植物揮發(fā)性有機(jī)化合物研究方法進(jìn)展

李軍1. 廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510520；2. 廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520

植物揮發(fā)性有機(jī)化合物研究方法進(jìn)展

李軍1， 2
1. 廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510520；2. 廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520

植物產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物在調(diào)節(jié)植物與周圍環(huán)境間的信息交流中起著重要作用，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的化學(xué)信號(hào)物質(zhì)。植物揮發(fā)性有機(jī)化合物在植物間的化學(xué)通訊、植物化感作用，植食性昆蟲的寄主選擇及天敵對(duì)植食性昆蟲的定位等生態(tài)過程中發(fā)揮著重要的作用，是植物和昆蟲長期協(xié)同進(jìn)化、互相適應(yīng)的結(jié)果。文章主要介紹植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的收集方法——固相微萃取法和固體吸附法的原理、方法和應(yīng)用注意事項(xiàng)等，比較了不同收集方法的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)介紹了植物揮發(fā)性有機(jī)物化合物常用的氣相色譜或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析測(cè)定方法及植物揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)昆蟲和天敵行為的影響等，并在此基礎(chǔ)上展望了今后植物揮發(fā)性有機(jī)化合物研究方法方向，為下一步開展植物揮發(fā)性有機(jī)化合物研究方法提供參考依據(jù)。

植物揮發(fā)性有機(jī)物；昆蟲行為；收集；功能

引用格式：李軍. 植物揮發(fā)性有機(jī)化合物研究方法進(jìn)展［J］. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2016， 25（6）: 1076-1081.

LI Jun. Research Progress in the Volatile Organic Compounds of Plant ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（6）: 1076-1081.

植物揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile organic compounds，VOCs）是植物通過次生代謝途徑產(chǎn)生的低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的小分子化合物，植物可以通過釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物吸引害蟲天敵（Ton et al.，2007；Dudareva et al.，2013；Maeda et al.，2015；Goh et al.，2016；Wang et al.，2016），以避免或減輕害蟲的危害，同時(shí)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物可在植物內(nèi)部或植物間傳遞化學(xué)信息（Baldwin et al.，2006；Beckers et al.，2007；章金明等，2007；Delory et al.，2016；Hoe et al.，2016）。有關(guān)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的生物學(xué)功能研究已有幾十年的歷史，隨著研究技術(shù)和分析方法的提高，植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的研究取得長足發(fā)展并得以應(yīng)用，揭示了植物揮發(fā)性有機(jī)化合物在植物-昆蟲協(xié)同進(jìn)化中的作用。本文就近年來植物揮發(fā)性有機(jī)化合物研究方法的主要進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1　植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的收集方法

過去，植物揮發(fā)物的提取技術(shù)多借鑒于食品風(fēng)味化學(xué)的研究手段（Bicchi et al.，2000）。傳統(tǒng)的方法有溶劑提取、水蒸汽蒸餾提取、吸附提取等。隨后經(jīng)過濃縮富集，得到可達(dá)到儀器檢測(cè)限的樣品。現(xiàn)代植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的提取方法有固相萃取、固相微萃取（Solid-phase microextraction， SPME）、超臨界流體萃取等，一般可不經(jīng)過濃縮，直接進(jìn)樣分析（Bicchi et al.，2000）。無論采用何種方法都是試圖鑒定植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的真實(shí)組成，具體選擇何種收集及分析方法，取決于研究目的和研究對(duì)象。首先要確定揮發(fā)物的測(cè)定和收集是在實(shí)驗(yàn)室還是在田間進(jìn)行。為了說明植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的生態(tài)學(xué)或生理學(xué)意義，多采用在田間收集植物的揮發(fā)性化合物，其收集方法要求方便、快速和簡(jiǎn)單。與之相比，在實(shí)驗(yàn)室條件下，其收集裝置較復(fù)雜，包括計(jì)算機(jī)控制的收集和采樣系統(tǒng)，但在實(shí)驗(yàn)室條件下可減少污染，同時(shí)可精確控制溫度、濕度、光照強(qiáng)度和光周期等環(huán)境因素，有利于研究單一因子對(duì)植物揮發(fā)性化合物的影響，如蟲害對(duì)植物揮發(fā)物釋放的影響（Bicchi et al.，2000）。

