ĐÁP ỨNG ĐIỆN SINH LÝ VỚI PHEROMONE LY TRÍCH VÀ NHỮNG HỢP CHẤT LIÊN QUAN CỦA BƯỚM SÂU ĐỤC GÂN LÁ NHÃN CONOPOMORPHA LITCHIELLA BRADLEY (LEPIDOPTERA: GRACILLARIIDAE)

- ĐÁP ỨNG ĐIỆN SINH LÝ VỚI PHEROMONE LY TRÍCH VÀ NHỮNG HỢP CHẤT LIÊN QUAN CỦA.
- Phân tích Gas Chromatography (GC)-Electroantennogram detector (EAD) cho kết quả râu đầu bướm đực Conopomorpha litchiella đáp ứng với hai thành phần pheromone (ký hiệu là thành phần I và II) trong mẫu ly trích với cường độ đáp ứng và thời gian lưu lần lượt như sau: 43 μV ở Rt 15.60 phút và 264 μV ở 16.14 phút.
- Trong phân tích GC-EAD của những hợp chất 16 carbon mạch thẳng tổng hợp, (10Z)-10-hexadecen-1-ol và (7E,11E)-7,11-hexadecadienyl acetate có cùng thời gian lưu với thành phần pheromone I ở 15.60 phút.
- Tuy nhiên, đáp ứng EAG của (7Z,11Z)-7,11-hexadecadienyl acetate (288 μV) là mạnh hơn rất nhiều so với (10Z)-10-hexadecen-1-ol (183 μV).
- Một cách tổng quát, giữa những hợp chất được phân tích, râu đầu bướm đực đáp ứng EAG mạnh với acetate (-CO 2 CH 3.
- trong khi đáp ứng yếu hoặc không đáp ứng với rượu (-OH) và aldehyde (-CHO)..
- Từ khóa: Conpomorpha litchiella, Electroantennogram, GC-EAD, thành phần hoạt động EAG, pheromone kiểu I, thành phần pheromone.
- sinensis là một thách thức thực sự cho việc xác định cấu trúc phân tử của các thành phần pheromone.
- cramerella, có hàm lượng của thành phần pheromone chính nhỏ hơn 0,1ng/bướm..
- (2004) ghi nhận rằng râu đầu bướm đực của một loài bướm thuộc họ Geometridae, Hemerophila artilineata Butler, bị kích thích ngay cả ở nồng độ 0,01 ng của thành phần pheromone chính..
- Đề tài “Đáp ứng điện sinh lý của bướm Conopomorpha litchiella Bradley” sử dụng kỹ thuật GC-EAD để phân tích mẫu pheromone ly trích và những chất chuẩn tổng hợp như là một bước đầu trong việc xác định pheromone giới tính của loài bướm sâu đục gân là nhãn này..
- Râu đầu của bướm đực 2-3 ngày tuổi được sử dụng như là bộ phận bắt tín hiệu đáp ứng với pheromone của đầu dò EAD..
- Cấu trúc hóa học của mẫu tổng hợp được viết tắt như sau: Z = nối đôi (double bond) có cấu hình (configuration) Z.
- E = nối đôi có cấu hình E.
- số nằm trước gạch nối = vị trí của nối đôi.
- (10Z)-10-Hexadecen-1-ol được viết tắt như sau: Z10-16:OH..
- Dựa trên thành phần pheromone giới tính của loài bướm sâu đục hạt ca cao, C..
- (1986), những hợp chất rượu, acetate và aldehyde 16 carbon mạch thẳng có chứa một, hai hay ba nối đôi được sử dụng làm chất chuẩn cho phân tích..
- Những hợp chất Hexadecen-1-ol và 4 đồng phân hình học của Hexadecadienyl acetate được cung cấp bởi công ty hóa chất Shin-Etsu (Shin- Etsu Chemical Co., Ltd., Tokyo, Japan).
- Những hợp chất acetate và aldehyde được tổng hợp bằng sự acetyl hóa và oxy hóa của những hợp chất rượu tương ứng.
- Ngược lại, những hợp chất rượu được tổng hợp bằng sự thủy phân của những hợp chất acetate tương ứng..
- Tính hiệu đáp ứng pheromone từ râu đầu bướm đực sẽ được khuếch đại và lọc trước khi in ra dưới dạng biểu đồ (EAG).
- Phân tích GC-EAD của mẫu pheromone ly trích được thực hiện với 4 lần lặp lại trên 4 râu đầu bướm đực khác nhau..
- Kết quả phân tích GC-EAD trình bày trong Hình 1 cho thấy râu đầu bướm đực đáp với 2 thành phần pheromone (ký hiệu là thành phần I và II) trong mẫu ly trích..
