從樣品瓶中拔出萃取針頭，再將萃取針頭直接插入氣質(zhì)聯(lián)用儀，推出纖維頭解析，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

氣相色譜條件:DB-5 MS 毛細管柱(122-5532;30 m;I.D:0.25 mm;film:0.25μm，安捷倫);程序升溫:起始溫度35℃，停留5 min，3℃/min 升至150℃，10℃/min 升至240℃，停留2 min;進樣口溫度250℃;載氣為氦氣。

質(zhì)譜條件:質(zhì)譜接口溫度280℃，離子源溫度230℃，電離方式EI，電子能量70 eV，質(zhì)譜檢測器條件為1 sec/scan，m/z 35-500，1 kV。

揮發(fā)性物質(zhì)的定性和定量分析:龍眼果實揮發(fā)性物質(zhì)經(jīng)過GC-MS 分析鑒定后，其結(jié)果經(jīng)計算機在NIST 08 標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索及分析，結(jié)合相關(guān)的文獻資料確定各個揮發(fā)性物質(zhì)。龍眼果實的揮發(fā)性物質(zhì)的定量采用內(nèi)標(biāo)法，加入濃度1∶500 的內(nèi)標(biāo)物癸酸乙酯1μL 于15 mL 頂空瓶中，用面積歸一化法將內(nèi)標(biāo)物的峰面積和每個組分的峰面積進行比對，計算每個峰的具體含量，計算公式如下:含量=(單峰面積/內(nèi)標(biāo)峰面積)×內(nèi)標(biāo)物含量(Li et al.，2009;Zhang et al.，2010)。

2 結(jié)果與分析

龍眼正常果、裂果揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流色譜圖見圖1-圖2，各組分的含量見表1。兩種龍眼果實中共檢出81種揮發(fā)性物質(zhì)，其中17種物質(zhì)為二者共有，分別是:羅勒烯、別羅勒烯、α-蒎烯、亞甲基環(huán)丁烷、乙酸乙酯、對二甲苯、β-月桂烯、1，3，8-對三烯、(1S)-3，7，7-三甲基雙環(huán)［4.1.0］庚-3-烯、萜品油烯、鄰二甲苯、對乙基芐醇、1-氯-4，4-二甲基-2-戊炔、十六烷、石竹烯、香葉烯、杜松烯。

圖1 龍眼裂果揮發(fā)物的總離子流圖Fig.1 Total ion current of volatile from split longan fruit

圖2 龍眼正常果揮發(fā)物的總離子流圖Fig.2 Total ion current of volatile from longan fruit

裂果中檢出52種化學(xué)成分，烯類最多，29種，相對含量93.27%;醇類3種，相對含量0.46%;芳香類2種，相對含量0.31%;酚類1種，相對含量0.16%;酮類1種，相對含量0.04%;烷4 類種，相對含量0.86%;酯類1種，相對含量0.18%;其它11種，相對含量2.3%。相對含量超過1%的有9種，分別是羅勒烯(61.2%)、別羅勒烯(7.55%)、石竹烯(7.01%)、α-蒎 烯(5.24%)、杜松烯(1.42%)、γ-欖香烯(1.81%)、1，3，8-對三烯(1.36%)、(1S)-3，7，7-三甲基雙環(huán)［4.1.0］庚-3-烯(1.2%)、1，2，3，4，4a，7-六氫-1，6-二甲基-1-(1-甲乙基)-萘(1.07%)。

正常果中檢出49種化學(xué)成分，烯類最多，20種，相對含量86.48%;酯類，6種，1.56 %;芳香類，9種，相對含量0.87%;醇類，4種，相對含量0.3%;酚類，1種，相對含量0.25%;烷類，4種，相對含量0.1%;酮類，2種，相對含量0.07%;其它2種，相對含量0.61%。相對含量超過1%的有5種，分別是羅勒烯(69.55%)、別羅勒烯(9.27%)、1，3，8-對三烯(1.7%)、乙酸乙酯(1.25%)、(1S)-3，7，7-三甲基二環(huán)［4.1.0］庚-3-烯(1.2%)。

