斯氏珀蝽后胸臭腺分泌物研究

摘要  ［目的］研究斯氏珀蝽后胸臭腺分泌物的化学成分及在雌雄性别间的差异。［方法］采用固相微萃取装置偶联气相色谱质谱联用仪（GC-MS）分别对斯氏珀蝽雌虫和雄虫的后胸臭腺分泌物的化学成分进行测定和分析。［结果］斯氏珀蝽后胸臭腺分泌物中共有38种化合物。其中，雌虫后胸臭腺分泌物中检测到35种化合物，雄虫后胸臭腺分泌物中检测到19种化合物；雌虫与雄虫的共有化合物共16种，仅存在于雌虫中的化合物有19种，仅存在于雄虫中的化合物有3种。［结论］斯氏珀蝽雌虫与雄虫的后胸臭腺分泌物在化合物种类上存在较大差异，雌虫后胸臭腺分泌物的化学组成比雄虫更加复杂，这可能与雌虫后胸臭腺分泌物具有更加复杂的生理、生态学功能有关。

关键词  斯氏珀蝽；后胸；臭腺分泌物；化学成分

中图分类号  Q966  文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2024）18-0006-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.18.002

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the Odor Gland Secretions of Plautia stali Metathorax

ZHANG Yan，WANG Han-rui，HAO Jian-wei et al

（Department of Biological Science and Technology，Jinzhong University，Jinzhong，Shanxi 030619）

Abstract  ［Objective］To study the chemical composition and differences between male and female odor gland secretions of Plautia stali metathorax.［Method］A solid-phase microextraction device coupled with gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） was used to determine and analyze the chemical composition of the metathorax odor gland secretions of the female and male insects of Plautia stali.［Result］There were a total of 38 compounds in the metathorax odor gland secretions of Plautia stali.Among them，35 compounds were detected in the metathorax odor gland secretions of the females，and 19 compounds were detected in the metathorax odor gland secretions of the males.There were a total of 16 compounds shared between females and males，with 19 compounds only present in females and 3 compounds only present in males.［Conclusion］There are significant differences in the types of compounds in the metathorax odor gland secretions between females and males of Plautia stali.The chemical composition of the metathorax odor gland secretions in females was more complex than that in males，which may be related to the more complex physiological and ecological functions of the metathorax odor gland secretions in females.

Key words  Plautia stali;Metathorax;Odor gland secretion;Chemical compositions

基金项目  山西省高等学校科技创新计划项目（2021L488）。

作者简介  张嫣（1990—），女，山西吕梁人，博士，讲师，从事农业害虫生物防治研究。

收稿日期  2023-10-27

昆虫性信息素在其化学通讯中发挥着重要的作用，它是由昆虫的某一雌性或雄性个体性腺体分泌、释放于体外，只能专一性地调节同种异性个体的觅偶定向、求偶交配等行为活动的微量化学物质［1-2］。昆虫性信息素具有生物活性高、使用简便、专一性强等特点，利用性信息素作为害虫防治新技术越来越受到人们的重视，并已成为昆虫化学生态学和行为特性研究的重点［3］。研究昆虫性信息素一般是采用有机溶剂对粗提物进行浸提、分离、纯化、鉴定，但是这些粗提物在质和量上均与求偶雌虫释放的性信息素存在一定的差异。固相微萃取装置偶联气相色谱质谱联用仪（GC-MS）分析易挥发性组分可有效避免溶剂对成分分析的干扰，是目前最强有力的手段，具有样品需要量少、定性定量分析高效的优点［4-5］。

异翅亚目昆虫，俗称“蝽类”，其后胸臭腺释放的分泌物不仅可以对天敌发挥防御功能，还具有传递交配信息的性信息素功能［6-8］。斯氏珀蝽 （Plautia stali Scott） 属半翅目（Hemiptera）异翅亚目（Heteroptera）蝽科（Pentatomidae）珀蝽属（Plautia）昆虫［9-10］。它是一种以植物为食的害虫，主要为害大豆、水稻、核桃、山楂、梨、桃、葡萄［11］，在受到惊扰时，斯氏珀蝽的后胸臭腺会释放出具有气味的分泌物。关于斯氏珀蝽的研究主要集中在分类学和生物学特性上［10-14］，对其后胸臭腺分泌物化学组成及雌雄间分泌物化学成分的差异性比较分析很少。该研究通过测定分析斯氏珀蝽雌雄成虫后胸臭腺分泌物的化学组成成分，有助于对该类蝽的臭腺分泌物组成的细致了解，可以为推进该虫性信息素在生物防治方面的研究提供基础信息。

1  材料与方法

1.1  斯氏珀蝽的雌雄辨别

雄性成虫体长为8.0～11.0 mm，前胸背板宽为5.8～6.8 mm；雌性成虫体长为9.5～12.5 mm，前胸背板宽为6.0～7.0 mm，虫体绿色光亮［10］。斯氏珀蝽雌雄虫的鉴定：生殖囊腹缘微凹，腹缘内褶略上翘，阳茎中交合板基部愈合，端部呈宽弧形展开，抱器顶面三齿状的为雄虫；第1载瓣片显著隆起，且在后1/3处明显向背方倾弯，整个第1载瓣片侧面观时明显高出于其后的构造，内缘略向外拱成弧形，左右两内缘端部接近，向基方逐渐分开，二者之间形成空隙形状的为雌虫［13-14］。