- Cường độ đáp ứng EAG (electroantennogram intensity) và thời gian lưu (retention time, Rt) của hai thành phần pheromone này tương ứng như sau: 43 μV ở 15,60 phút, và 264 μV ở 16,14 phút.
- Mặc dù mẫu phân tích được ly trích từ 20 bướm cái, trên biểu đồ sắc ký tổng i-on (total ion chramatogram, TIC) không có sự hiện diện của những đỉnh (peak) tương ứng với những đáp ứng pheromone trên biểu đồ điện râu.
- Ngoài ra, Hình 1 cũng cho thấy một peak với cường độ đáp ứng yếu (15 μV) trên EAG tương ứng với Rt ở 15,18 phút trên TIC.
- Hình 1: Phân tích GC-EAD của mẫu pheromone ly trích từ 20 bướm cái của C.
- Bảng 1 trình bày kết quả phân tích GC-EAD của những hợp chất C 16 có chứa một, hai hay ba nối đôi trong phân tử.
- Sự đáp ứng mạnh của râu bướm đực với những hợp chất acetate, trong khi đáp ứng yếu hoặc không đáp ứng với những hợp chất rượu và aldehyde đã chỉ ra rằng nhóm chức (functional group) của các thành phần pheromone phải là actetate.
- (10Z)-10-Hexadecen-1-ol (Z10-16:OH) và (7E,11E)- 7,11-Hexadecadienyl acetate (E7,E11-16:OAc) có cùng Rt, 15,60 phút, với thành phần I.
- Cường độ đáp ứng EAG của E7,E11-16:OAc là 288 μV, trong khi cường độ đáp ứng của Z10-16:OH là 183 μV, chứng tỏ khả năng E7,E11-16:OAc là thành phần I cao hơn so với Z10-16:OH..
- Xa hơn, thời gian lưu của những hợp chất acetate C 16 có chứa một nối đôi (monoene) (từ phút) và một hệ thống hai nối đôi liên hợp (a.
- phút), và E4,Z6,Z10-16:OAc (17,15 phút), là nhỏ hơn hoặc lớn hơn nhiều so với thời gian lưu của thành phần II (16,14 phút) (Bảng 1).
- Như vậy, thành phần II không phải là hợp chất monoene hoặc hợp chất có chứa một hệ thống hai nối đôi liên hợp..
- khi mạch carbon chứa nhiều hơn một nối đôi tách biệt thì thời gian lưu sẽ gia tăng <0,6 phút (thông tin cá nhân).
- Khoảng khác biệt từ phút trong thời gian lưu giữa thành phần II so với những hợp chất acetate C 16 có chứa hai nối đôi tách biệt (Bảng 1) chứng tỏ thành phần II chỉ có thể là một hợp chất acetate mạch thẳng 16 carbon (C 16 ) không bão hòa có chứa nhiều hơn hai nối đôi tách biệt..
- Số liệu trình bày trong Bảng 2 cho thấy trung bình rRt của những hợp chất C 16 có chứa hai nối đôi tách biệt (diene) lớn hơn trung bình rRt của những hợp chất C 16.
- có chứa một nối đôi (monoene) là 2,2 đơn vị.
- Hay nói cách khác, khi thêm vào phân tử C 16 một nối đôi tách biệt thì rRt sẽ tăng lên khoảng 2,2 đơn vị.
- Điều thú vị là rRt của thành phần pheromone II lớn hơn trung bình rRt của diene acetate là 2,1 đơn vị.
- Như vậy, thành phần pheromone II có khả năng là một hexadecatrienyl acetate với 3 nối đôi tách biệt..
- litchiella gồm hai thành phần.
- Thời gian lưu và sự đáp ứng mạnh của râu đầu bướm đực với những hợp chất acetate chứng tỏ hai thành phần này là những hợp chất acetate C 16 mạch thẳng không bão hòa (Bảng 1).
- Trong đó, thành phần pheromone I có cùng thời gian lưu với Z10-16:OH và E7,E11-16:OAc, nhưng do hoạt động EAG của E7,E11-16:OAc mạnh hơn rất nhiều (288 μV) so với Z10-16:OH (183 μV) (Bảng 1) nên khả năng thành phần I là E7,E11-16:OAc cao hơn so với Z10-16:OH.
- Hexadecadienyl acetate không bão hòa ở vị trí thứ 7 và thứ 11 đã được xác định là thành phần pheromone của một số loài bướm như: Pectinophora gossypiella (Lepidoptera: Gelechiidae), Sitotroga cerealella (Lepidoptera: Gelechiidae) và Euxoa messoria (Lepidoptera: Noctuidae) (El-Sayed, 2006)..
