珍珠莲传粉系统的研究

珍珠莲为榕属攀援灌木,雌雄异株。雌花序中着生雌花,每个花序中平均有雌花310.4朵;雄花序中着生瘿花、雄花和两性花,每个花序平均有瘿花391.0朵、雄花104.8朵、两性花2.0朵。自然状态下雌、瘿花的结实率和成虫瘿率分别为95.88％、29.51％。雌、瘿花在生理上已完全分离。匍茎榕小蜂是唯一能进入花产卵或传粉的共生昆虫,二者构成的传粉系统依靠形态结构的高度互适,物候生活史的相互吻合,以及特化的生物学行为维系其专一性和稳固性。     

天仙果的繁殖生物学研究

研究了天仙果（Ficus erecta Thunb.var.beecheyana(Hook.et Arn.)King）的繁殖生物学特性。春季雌株不形成雌花序,雄瘿株的花序中雄花也不完全发育,只有瘿花发育良好,这些瘿花为培育传粉者（Blastophaga sp.)提供了必需的繁殖及发育场所;夏秋季是天仙果自身的繁殖时期,雌花充雄花花药发育良好。雌花期与雄花期每年在3－4月份及6－8月份相遇。通常进入花序传粉或产卵的小蜂只有1－2只。对天仙果隐头花序的配置及花的解剖研究还表明,其繁殖习性是榕树－榕小蜂共生体系繁殖对策多样性的体现。     

爱玉子花发育的形态学研究

通过花序标记、形态解剖及放蜂实验方法,观察不同发育时期爱玉子雌、雄花序中花的形态特征,以及花发育与小蜂传粉(或产卵)之间的相关性。结果表明,雌前期、雌花期的瘿花在形态上没有明显变化,而雌花的花柱与柱头连成长鞭状,在雌前期呈直立管状,进入雌花期后呈弯曲的S形;在榕小蜂进入花序传粉或产卵5 d后,雌花和瘿花的柱头变黄,花柱开始脱水;在榕小蜂传粉或产卵10 d后,雌花和瘿花花梗伸长,花明显分层,胚迅速发育,子房饱满,花柱和柱头明显萎蔫。传粉小蜂在花序腔内的存活时长不超过3 d。本研究为揭示榕-蜂共生机制提供科学依据。     

薜荔和爱玉及其传粉昆虫繁殖特性

薜荔(Ficus pumila L．var．pumila)隶属桑科榕属,爱玉(F．pumila L．var．awkeotsanmg Corner)为其变种,它们的花是单性的,雌雄异株。雌花序中着生雌花,雄花序中有瘿花和雄花,每个花序中花的数量极多,达4000～6000朵。薜荔榕小蜂是唯一能进入薜荔和爱玉的隐头花序中产卵或传粉的共生昆虫,自然状态下雌花的结实率分别为82％、83．52％;瘿花的成虫瘿率分别为58．71％、51．32％,因此可形成大量的果实和虫瘿。物候观察表明薜荔和爱玉花期不遇,它们花序中的榕小蜂种群已经生殖隔离。人为的放蜂实验表明,生活于爱玉花序中的榕小蜂,已无法在薜荔花序中繁殖,生殖隔离进一步得到证实;实验同时表明爱玉的花粉亦不能使薜荔雌花结实,宿主两变种间生理上已不亲和。本文从共生双方协同进化的角度出发,探讨了榕树2变种间与传粉昆虫繁殖特性的差异,以及变种产生的主要原因。     

爱玉及其传粉昆虫的共生关系

爱玉是榕属攀援灌木,其隐头花序中生活着薜荔榕小蜂,爱玉一年两次开花,雌雄株比1：2,雌花序中平均有5503朵雌花。雄花序中平均有6308朵瘿花,自然状态上结实率和成虫瘿率分别为83.52%,51.33%。薜荔榕小蜂一年两代,1只雌蜂进入花序平均可产约600个卵或使1391朵雌花受粉结实,爱玉依赖薜荔榕小蜂传粉,否则不能结实;薜荔榕小蜂是惟一能进入花序的传粉者并依靠爱玉花序得以栖息,二者在形态结构。生理功能上高度互适,生活史上完全吻合衔接。生态策略上紧密协调,构成复杂而又精细的共生体系。     