1.2  臭腺分泌物收集和分析

1.2.1  臭腺分泌物收集。

将活性强的供试昆虫活体按照雌雄性别分开个体，分别迅速放入制作好的气体收集瓶中（有滤纸作载体）进行振摇处理，保证虫体处于活跃的生命体征状态，使其较充分地释放臭腺分泌物。臭腺分泌物采集完后，将活体标本取出，保存在75%乙醇溶液中，并与气味样品一对一做好标记。在光学显微镜下，分类鉴定标本，将所采集的臭腺分泌物样品保存在-20 ℃下，直至分析进样［15］。

1.2.2  萃取针活化。

将SPME探针插入GC进样口250 ℃活化5 min（首次使用要在GC进样口250 ℃进行老化处理60 min）［16］。

1.2.3  臭腺分泌物富集。

调整固相微萃取装置，将温度设置为40 ℃并保持，将活化后的固相微萃取针管插入各自样品瓶中，推动手柄杆，伸出固相微萃取针管探针的萃取头，并使样品瓶保证密封状态，萃取40 min，使待测物在固定相涂层与样品间进行分配直至平衡，并设置空白对照试验［16］。

1.2.4  气味测定分析条件。

1.2.4.1  气相色谱（GC）条件。色谱柱为HP-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。柱箱温度在40 ℃下运行1 min，然后以10 ℃/min升高至250 ℃，并在该温度下保持10 min。载气是氦气，柱流量为1 mL/min。进样口采用分流方式，分流比为1∶10。进样器和传输线温度均保持在250 ℃［16］。

1.2.4.2  质谱（MS）条件。离子源电子能量为70 eV的标准EI源，传输线温度250 ℃，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，质谱数据采集模式为全扫描，扫描离子范围为19～500 amu［16］。

1.3  分泌物组分的初步定性

将试验测定的不同样品的臭腺分泌物结果去除背景信号，先与标准谱库的质谱图进行比对，筛选相似性指数SI>800（即匹配度>80.0%）且相对含量>0.01%的化合物，对关键性的化合物需参照文献记录进行二次比对，进而完成测定结果中化合物种类的初步定性［16］。

2  结果与分析

2.1  斯氏珀蝽后胸臭腺分泌物组分分析

采用固相微萃取装置偶联气相色谱质谱联用仪对斯氏珀蝽后胸臭腺分泌物进行检测，结果共得到38种化合物 （表1），包括醇类、醛类、烷类、芳香类、酯类、酮类和其他共7类，碳链长度从6～20个不等（C6～C20）。其中，雌虫后胸臭腺分泌物中共检测出35种化合物，雄虫后胸臭腺分泌物中共检测出19种化合物。

由表1可知，斯氏珀蝽雌虫和雄虫后胸的臭腺分泌物中的共有化合物包含6类16种，其中，醛类有（E）-4-氧代己-2-烯醛、（E）-（3，3-二甲基环己亚基）-乙醛，酮类有L（-）-樟脑，烷类有3-甲基戊烷、甲基环戊烷、2-甲基己烷、十二烷、4-甲基十二烷、2，7，10-三甲基十二烷、十四烷，醇类有2-癸烯-1-醇，酯类有（E）-2-癸基乙酯，芳香类有乙苯、乙酰苯、1-亚甲基-1H-茚、2，4-二叔丁基苯酚。

仅在雌虫中存在的化合物包含6类19种，其中，醛类有2-己烯醛、己烯醛、（E）-2-癸烯醛，酮类有葑酮，烷类有2，6-二甲基壬烷、十一烷、4，6-二甲基十二烷、4，7-二甲基十一烷、2，3，5，8-四甲基癸烷、10-甲基十九烷、二十烷，醇类有2-乙基-1-己醇、异蒲勒醇、2-茨醇，芳香类有苯酚、1，3-二甲基苯、1-乙基-3-甲基苯、1，4-二氯苯，其他化合物有2，6-二甲基-6-三氟乙酸辛烷。

仅在雄虫中存在的化合物包含2类3种，醛类有（Z）-2-癸烯醛，芳香类有甲苯、苯甲醛。

2.2  雌虫后胸臭腺分泌物分析

斯氏珀蝽雌虫后胸臭腺分泌物化学组成的GC-MS分析结果见表2。由表2可知，雌虫后胸臭腺分泌物中的化合物主要是酮类、芳香类和烷类物质。

在雌虫后胸臭腺分泌物所含的酮类和芳香类化合物中，分别以L（-）-樟脑和1，4-二氯苯的含量最高，分别为15.27%和7.77%。这2种化合物在气相色谱仪中的保留时间均在10 min以内，因此具有较强的挥发性。由此可以推断，雌虫后胸臭腺分泌物对外呈现出的辛臭气味以L（-）-樟脑和1，4-二氯苯的混合气味为主。