足茎毛兰的欺骗性传粉研究

一些兰科植物常常利用多种多样的欺骗性传粉机制吸引传粉者,唇瓣上的附属物就是其中之一.黄色被认为对昆虫具有吸引作用.在广西雅长兰科植物自治区级保护区内秋季开花的足茎毛兰(Eria coronaria)唇瓣上具有鲜明的黄色斑块,这种花部信号很可能与吸引昆虫有关系.为验证这一假设,我们在广西雅长保护区内对足茎毛兰的传粉过程进行了观察.研究发现,足茎毛兰的唯一传粉者是中华蜜蜂(Apis cerana cerana).与足茎毛兰同在秋季开花的植物主要有光叶海桐(pittosporum glabratum).光叶海桐的花中有丰富的花蜜和花粉,吸引大量中华蜜蜂访问.足茎毛兰虽然不为中华蜜蜂提供任何报酬,但其唇瓣上的黄色斑块的颜色和形态大小与光叶海桐的黄色花相似.根据中华蜜蜂在足茎毛兰和光叶海桐花上的活动情况,我们认为足茎毛兰唇瓣上鲜明的黄色斑块对中华蜜蜂有吸引作用.中华蜜蜂访花时,通常降落在唇瓣的黄色斑块上,调整身体姿势后进入花内,在退出的过程中将花粉块带出或将所携带的花粉块授到柱头上,而药帽留在原来的位置.足茎毛兰的花部构造,特别是药帽的形状与中华蜜蜂的形态以及在花上的行为十分吻合,因此中华蜜蜂的传粉效率较高.人工授粉实验表明足茎毛兰需要依赖传粉者才能完成传粉过程.足茎毛兰在研究样地的自然结实率为20.72%,接近于食源欺骗性传粉兰科植物的平均结实率(20.7%).     

多叶斑叶兰繁育系统与传粉生物学研究

为探讨多叶斑叶兰(Goodyera folisa)的繁育系统与传粉生物学特征,对其开花物候、花粉活力与柱头可授性、人工授粉、花的挥发性成分以及昆虫传粉行为进行了研究。结果表明,多叶斑叶兰的唇瓣黄色,萼片白色或白色带红褐色;单花花期为(9.4±0.8)d;花粉在开花后第1天具备活力,柱头在开花后第2天具备可授性,花粉活力和柱头可授性都在开花后第5天达到峰值。去雄套袋和不去雄套袋都不能结实,人工自花授粉、同株异花授粉和异株异花授粉的结实率分别为93.3%、95.0%和96.7%,自然结实率为43.3%。花朵的主要挥发性成分为1-辛烯-3-醇、3-辛醇和N,N-二甲基甲酰胺。多叶斑叶兰传粉者为中华蜜蜂(Apis cerana)。多叶斑叶兰具有自交亲和能力,但在自然界不具有主动自交现象,必须依赖中华蜜蜂传粉,花色及花香气味为吸引传粉者的主要因素。     

兔耳兰食源性欺骗传粉的研究

兰科植物具有精巧、多样化的花部结构以及高度多样的吸引传粉者方式。作者对广西雅长兰科植物自治区级保护区内的一个兔耳兰(Cymbidium lancifolium)居群进行了连续2年的观察和研究。观察发现兔耳兰唯一的传粉者为膜翅目蜜蜂科的中华蜜蜂(Apis cerana cerana)。中华蜜蜂一般直接落在唇瓣外弯的中裂片上, 然后调整身体的方向, 进入花中, 当发现花中无蜜液等回报时, 借助于后足的蹬力退出花朵。在退出的过程中, 花粉块连同药帽会通过粘盘粘附在中华蜜蜂的胸部。中华蜜蜂在花内的停留时间为8–71 s, 平均18.3 s (N = 11)。根据观察我们推测兔耳兰可能是通过其唇瓣上无规则的紫栗色小斑点(假蜜导)来吸引中华蜜蜂为其传粉, 属于食源性欺骗方式。在传粉过程中兔耳兰的药帽与花粉团和粘盘一起粘在中华蜜蜂背部。药帽的存在能够阻止下一朵被拜访的花实现雌性功能。兔耳兰药帽高度(0.154 ± 0.032 cm) (N = 10)加上传粉昆虫胸高(2005年为0.37 ± 0.03 cm (N = 10), 2006年0.35 ± 0.04 cm (N = 7))大于传粉通道入口的高度(0.29 ± 0.04 cm) (N = 21), 支持兔耳兰可能通过药帽来减少同株异花授粉现象的推测。2005和2006年该兔耳兰居群的自然繁殖成功率分别为21.13%和21.28%。繁育系统实验证明兔耳兰是高度自交亲和物种, 自交和异交的繁殖成功率没有显著性差异, 表明该种在结实过程中未显示近交衰退。兔耳兰不存在无融合生殖和自花授粉的现象, 其结实依赖传粉者。TTC法检测结果显示兔耳兰种子活力达85.78%(N = 11), 可见种子活力不是制约兔耳兰种子萌发的主要原因。因此传粉者的密度和访问频率可能是影响兔耳兰结实的重要因素, 并最终影响兔耳兰种群的维持和扩张。     

