马尾松毛虫(Dendrolimus punctatus)是我国松树的主要害虫,主要危害南方地区的马尾松和湿地松。我国拥有近4000万公顷的松林,每年松毛虫危害面积超过300万公顷,造成薪材损失至少10亿元。化学防治严重影响天敌生存、破坏生态环境,甚至引起人畜中毒。因此,深入研究马尾松与松毛虫的相互作用,实现生态调控,延长暴发周期并减少损失,具有重要的理论和实践意义。
当受到松毛虫危害时,马尾松不仅增加组成性挥发性化合物的释放,还诱导释放新的挥发性化合物,以吸引天敌减轻危害。研究采用动态顶空吸附法和GC、GC-MS技术,以未受害马尾松为对照,分析了机械损伤(模拟危害)和松毛虫取食后针叶挥发性化合物的释放规律及时间动态。结果表明,挥发物主要由萜烯类和绿叶气味物质组成,虫害组的释放速率显著高于机械损伤组。机械损伤或幼虫取食可诱导桧烯、罗勒烯、柠檬烯-1,2-氧化物、芳樟醇、芳樟醇乙酸酯、香叶烯D-4-醇、金合欢醇和(E)-4,8-二甲基-1,3,7-辛三烯等物质的释放,且虫害诱导量更大。通过精确估计针叶损失率,发现虫害组挥发物释放率与损失率呈显著线性相关,而机械损伤组无此关系。
该研究发表于《植物研究期刊》(Journal of Plant Research)。第一作者为中国科学院动物研究所种群生态与全球变化研究组苏建伟副研究员,研究得到何忠老师等人的帮助,并获国家自然科学基金(30330490)资助。(来源:中科院动物研究所)