影响对叶榕及其传粉者繁殖的生态学因素

 在西双版纳,分别统计了对叶榕(Ficus hispida)雌花期雌雄果的进蜂量和花后期雌雄果繁殖的多个特征值,以此来探讨自然条件下,影响对叶榕及其传粉榕小蜂（Ceratoso len solmsi marchali）繁殖的因素。结果表明：单果内有效进蜂数量是影响种子生产和传粉榕小蜂繁殖的首要因素,而雌花期进果的传粉榕小蜂并不是都能全部进入果腔传粉或产卵, 大部分蜂还未进到果腔就被夹死在顶生苞片层的通道里,能进入雌果内传粉的榕小蜂为（2.72 ±2.04）只•果－1,约占总进蜂量的52%;而在雄果里,能进入果腔的蜂量只有 （2.08 ±1.65）只•果－1,占35%左右。由于雌果内的雌花显著比雄果内的雌花多,结合单果进蜂量雌多雄少的格局,最终单果生产的种子数量 (1 891.63 ± 471.53)比传粉榕小蜂的数量 (367.2 0 ± 208.02) 多5倍有余。在雌果里,供给传粉的雌花数量与所生产的种子数量之间呈显著的正相关,而没有接受到花粉或不能正常受精的雌花数量与种子数量呈显著的负相关。雄果不仅生产花粉,也是传粉榕小蜂繁殖的场所,在相关于传粉榕小蜂自身繁殖力的因子中,传 粉榕小蜂产卵制造的瘿花数量对其种群数量有最大的影响;影响次之的是发育过程中死亡的个体数量,它可降低30%左右的传粉榕小蜂数量;影响排在第三位的是寄主的雌花数量。此外,3类非传粉者的存在,单果内平均可减少30多只传粉小蜂。     

雀榕及其传粉昆虫传粉生态研究

雀榕（Ficus virens)花是单性的,雌雄同株,每一个隐头花序里同时具有雌花和雄花,雌花有长柱花和短柱花（瘿花）的分化,但二者均能结实和形成虫瘿,在生理上仍未分离,在这些花序中生长着4种小蜂总科的昆虫,其中榕小蜂科的2个种是雀榕的传粉省,尤以雀榕小蜂（Blastophagea sp.)为雀榕的主要传粉者,是共生体系的真正的互惠共生伙伴,冠缝榕小蜂（B.coronata)则是次要的传粉者也是主要传粉者的竞争者,食榕小蜂（Sycophila sp.)和刻腹小蜂（Ormyrus sp.)是上述2种榕小蜂的寄生者,但是刻腹小蜂的雄蜂也能参与出飞孔开掘,首次报道了我国雌雄同株的榕属植物和传粉昆虫的季节性环境胁迫下的共生关系,并探讨了共生体系维持的对策。     

对叶榕隐头果内佩妃延腹小蜂属两种非传粉榕小蜂的繁殖特点

2005年8-11月,在西双版纳热带植物园对寄生对叶榕的佩妃延腹小蜂的产卵行为进行了观察,并解剖雄花前期的隐头果观察小蜂利用瘿花资源情况;对不同年份（2003、2004、2005）,不同批次的隐头果内榕小蜂数量进行了统计。结果表明： 对叶榕Ficus hispida隐头果内寄生的佩妃延腹小蜂属Philotrypesis的两种榕小蜂——短尾佩妃延腹小蜂P. pilosa和长尾佩妃延腹小蜂Philotrypesis sp.,都是在果外利用长的产卵器刺穿隐头果果壁将卵产于果中雌花子房内。它们不能为寄主榕树传粉,为非传粉小蜂。短尾佩妃延腹小蜂的产卵时间与传粉榕小蜂接近,几乎与传粉榕小蜂同时到达隐头果产卵,该时期隐头果可供其产卵2天;而长尾佩妃延腹小蜂的产卵时间较晚,在传粉榕小蜂产卵后的第6天开始到果外产卵,并可持续产卵约一周时间。对叶榕雄花期雄果中的瘿花子房由于花梗长度不同而明显分为3层：果壁层（具短花梗）,中间层和果腔层（具长花梗）。短尾佩妃延腹小蜂和长尾佩妃延腹小蜂在紧靠果壁的子房果壁层中分布最多,而很少存在于果腔层的瘿花子房内。在自然情况下,短尾佩妃延腹小蜂和长尾佩妃延腹小蜂寄生榕果的比率因季节和植株个体不同而变化。但无论是对榕果的寄生比率还是单果内寄生的数量,长尾佩妃延腹小蜂一般均比短尾佩妃延腹小蜂高,这可能与长尾佩妃延腹小蜂群体在隐头果上产卵时间比后者更长有关系。     