裂果中的羅勒烯、別羅勒烯、α-蒎烯、石竹烯在裂果中的含量均大于正常果200 ng/g/h 以上。香葉烯、γ-欖香烯、β-月桂烯、1，3，8-對三烯在裂果中的含量高于正常果。而α-桉葉烯、α-石竹烯在裂果中的含量高于30 ng/g/h，但在正常果中沒有檢測到。

表1 龍眼揮發(fā)物的成分及含量Table 1 Volatile components in 2 Longan samples

(續(xù)上表)

(續(xù)上表)

(續(xù)上表)

3 結(jié)論與討論

桔小實蠅主要通過雌蟲將卵產(chǎn)于寄主果實表皮下，幼蟲在果實內(nèi)取食、危害。桔小實蠅的產(chǎn)卵習(xí)性導(dǎo)致了藥劑防治上的困難。因此，控制桔小實蠅產(chǎn)卵便成為防治其危害的重要措施。研究發(fā)現(xiàn)龍眼對桔小實蠅具有引誘作用(涂蓉，2012)，而是桔小實蠅不能在健全的龍眼果實上產(chǎn)卵成功，但可以在受傷的果實傷口處成功產(chǎn)卵(梁廣勤等，2001)。筆者發(fā)現(xiàn)桔小實蠅能在裂開的龍眼果實上成功產(chǎn)卵，說明龍眼的揮發(fā)性成分中有引誘桔小實蠅產(chǎn)卵的物質(zhì)。本研究對龍眼裂果和龍眼正常果揮發(fā)性成分的比較分析，發(fā)現(xiàn)裂果中的羅勒烯、別羅勒烯、α-蒎烯、石竹烯、香葉烯、α-石竹烯、γ-欖香烯、β-月桂烯的含量均比正常果有明顯的增加，裂果中的α-桉葉烯、α-石竹烯在正常果中沒有檢測到。有研究表明，這幾種物質(zhì)或者其類似物質(zhì)對實蠅具有引誘作用。桔小實蠅對羅勒烯、別羅勒烯、月桂烯均有較強的電生理活性(Jayanthi et al.，2012);月桂烯、α-蒎烯、反式-β-羅勒烯的混合物能夠吸引西印度實蠅的雌、雄成蟲(Malo et al.，2012);杧果中的β-蒎烯對地中海實蠅有較高引誘作用(Cosse et al.，1995);木瓜中的大根香葉烯對桔小實蠅有引誘作用(涂蓉等，2013);β-石竹烯對桔小實蠅有引誘作用(馬錁等，2011)。

昆蟲與植物揮發(fā)成分的關(guān)系一直以來是關(guān)注研究重點，植物的揮發(fā)成分誘導(dǎo)昆蟲產(chǎn)生寄主定向行為、逃避行為、產(chǎn)卵行為、產(chǎn)卵場所的選擇行為、刺激雌雄交配、取食、聚集和傳粉行為等(杜家緯，2001)。昆蟲對寄主植物化學(xué)指紋圖譜的感知是其對寄主定向行為主要因素，產(chǎn)卵雌成蟲對植物的接受或拒絕主要取決于植物體內(nèi)的接觸產(chǎn)卵刺激物(唐宇翀等，2010)。因此，桔小實蠅對龍眼裂果的趨向性，可能與龍眼裂果中含量較高的幾種烯類物質(zhì)有關(guān)。本文只是初步分析了龍眼果實的揮發(fā)性物質(zhì)，這些化合物單體或混合物對桔小實蠅的引誘活性尚在進一步研究中。

References)

Clarke AR，Armstrong KF，Carmichael AE，et al.Invasive phytophagous pests arising through a recent evolutionary radiation:the Bactrocera dorsalis complex of tropical fruit flies［J］.Annual Review of Entomology，2005，50:293-319.

Clarke AR，Powell KS，Weldon CW，et al.The ecology of Bactrocera tryoni(Froggatt)(Diptera:Tephritidae):what do we know to assist pest management［J］.Annals of Applied Biology，2011，158，26–54.

Cosse AA，Todd JL，Millar JG，et al.Electroantennographic and coupled gas chromatographic-Electroantennographic responses of the Mediterranean fruit fly，Ceratitis capitata，to male-produced volatiles and mango odor［J］.Journal of Chemical Ecology，1995，21(11):1823-1836.