- cramerella, được xác định gồm 4 thành phần là E4,Z6,Z10-16:OAc, E4,E6,Z10-16:OAc, E4,Z6,Z10-16:OH, và E4,E6,Z10-16:OH, trong đó E4,Z6,Z10-16:OAc là thành phần chính (Beevor et al., 1986).
- Tuy nhiên, kết quả trình bày trong Bảng 1 chứng tỏ thành phần pheromone II của C.
- litchiella là một C 16 acetate không có chứa một hệ thống hai nối đôi liên hợp.
- Xa hơn, số liệu trình bày ở Bảng 2 cho thấy thành phần II có thể là một C 16 acetate có chứa ba nối đôi tách biệt.
- Trong họ Gracillariidae, pheromone giới tính của 13 loài đã được xác định với cấu trúc phân tử của các thành phần pheromone là.
- rất biến đổi (Ando, 2006), do đó sự khác biệt về vị trí nối đôi trong cấu trúc phân tử pheromone của C.
- Bảng 1: Thời gian lưu và đáp ứng EAG của râu đầu của bướm đực C.
- litchiella với mẫu pheromone ly trích và những hợp chất C 16 tổng hợp.
- Đáp ứng EAG (μV ± SE).
- Thành phần I .
- Thành phần II .
- Chất chuẩn tổng hợp.
- Z4-16:OAc .
- Z6-16:OAc .
- Z7-16:OAc .
- Z10-16:OAc .
- E13-16:OAc .
- Z4-16:OH .
- Z6-16:OH .
- Z7-16:OH .
- Z10-16:OH .
- E4,E6-16:OAc .
- E6,Z10-16:OAc .
- Z6,Z10-16:OAc .
- E7,E11-16:OAc .
- E7,Z11-16:OAc .
- Z7,E11-16:OAc .
- Z7,Z11-16:OAc .
- E4,E6-16:OH .
- E6,Z6-16:OH .
- Z6,Z10-16:OH .
- E7,E11-16:OH .
- E7,Z11-16:OH .
- Z7,E11-16:OH .
- Z7,Z11-16:OH .
- E4,E6,Z10-16:OAc .
- E4,Z6,Z10-16:OAc .
- Rt x 100/Rt của thành phần II (16,14 phút)..
- Bảng 2: Thời gian lưu liên quan của những hợp C 16 tổng hợp và của thành phần pheromone II.
- Hợp chất monoene.
- Hợp chất diene.
- Thành phần II 100.
- Thành phần II - TB-Diene 2,1.
- Thành phần pheromone chính của C.
- cramerella là E4,Z6,Z10-16:OAc.
- litchiella đáp ứng mạnh với những hợp chất acetate không bão hòa ở các vị trí thứ 4 và thứ 7, và có cấu hình E (Bảng 1).
- Như vậy, thành phần pheromone II có khả năng là một hợp chất 4,7,10-Hexadecatrienyl acetate với cấu hình E ở vị trí nối đôi thứ 4.
- Mặt khác, pheromone giới tính của loài bướm sâu đục củ khoai tây, Phthorimaea operculella Zeller (Lepidoptera: Gelechiidae), được xác định là (4E,7Z,10Z)-4,7,10-tridecatrienyl acetate (E4,Z7,Z10-13:OAc), thành phần pheromone kiểu I duy nhất cho đến nay được xác định là có chứa 3 nối đôi tách biệt..
- (1984), thành phần pheromone này được sinh tổng hợp từ linoleate và linolenate bằng cách làm ngắn rồi sau đó nối dài lại mạch carbon.
- Nếu thành phần pheromone II của C.
- litchiella là một hợp chất có chứa 3 nối đôi tách biệt và có cùng kiểu sinh tổng hợp với giả thuyết của Roelofts, thì nó phải là một trong những hợp chất của 7,10,13-hexadecatrienyl acetate..
- Nhóm tác giả xin chân thành cảm tạ: Công ty hóa chất Shin-etsu (Nhật Bản) đã hỗ trợ những hợp chất Hexadecen-1-ol và 4 đồng phân hình học của 7,11- hexadecadienyl acetate.
- Tiến sĩ Wijaksono (Đại học Gadjah Mada, Indonesia) đã tổng hợp những hợp chất 4,6,10-hexadecatrienyl acetate.
- Tiến sĩ Takanobu Nishida (Đại học Nông Nghiệp và Kỹ thuật Tokyo, Nhật Bản) đã tổng hợp những hợp chất 4,6-hexadecadienyl acetate.