目前植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的收集方法主要有兩類：固相微萃取和固體吸附法。根據(jù)其使用動(dòng)力與否，前者也叫做靜態(tài)頂空法，后者叫做動(dòng)態(tài)頂空法。兩者的相同點(diǎn)是在取樣過程中對(duì)樣品進(jìn)行了富集。

1.1靜態(tài)頂空法——SPME法

SPME法可以快速、靈敏、高效地對(duì)植物揮發(fā)物進(jìn)行收集。SPME裝置包括手柄和萃取頭兩部分，其中萃取頭上有萃取纖維，萃取纖維可吸附揮發(fā)或半揮發(fā)的有機(jī)化合物。根據(jù)纖維的不同，可以萃取不同極性的揮發(fā)物。萃取程度不僅與纖維的厚度有關(guān)，還與待測(cè)物本身的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，即與它們的分配系數(shù)有關(guān)。萃取揮發(fā)物后，可以直接插入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS）的進(jìn)樣口熱解吸進(jìn)樣。SPME可用于分析整株植物或者花、樹皮（Flamini et al.，2002；Rohloff et al.，2005）以及揮發(fā)油等（Tomova et al.，2005）。Aharoni et al.（2003）等發(fā)展了一種自動(dòng)SPME-GC高通量分析揮發(fā)物組成的方法，研究了擬南芥（Arabidopsis thaliana）野生型、突變體及轉(zhuǎn)基因植株的花、葉子部位的揮發(fā)物。與其它萃取方法相比，SPME不需要有機(jī)溶劑的洗脫，具有簡(jiǎn)單、環(huán)保和快捷的優(yōu)點(diǎn)。但SPME法不能吸附足夠量的未知化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。研究表明隨著時(shí)間的增加，測(cè)定體系的溫度、濕度等均可發(fā)生變化，尤其在光照條件下，會(huì)影響到植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的釋放速率。同時(shí)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的所有組分并不是在同一時(shí)間釋放，所以SPME法難以用于觀測(cè)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物隨時(shí)間的變化規(guī)律（Tomova et al.，2005）。

1.2動(dòng)態(tài)頂空法——固體吸附法

動(dòng)態(tài)頂空法是將空氣作為載氣，源源不斷地通過樣品容器的頂部空間，再通過裝有吸附材料的吸附管，將樣品產(chǎn)生的揮發(fā)有機(jī)化合物收集到吸附管上。該方法相當(dāng)于擴(kuò)大了樣品容積，采樣量比靜態(tài)頂空法大。載氣既可以循環(huán)進(jìn)行（密閉式），也可以排空（開放式），取樣時(shí)間取決于分析的檢測(cè)限，甚至可收集到足夠用于結(jié)構(gòu)鑒定的樣品。在開放式系統(tǒng)里，通過空氣的不斷流動(dòng)，可以消除在靜態(tài)頂空法存在的溫度、濕度等環(huán)境條件變化的問題，但所用的空氣必需經(jīng)過干燥、過濾，防止帶來系統(tǒng)污染（Dettmer et al.，2002；Kos et al.，2013）。

在動(dòng)態(tài)頂空法中，吸附劑是收集揮發(fā)物的關(guān)鍵。吸附劑是以碳為主的材料或者是人工合成的有特殊吸附特性的有機(jī)聚合物。從最初的活性炭到如今廣泛應(yīng)用的Super-Q填料及各種混合填料，都在植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的測(cè)定中得到應(yīng)用（Kos et al.，2013）。吸附在填料上的揮發(fā)性有機(jī)化合物最后被定量的有機(jī)溶劑洗脫下來，再用氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定。同時(shí)也可將吸附管直接放入氣相色譜進(jìn)樣口進(jìn)行熱解吸，這種方法相對(duì)而言需要更昂貴的儀器，但卻能有效地降低溶劑效應(yīng)（Kos et al.，2013）。固體吸附法存在的主要問題是幾乎所有填料都無法完全吸附植物產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物，特別是在研究蟲害誘導(dǎo)對(duì)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的影響時(shí)，要注意填料的選擇（Kumar et al.，2007；Schnitzler et al.，2004）。

