Page 46 - 《广西植物》2020年第9期
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9 期 朱晓珍等: 罗汉果叶片挥发性成分与访花昆虫: 雌雄株差异及其生态影响 1 2 6 1
是开展罗汉果自然授粉不良研究的重要一环ꎮ Agilent 公 司ꎻ Agilent 5975C 质 谱 仪 购 于 美 国
访花昆虫是指在显花植 物 上 频 繁 活 动 的 昆 Agilent 公司ꎻDHP ̄9602 数显恒温烘箱购于上海一
虫ꎬ常见种类包括传粉昆虫、植食性昆虫和天敌昆 恒科学仪器有限公司ꎮ
虫等(官昭瑛等ꎬ2005)ꎮ 访花昆虫对植物的选择 1.3 方法
受多种因素的影响ꎬ如植物化学成分、植物形态特 1.3.1 试验地选择和管理 2018 年 4 月ꎬ在广西壮
征以及环境因子等ꎬ但化学识别在访花昆虫对植 族自治区中国科学院广西植物研究所(位于桂林市
物的 选 择 中 占 据 主 导 地 位 ( 钦 俊 德 和 王 琛 柱ꎬ 雁山区)的试验地整地种植罗汉果种苗ꎬ共设试验
2001ꎻRid et al.ꎬ 2019)ꎮ 访花昆虫借助触角上的 样地 3 块ꎬ分别记为 L 、L 、L ꎬ每块试验样地面积约
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化学感受器来识别植物的化学信号ꎬ这些化学信 30 m ꎬ样地间距 10 m 左右ꎮ 每样地种植罗汉果种
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号主 要 由 植 物 挥 发 性 成 分 构 成 ( Fraser et al.ꎬ 苗 20 株ꎬ雌雄株比例 1 ∶ 1ꎬ正常水肥管理ꎮ
2003ꎻWei et al.ꎬ 2018)ꎮ 植物挥发性成分是植物 1.3.2 访花昆虫观测 8 月ꎬ罗汉果进入盛花期ꎬ在
在代谢过程中产生的多种短链碳氢化合物及其衍 每块试验样地随机选中 3 个雌株和 3 个雄株ꎬ编号
生物ꎬ已知种类包括烯、烃、醇、醛、酮、酯以及有机 并挂牌标志ꎬ对这些植株定点定时进行访花昆虫观
酸等(丁红建和郭予元ꎬ1995)ꎮ 对于访花昆虫ꎬ植 测ꎮ 每天 6:00—18:00ꎬ每隔 1 h 观察记录各植株上
物不同的挥发性成分可能产生不同的影响ꎬ一些 活动的昆虫种类及其头数ꎬ拍照采集访花昆虫种类
挥发 性 成 分 对 访 花 昆 虫 可 能 具 有 引 诱 功 能 信息ꎬ连续观测 3 dꎮ 第 4 天捕捉罗汉果访花昆虫个
(Karpati et al.ꎬ 2013)ꎬ而另一些可能产生防御和 体ꎬ以乙酸乙酯毒杀后制作标本ꎬ依据访花昆虫照
趋避作用(Hu et al.ꎬ 2019)ꎮ 因此ꎬ在传粉生物学 片结合昆虫标本进行分类鉴定ꎬ部分难以确定的样
研究中ꎬ把昆虫访花选择与植物挥发性成分进行 品由广西植物研究所昆虫专家鉴定ꎮ
交叉比较ꎬ可以更准确地揭示自然授粉不良的形 1.3.3 雌雄株叶片挥发性成分采集 在观测访花
成原因(王思源ꎬ2017ꎻFriberg et al.ꎬ2019)ꎮ 昆虫的同期ꎬ在每个挂牌标志的植株上分别取 3
本研究观察统计罗汉果雌雄株的访花昆虫ꎬ 张生长状况一致、表面积基本相等、无虫孔和病斑
同时收集鉴定其叶片挥发性成分ꎬ通过交叉比较 的叶片ꎬ用医用剪刀剪断叶柄基部后ꎬ将叶片迅速
查明罗汉果雌雄株上访花昆虫的种类差异ꎬ并分 装入顶空进样瓶中ꎬ注意避免叶片出现机械损伤ꎬ
析这种差异与罗汉果叶片挥发性成分的关系ꎬ以 样品及时送至检测试验室ꎮ
期为查明罗汉果自然授粉不良的原因奠定基础ꎮ 将 已 活 化 好 的 50 / 30 μm DVB / CAR / PDMS
SPME 萃取头插入进样瓶中ꎬ置入 37 ℃ 的恒温烘
1 材料与方法 箱中 保 持 30 min 进 行 萃 取ꎬ 取 出 萃 取 头 插 入
GC ̄MS进样口ꎬ解析 5 min 后ꎬ进样分析ꎮ 以相同
1.1 材料和试剂 方法采集空白进样瓶中的空气进行 GC ̄MS 分析ꎬ
罗汉果品种“大地二号” 的种苗购于桂林吉福 作为空白对照组ꎮ
思罗汉果有限公司ꎮ 乙酸乙酯购于广东光华科技 1.3.4 挥发性成分的 GC ̄MS 分析 参考黄代红等
股份有限公司ꎻ脱脂棉、昆虫针和标本盒等其他试 (2015)的方法ꎬ作适当优化ꎮ
验材料购于桂林贝尔化学试剂有限公司ꎮ 气相色谱条件: HP ̄5MS 石英毛细管色谱柱
1.2 仪器和设备 (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm)ꎻ程序升温ꎬ起始 50
50 / 30 μm DVB / CAR / PDMS SPME 萃取头购 ℃ꎬ随后以 5 ℃min 升温至 200 ℃ꎻ进样量 2 μLꎬ
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于美国 Supelco 公司ꎻ40 mL 顶空进样瓶购于美国 不分流ꎻ 进样口温度 230 ℃ꎻ 载气为高纯度氦气
Agilent 公 司ꎻ 顶 空 固 相 微 萃 取 装 置 购 于 美 国 (99.999%)ꎬ流速 1.0 mL min ꎮ
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Supelco 公 司ꎻ HP ̄5MS 石 英 毛 细 管 柱 购 于 美 国 质谱条件: MS 电离方式为 EIꎬ电子能量 70 eVꎬ
Agilent公司ꎻAgilent 7890A 气相色谱仪购于美国 离子源温度 230 ℃ ꎬ接口温度 280 ℃ ꎬ四极杆温度