Du JW.Plant-insect chemical communication and its behavior control［J］.Acta Phytophysiologica Sinica，2001，27(3):193-200.［杜家緯.植物-昆蟲間的化學(xué)通訊及其行為控制［J］.植物生理學(xué)報，2001，27(3):193-200］

Li CM，Hao JF，Zhong HZ，et al.Aroma components at various stages of litchi juice processing［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2009，89(14):2405-2414.

Jayanthi PDK，Woodcock CM，Caulfield J，et al.Isolation and Identification of Host Cues from Mango，Mangifera indica，that attract gravid female oriental fruit fly，Bactrocera dorsalis［J］.Journal of Chemical Ecology，2012，38(4):361-369.

Jin T，Zeng L，Lin YY，et al.Insecticide resistance of the oriental fruit fly，Bactrocera dorsalis(Hendel)(Diptera:Tephritidae)，inmainland China［J］.Pest Management Science，2011，67:370-376.

Liang GQ，Liang F，Wu JJ，et al.A Test for the rate of successful oviposition of oriental fruit fly in longan fruit［J］.Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis，2001，23(4):525-527.［梁廣勤，梁帆，吳佳教，等.桔小實蠅在龍眼果實上產(chǎn)卵成功率測定試驗［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，23(4):525-527］

Ma K，Zhang RP，Luo S，et al.Attraction of the ten kinds of synthesis guava volatile compounds to adults of Bactrocera dorsalis［J］.Journal of Fruit Science，2011，28(2):273-277.［馬錁，張瑞萍，羅詩，等.10種合成番石榴揮發(fā)物對橘小實蠅的引誘作用［J］.果樹學(xué)報，2011，28(2)，273-277］

Malo EA，Gallegos-Torres I，Toledo J，et al.Attraction of the West Indian fruit fly to mango fruit volatiles［J］.Entomologia Experimentalis et Applicata，2012，142(1):45-52.

Pan ZP，Zeng L，Lu YY.Monitoring of resistance of oriental fruit fly adults to insecticides in South China［J］.Journal of South China Agricultural University，2005，26(4):23-26.［潘志萍，曾玲，陸永躍.華南地區(qū)桔小實蠅對幾種農(nóng)藥的抗藥性研究［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，26(4):23-26］

Pagadala DKJ，Christine MW，John C，et al.Isolation and identification of host cues from Mango，Mangifera indica，that attract gravid female oriental fruit fly，Bactrocera dorsalis［J］.Journal of Chemical Ecology，2012，38:361-369.

Prokopy R.Dacus dorsalis can learn to find and accept host fruit［J］.Journal of Insect Behavior，1990，(3):663-672.

Schiestl RH，Chan WS，Gietz RD，et al.Safrole，eugenol and methyleugenol induce intrachromosomal recombination in yeast［J］.Mutation Research/Genetic Toxicology，1989，224(4):427-436.

Tang YZ，Zhou CL，Chen XM.Progress in the oviposition behavioral ecology of herbivorous insects［J］.Forest Research，2010，23(5):770-777.［唐宇翀，周成理，陳曉鳴.植食性昆蟲產(chǎn)卵行為生態(tài)學(xué)研究進展［J］.林業(yè)科學(xué)研究，2010，23(5):770-777］

Tu R，Ji QE，Yang JQ，et al.Analysis of volatiles from Chaenomeles sinensis fruits and their electroantennogram activity with Bactrocera dorsalis adults［J］.Journal of Fujian College of Forest，2013，33(1):78-81.［涂蓉，季清蛾，楊建全，等.木瓜揮發(fā)物的分析及其對桔小實蠅的觸角電位反應(yīng)［J］.福建林學(xué)院學(xué)報，2013，33(1):78-81］

Tu R.Study on Behavior Responses of Bactrocera dorsalis(Hendel)and its Larval Parasitioids to Their Host Volatiles［D］.Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University，2012，21-26.［涂蓉.桔小實蠅及其幼蟲寄生蜂的嗅覺行為研究［D］.福州:福建農(nóng)林大學(xué)，2012，21-26］

Zhang Y，Bei G，Zhang MW，et al.Pulsed electric field processing effects on physicochemical properties，flavor compounds and microorganisms of longan juice［J］.Journal of Food Processing and Preservation，2010，34(6):1121-1138.