1.2.1閉環(huán)吸附系統(tǒng)

閉環(huán)吸附系統(tǒng)是將植物組織或植物樣品放入密閉的玻璃器皿內(nèi)，器皿內(nèi)的空氣連續(xù)不斷地通過吸附管并在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，植物所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物在密閉容器中通過空氣的閉路循環(huán)而不斷得到吸附（Chen et al.，2003）。該方法比較適合植物揮發(fā)性有機(jī)化合物含量低的分析。如擬南芥的小花釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物明顯比香氣濃的花要少，所以要將多個(gè)離體的花放入干燥器中，才能收集到足夠量的樣品（Chen et al.，2003）。閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)收集多個(gè)植株的揮發(fā)物，但是為防止系統(tǒng)濕度發(fā)生大的變化，要經(jīng)常釋放系統(tǒng)內(nèi)的氣體。Chen et al.（2003）和Tholl et al.（2005）采用這種方法檢測(cè)到少量花中的萜烯類化合物。同時(shí)在研究利馬豆（Phaseolus lunatus）蟲害誘導(dǎo)的揮發(fā)物或離體的花產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物時(shí)，也較多應(yīng)用閉環(huán)吸附系統(tǒng)（Tholl et al.，2005；Dudareva et al.，2014）。

1.2.2“拉動(dòng)”或“推-拉”系統(tǒng)

“拉動(dòng)”或“推-拉”系統(tǒng)是通過動(dòng)力將外部空氣帶入系統(tǒng)，將能被吸附劑吸附的植物揮發(fā)性有機(jī)化合物保留在收集管中。早期的“拉動(dòng)”系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，只是將吸附管放在植物或植物器官旁，沒有將植物進(jìn)一步封閉（Burger et al.，1988）。在頂部開放的容器里，將植物或其某一部分放入容器中，空氣未經(jīng)過濾就直接進(jìn)入系統(tǒng)。Halitschke et al. （2000）用此法研究了蟲害誘導(dǎo)水培煙草的揮發(fā)物，該方法具有裝置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，適合同時(shí)收集多個(gè)容器內(nèi)的樣品，也適用于野外田間測(cè)定（Kessler et al.，2001）。該方法也可用于在固定的時(shí)間間隔內(nèi)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的變化。如測(cè)定紫茉莉（Mirabilis jalapa）48 h內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放的節(jié)律性（Effmert et al.，2005）以及蟲害誘導(dǎo)的玉米（Zea mays）揮發(fā)物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（Degenhardt et al.，2000）。同理地，Dudareva et al.（2013）用該方法分別測(cè)定了金魚草（Antirrhinum majus）和仙女扇（Clarkia breweri）花的揮發(fā)性有機(jī)化合物?！袄瓌?dòng)”或“推-拉”系統(tǒng)方法比較適合揮發(fā)物釋放量大的植物，將植物或植物器官封閉在玻璃容器中，外部空氣經(jīng)過活性碳吸附和干燥劑干燥，再通過系統(tǒng)，可減少外來污染對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響（Dicke et al.，1999；Kunert et al.，2005）。

2　植物揮發(fā)性有機(jī)物化合物的測(cè)定方法

植物揮發(fā)性有機(jī)物化合物一般采用氣相色譜（Gas Chromatography，GC）或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析測(cè)定（Dewulf et al.，2002；Merfort，2002；Kos et al.，2013；Impraga et al.，2016；Wintermans et al.，2016）。