粗叶榕—爪哇榕小蜂共生体系的研究

粗叶榕是榕属灌木或小乔木 ,雌雄异株。一年到头皆有不同发育阶段的花序 ,序内开花同步 ,株内开花异步。雌花序有长柱雌花平均为 641 .2枚 ,雄花序中有短柱雌花 (瘿花 )平均为 488.2枚 ,自然状态下结实率和成虫率分别为 5 1 .3 7%和 3 6.1 1 %。榕小蜂科的爪哇榕小蜂是粗叶榕的传粉者 ,是共生体系的真正的互惠共生伙伴。二者在形态结构、生理功能上高度互适 ,粗叶榕必须依靠爪哇榕小蜂的传粉才能获得有性生殖 ;而爪哇榕小蜂又必须依赖粗叶榕的短柱头雌花作为繁殖后代的场所 ,才能获得种群的繁衍。     

爱玉子花序挥发物成分以及对其传粉小蜂的吸引作用

利用动态顶空吸附法和GC-MS分析,研究接受期以及传粉或产卵5d后爱玉子(Ficus awkeotsang)雌、雄隐头花序挥发物成分。研究结果表明:爱玉子隐头花序挥发物的组成成分复杂,种类繁多,主要成分是对传粉小蜂具有显著吸引作用的芳樟醇。组成雌、雄花序的接受期挥发物信号的化合物种类与数量不同,但两者之间的共有化合物却占花序挥发物总量的70%以上,且接受期雌、雄花序挥发物组成比例相似,小蜂无法通过花序挥发物信号的差异,区别雌、雄花序,从而支持"榕树雌、雄花序接受期挥发物存在相互模拟现象"的假说。爱玉子传粉(或产卵)前后花序挥发物信号发生变化,表现在花序在传粉(或产卵)后,一些挥发性化合物在榕果中消失或相对含量减少(如芳樟醇),有些化合物的相对含量增加(如苯甲酸甲酯),并出现新的化合物(如2-乙基己醇);在化合物组成上,萜类化合物相对含量下降,芳香族化合物、脂肪族化合物相对含量上升。嗅觉仪实验表明爱玉子接受期雌、雄花序挥发物对其传粉榕小蜂有极显著的吸引作用,而传粉(或产卵)5d后的雌、雄花序挥发物对传粉榕小蜂有显著的趋避作用。传粉小蜂对雌、雄接受期花序挥发物的选择没有偏向性。榕果通过挥发物的释放量和成分的改变反映出花发育与被授粉(被产卵)状况,传粉小蜂通过接收榕果发出的化学信息,判断选择适合的寄主。研究对于爱玉子的高产栽培以及植物与昆虫专性共生化学生态学机制的理论研究具有重要的意义。     

木瓜榕传粉生物学

 木瓜榕（Ficus auriculata Lour.）是雌雄异株植物,它只有通过大果榕小蜂（Ceratosolen emarginatus Mayr）传粉才能获得有性繁殖,大果榕小蜂也仅在木瓜榕雄果内产卵才得以繁衍后代。经两年来的实验和研究结果表明：木瓜榕繁殖能力在不同季节随进蜂量的多少而变化,雌树在4月和11月出现的两次结果高峰期与进蜂量最多的时期相遇;同时雄树与雌树在11月挂果高峰期重叠,导致该期进入雄果产卵的雌蜂量减少,进蜂量高峰推迟到部分雄果成熟、只有稀少接受果的3月下旬和4月上旬。木瓜榕在与大果榕小蜂互惠共生的进化历程中,逐渐完善了自身保证远交的繁殖机制,它们在不同程度上受到雌雄异熟、雌雄异株和短花柱雌花不亲和3种机制的共同作用。温湿度对大果榕小蜂访果行为有明显的影响,在温湿度变化缓和的早晚,有利于榕小蜂出行,雌蜂访果最为频繁。大果榕小蜂活动最佳的温湿度是：温度20～24 ℃之间、湿度85%～93%之间;温度高于29 ℃、湿度低于58% 或风雨天均不利于该蜂出行活动。榕小蜂日活动高峰的出现先后在不同季节略有差异,高温高湿的夏季榕小蜂活动出现早,7∶40达高峰;秋季榕小蜂活动推迟,高峰出现在11∶00;干凉的冬季最晚,13∶00才到达高峰。通过人工套袋、放蜂传粉试验,平均进8头的隐头果传粉效率最高,单果平均种子数量为11 247粒,结实率50.8%,未受精的败育花8 207朵;平均进蜂4头以下或10头以上的隐头果,由于花粉量不足或者雌蜂争夺资源的损伤使种子量下降,平均结实率分别达37.2% 和44.4%;放蜂试验结果与大量调查自然界中每果进蜂量和结实率的结果一致。     