2.1GC法

應(yīng)用GC分析法，樣品既可以作為溶劑萃取液以分流或無分流的方式進(jìn)樣，也可以熱解吸（250～300 ℃）的方式直接放入進(jìn)樣口。目前也有將GC與熱脫附系統(tǒng)聯(lián)用的實(shí)時(shí)測(cè)定系統(tǒng)。同時(shí)，還有將植物的組織或器官放入微型瓶中，再將它放入改裝過的氣相進(jìn)樣口中，直接加熱測(cè)定植物的揮發(fā)性有機(jī)化合物（Jurgens，2004）。但在熱脫附的過程要注意樣品的分解。通常選擇非極性的二甲基聚硅氧烷為固定相的色譜柱（如DB-1，DB-5，CPSil 5）。植物的揮發(fā)性有機(jī)物分離后可選擇各種檢測(cè)器。由于火焰離子化檢測(cè)儀（Flame ionization detector，F(xiàn)ID）的線性和穩(wěn)定性比較好，是分析植物揮發(fā)性有機(jī)物常用的檢測(cè)器（Xu et al.，2002；Xin et al.，2004）。

2.2GC-MS聯(lián)用

質(zhì)譜儀（Mass Spectrometer，MS）是植物揮發(fā)性有機(jī)物分析中常用的檢測(cè)器。定量模式可選用全掃描（Full Scan）也可用單離子檢測(cè)掃描（Single Ion Monitoring，SIM）模式，并針對(duì)每種化合物進(jìn)行校正。對(duì)植物揮發(fā)性有機(jī)物的定性分析可使用一些常用色譜庫（如Wiley和NIST MS）或者用保留指數(shù)數(shù)據(jù)庫（如Kovats指數(shù)系統(tǒng)）。但單憑譜庫的數(shù)據(jù)或保留值均不能獲得十分滿意的結(jié)果，至少要在極性不同的兩根色譜柱上測(cè)定Kovats指數(shù)，并且待測(cè)物出現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)品匹配的譜圖才能獲得可信的結(jié)果。用 CI源進(jìn)行離子化比 EI源更容易獲得分子離子峰。相比植物揮發(fā)性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)鑒定，研究者更想知道化合物的手性，因?yàn)閾]發(fā)物的旋光性與它們的化學(xué)信號(hào)功能密切相關(guān)（Bicchi et al.，2000；Schurig，2001；K?nig et al.，2004）。

2.3其它技術(shù)

由于植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的組成和化學(xué)性質(zhì)都很復(fù)雜，包含很多異構(gòu)體，單靠GC或MS技術(shù)不足以解決植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的鑒定問題。目前已經(jīng)出現(xiàn)的新技術(shù)，如串連質(zhì)譜（Tandem Mass Spectrometry）可以分析復(fù)雜的 GC峰，紅外光譜（Infrared Spectroscopy，IR）可以補(bǔ)充質(zhì)譜的不足（Ragunathan et al.，1999；Granero et al.，2004）。同時(shí)，如果植物揮發(fā)性有機(jī)化合物在一根色譜柱上不能很好地分離，可使用二維毛細(xì)管氣相色譜分析。這種方法已在揮發(fā)物的測(cè)定中得到應(yīng)用，Sj?din et al.（1996）用一根傳統(tǒng)的色譜柱和一根手性柱串連使用，分析了歐洲云杉（Picea abies）葉片中的單萜類碳水化合物。同時(shí)將兩根極性不同的柱串連使用，尤其適用于植物揮發(fā)油的化學(xué)成分分析（Adahchour et al.，2014）。此外，快速色譜技術(shù)（Fast Chromatographic Technique）（Matisová et al.，2003），GC與核磁共振波譜法（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，NMR）聯(lián)用技術(shù)在植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的鑒定中也得到了廣泛地應(yīng)用（K?nig et al.，2004；Nojima et al.，2004）。

3　有關(guān)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)昆蟲和天敵影響的研究方法

3.1行為反應(yīng)

利用“通管”嗅覺儀，可以測(cè)定昆蟲對(duì)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的趨性反應(yīng)，包括昆蟲的取向以及其對(duì)某種揮發(fā)性有機(jī)化合物的響應(yīng)時(shí)間。嗅覺儀分為“I”型兩通管（單刺激源）、“Y”型三通管（雙刺激源）以及多通管（多刺激源）（杜家緯，1988）。嗅覺儀可一臂接蟲籠，另幾臂接揮發(fā)性有機(jī)化合物刺激源。測(cè)定時(shí)，氣流由刺激源臂流向蟲籠臂，觀測(cè)昆蟲接受揮發(fā)性有機(jī)化合物刺激后的反應(yīng)。揮發(fā)性有機(jī)化合物刺激源可以是活體植物（許寧等，1999）、揮發(fā)性粗提物（胡國文等，1994）、揮發(fā)物單體或?qū)⒅参?植食性昆蟲放置在一起等（Veyrat et al.，2016）。植物揮發(fā)物的提取物或揮發(fā)物單體的載體一般為濾紙，為保證它們能長時(shí)間、穩(wěn)定地?fù)]發(fā)，可用醫(yī)用毛細(xì)管作為載體。對(duì)于較大的昆蟲可采用較大的玻璃缸體代替蟲籠臂，從而解決裝置空間限制的問題（楊新根等，2006；章金明等，2007）。丁紅建等（1996）設(shè)計(jì)的四臂嗅覺儀結(jié)合紅外錄像設(shè)備，可用于研究夜行性昆蟲的活動(dòng)節(jié)律。周強(qiáng)等（2003）用自行設(shè)計(jì)的“Y”型嗅覺儀測(cè)定了褐飛虱對(duì)水稻揮發(fā)物的行為反應(yīng)。為了確定對(duì)昆蟲行為產(chǎn)生影響的具體植物揮發(fā)性有機(jī)化合物，在嗅覺儀的臂和氣味源管道之間裝有carbotrap-C或silica填料的吸附過濾管，混合氣通過這些填料后可以用來鑒定它的化學(xué)結(jié)構(gòu)和對(duì)昆蟲行為的影響。同時(shí)這個(gè)裝置可以換用不同的填料，從而確定影響昆蟲行為的關(guān)鍵化合物（D'Alessandro et al.，2005）。

風(fēng)洞是研究昆蟲性信息素的常用手段，它可較大程度地模擬室外真實(shí)環(huán)境，系統(tǒng)地研究昆蟲對(duì)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的行為反應(yīng)，在植物-昆蟲間關(guān)系研究中也得到廣泛應(yīng)用。徐濤等（2002）等采用自行設(shè)計(jì)的飛行箱測(cè)定不同誘導(dǎo)，如機(jī)械損傷、褐飛虱（Nilaparvata lugens）危害、斜紋夜蛾（Spodoptera litura）危害等，處理水稻（Oryza sativa）植株及健康植株釋放的揮發(fā)物對(duì)褐飛虱行為反應(yīng)的影響。顏增光等（2005）也利用風(fēng)洞測(cè)試了棉鈴蟲（Helicoverpa armigera）和煙青蟲（Heliothis assulta）取食煙草（Nicotiana tabacum）后誘導(dǎo)的揮發(fā)物對(duì)棉鈴蟲齒唇姬蜂（Campoletis chlorideae）的行為影響。

3.2觸角嗅覺電位反應(yīng)