栽培爱玉的传粉生态

栽培爱玉传粉生态的研究表明,栽培爱玉开花期明显分为春、秋两季,持续时间均较野生爱玉长.爱玉不能依靠生长于原变种薜荔花序中的小蜂授粉或产卵,在野生爱玉传粉小蜂隔离的情况下,小蜂缺失造成传粉系统损毁.栽培爱玉可通过人工引入传粉小蜂建立新种群,但传粉系统修复比较缓慢,历经4年花序挂树率仅达51.11%、挂树花序的平均结果率为64.37%,平均成虫瘿率为64.35%.花序发育的雌花期和雄花期重叠度低、小蜂出飞过于集中、进入花序的小蜂数量少或缺失是造成共生双方繁殖率低下的原因.     

薜荔榕小蜂与薜荔生活期的配合

薜荔榕小蜂(Ｗｉｅｂｅｓｉａｐｕｍｉｌａｅ(Ｈｉｌｌ)Ｗｉｅｂ.)与薜荔(ＦｉｃｕｓｐｕｍｉｌａＬ.)的形态结构特点及其共生关系已有报道[1]。本文仅就在福建泉州市区对薜荔榕小蜂的出飞及其与薜荔在生活期的配合所进行的观察,作一初步分析,为深入研究它们之间的共生关系以及在生产实践上的应用提供基础资料。1　泉州市区的自然条件与地带性植被类型　　泉州市区位于福建省东南沿海,北纬24°49′～25°18′,东经118°29′～118°41′,属南亚热带季风性湿润气候,年均温206℃,最冷月(2月)均温119℃,最热月(7月)均温285℃,年降雨量12525ｍｍ…     

薜荔榕小蜂产卵和传粉行为

薜荔榕小蜂Blastophaga pumilae是薜荔的传粉昆虫,栖息于薜荔隐头花序中,在其生物学行为中以钻入花序产卵或传粉最为关键。研究表明：薜荔榕小蜂钻入花序平均费时69.48 min,标准差13.26 min;伤残程度很高并能在伤残的情况下完成产卵或传粉;卵的尾丝能起标识作用避免重复产卵;进入雌花序的小蜂具逃离花序的行为但不能实现;1只小蜂平均产528个卵或为1 072.4朵雌花授粉。     

西双版纳鸡嗉果榕小蜂繁殖和传粉行为

鸡嗉果榕 Ficus semicordata Buch.-Ham.ex J. E. Sm.是西双版纳地区常见的榕属植物,它是热带雨林生态系统中的一类先锋树种,当热带雨林被破坏后,它最先在林缘、沟谷和路边迅速生长起来,是热带和亚热带地区森林生态系统恢复初期一类重要物种。在西双版纳通过不同样地定树、定期生态学观察和室内剖查不同生长时期的鸡嗉果榕隐头果的方法,对榕小蜂繁殖和传粉行为进行了研究,结果表明,鸡嗉果榕雌雄异株,在西双版纳一年结2～3次隐头果,雌株隐头果内小花由榕小蜂传粉后产生种子。雄株则产生雄花和中性小花,中性小花专门供给传粉小蜂产卵繁殖后代。鸡嗉果榕小蜂Ceratosolen gravelyi Grandi是鸡嗉果榕唯一的传粉昆虫。传粉小蜂的雄蜂比雌蜂早羽化30～90 min,一部分雄虫羽化后,在虫瘿上爬动寻找雌蜂寄生的瘿花,一找到雌蜂寄生的瘿花,就咬破虫瘿的一个小口,把生殖器伸进瘿花与雌蜂交配,一部分雄蜂则在果肉上咬出蜂口。雌蜂交配后,顶大交配孔出蜂爬到雄花区采集花粉,然后,飞出寻找鸡嗉果榕雌花期的嫩隐头果传粉和繁殖后代。到鸡嗉果榕雌株传粉的小蜂能飞翔300～500 m,进果腔传粉行为长达5～27 h,传完粉3～5 h在果腔内死亡。到雄株上繁殖的小蜂一般飞翔在20～100 m左右近距离寻找嫩隐头果,进果腔产卵,每只小蜂在无干扰的情况下可产400多粒卵。除传粉榕小蜂外,在鸡嗉果榕雄株隐头果上还有4种植食、造瘿和复寄生等非传粉小蜂,它们对传粉小蜂的种群繁衍影响很大,常使传粉小蜂的种群数量降低25～70%。每个隐头果内进传粉小蜂量多少对鸡嗉果榕和榕小蜂繁殖有关,最佳进蜂量为3只,高或低于最佳进蜂量对鸡嗉果榕树和它的传粉小蜂繁殖均不利。