昆蟲觸角的嗅覺感受細(xì)胞在接受有效刺激后，細(xì)胞膜通透性會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致膜內(nèi)外電勢(shì)差的變化。利用電生理記錄儀記錄電勢(shì)差變化，并將其放大進(jìn)行比較，可確定植物揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)昆蟲嗅覺的刺激是否有效，并確定具有電生理活性的揮發(fā)性有機(jī)化合物的組分（杜永均等，1994；李為爭(zhēng)等，2015；石慶型等，2015）。觸角電位技術(shù)（Electroantennography，EAG）可記錄觸角某一（幾）類嗅覺感器全細(xì)胞或全觸角電位的變化，采用的電極一般為毛細(xì)管玻璃電極（吳峰等，1996）。單細(xì)胞記錄技術(shù)（Single-Cell Recording，SCR）可記錄感受細(xì)胞單細(xì)胞電位的變化，使用的電極是更細(xì)的玻璃微電極（杜永均等，1994）。用于 EAG測(cè)定的昆蟲大多為鱗翅目等觸角較大的昆蟲。SCR可突破昆蟲大小的限制，同時(shí)也能在 EAG研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步揭示昆蟲嗅覺反應(yīng)的本質(zhì)。與普通嗅覺儀相比，通過測(cè)定嗅覺感受細(xì)胞電位來尋找活性成分的效率要高，且費(fèi)用相對(duì)較低。石慶型等（2015）利用觸角電位儀（EAG）、觸角電位聯(lián)用儀（GC-EAD）、氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）及“Y”型嗅覺儀研究了玉米和棉鈴蟲幼蟲體表提取物的信息化合物。使用“Y”型嗅覺儀研究了玉米以及棉鈴蟲幼蟲體表揮發(fā)物對(duì)中紅側(cè)溝繭蜂成蟲（Microplitis mediator）行為反應(yīng)的影響。研究表明，不同學(xué)習(xí)訓(xùn)練的棉鈴蟲雄成蟲對(duì)苯乙醛和乙酸苯甲酯兩種關(guān)鍵花香氣味和綠葉氣味順-3-己烯-1-醇的 EAG反應(yīng)值之間不存在顯著性差異?；ㄏ銡馕栋殡S食物資源的聯(lián)系性學(xué)習(xí)經(jīng)歷，顯著增強(qiáng)了棉鈴蟲成蟲對(duì)花香氣味的選擇偏好（李為爭(zhēng)等，2015）。

4　展望

目前，植物揮發(fā)性有機(jī)化合物已成為植物間化學(xué)通訊、植物與昆蟲的協(xié)同進(jìn)化等研究的焦點(diǎn)，其中植物揮發(fā)性有機(jī)物的收集和測(cè)定方法以及蟲害誘導(dǎo)的揮發(fā)性有機(jī)化合物的研究方法和技術(shù)在不斷發(fā)展，并且與儀器分析技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展緊密相連，在揮發(fā)性性有機(jī)化合物的組分鑒定，揮發(fā)性化合物的合成途徑、中間代謝產(chǎn)物及相關(guān)酶的功能，外源信號(hào)物質(zhì)、蟲害誘導(dǎo)的化學(xué)信號(hào)在植物體內(nèi)的傳遞等方面都有新的方法技術(shù)不斷涌現(xiàn)。同時(shí)植物揮發(fā)性化合物的研究更趨向于研究其生態(tài)學(xué)功能，并力求在野外田間條件下進(jìn)行，以期為最終闡明植物揮發(fā)性化合物的生態(tài)學(xué)意義奠定基礎(chǔ)。

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Research Progress in the Volatile Organic Compounds of Plant

LI Jun1， 2
1. Guangdong Engineering Polytechnic， Guangzhou 510520， China； 2. Guangdong Academy of Forestry， Guangzhou 510520， China

Volatile organic compounds （VOCs） released from plant play an important role in mediating plants to communicate and interact with the environment. VOCs are one of the important chemical signals in the ecosystem. VOCs acting as signal chemicals also played an important role in plant communication， plant allelopathy， host selection of phytophagous insects， host orientation of natural enemies and so on. VOCs are consequences of long-term plant-insect interactions and coevolution. In this paper， we introduced and analyzed the two techniques for the collection of VOCs， the solid-phase microextraction （SPME） method and the absorbent method. We compared the principles， procedures， key points and examples of the two collection methods and pointed out their advantages and disadvantages. At the same time， we introduced analysis method of gas chromatography （GC） and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） for analysis the chemical compounds of VOCs. At last， research methods related to analysis and determination the influence of volatiles compounds on insect herbivore and its natural enemy has also been introduced. Based on this， the research directions were put forward to plant volatile organic compounds in the future and providing useful information for further studies in the field.

plant volatile organic compounds； insect behavior； collection； function

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.06.023

Q149

A

1674-5906（2016）06-1076-06

廣東省重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目（2013A011404003）

李軍（1966年生），男，高級(jí)工程師，博士，主要從事生態(tài)學(xué)研究。E-mail: gdlj128@126.com

2016-06-12