芳香石豆兰的繁殖生态学

芳香石豆兰(Bulbophyllum ambrosia)是分布于我国南方石灰岩山热带季节性雨林中的一种常见附生兰科植物, 附着生长于岩石或树干上, 野外监测发现其自然不结实。对芳香石豆兰繁殖生态学的研究表明, 不同于石豆兰属其他具有蝇类传粉综合征的种类, 其花具有香味和花蜜, 中华蜜蜂(Apis cerana cerana)是芳香石豆兰唯一的有效传粉者, 具有较高的访问频率, 自然种群中有较高的花粉块移出率和柱头花粉块沉降率, 在中华蜜蜂的传粉过程中, 芳香石豆兰铰链结构的唇瓣起着重要作用。人工授粉试验表明, 芳香石豆兰自交授粉不结实, 异交授粉结实率达90%以上, 芳香石豆兰为自交不亲和的繁育系统。芳香石豆兰具有较强的克隆生长能力, 同一个体花期内有大量的花同时开放, 其传粉者中华蜜蜂平均单次访花(4.29 ± 0.40)朵( n= 66), 造成了严重的同株异花传粉。芳香石豆兰附生于石灰岩山顶岩石或树干上, 种群密度较低, 使得不同个体之间花粉交流困难, 自交不亲和的特性导致了芳香石豆兰自然不结实。本研究结果为开展芳香石豆兰的有效保护提供了依据。     

青阳参花部特征及其传粉适应性

对青阳参花（Cynanchum otophyllum）部综合特征、访花昆虫种类、访花行为及传粉过程进行了研究,结果表明,青阳参花结构复杂,两个子房基部离生、花柱联合与雄蕊形成合蕊柱,柱头表面被邻近花药的侧翼紧密包围形成5个柱头腔。青阳参的花粉形成独特的花粉块,一次传粉过程可以转运大量的花粉。东方蜜蜂（Apis cerana）是青阳参的主要传粉昆虫,其传粉包括两个过程：（1）当蜜蜂的口器或足插入着粉腺的槽口后借助蜜蜂的力量将花粉块从花上拔起;（2）当蜜蜂再次访花时将携带的花粉块插入其中一个柱头腔。花粉块里面的花粉粒住柱头腔中萌发出花粉管,然后沿着花柱道向下生长最后进入子房。在整个花期仡粉保持有相对较高的生活力,而其柱头可授性则在7天后逐渐降低。     

道地产区阳春砂仁中华蜜蜂访花行为及携粉特征研究

作为我国四大南药之一,阳春砂仁Amomum villosum Lour.具有多重功效和悠久的应用历史。阳春砂仁的道地产区为广东省阳春市及周边地区。长久以来,受制于野生优势传粉昆虫资源匮乏,道地产区阳春砂仁自然结实率低、产量低,已严重影响到当地相关产业可持续发展。本研究观察道地产区阳春砂仁的开花过程及花朵形态,记录访花昆虫种类,并着重分析了中华蜜蜂的访花行为特点和传粉潜能。观察发现,阳春砂仁花朵形态特征不利于自花传粉及一般昆虫传粉,但其花朵散粉量和泌蜜量均较大而有利于吸引昆虫传粉。本研究共调查到4种访花昆虫,分别为中华蜜蜂Apis cerana cerana Fabr.、黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum Fabr.、果蝇1种Drosophila sp.和欧洲球螋Forficula auricularia L.,其中,中华蜜蜂是主要访花昆虫。中华蜜蜂存在采粉和采蜜两种采集行为,且存在显著偏好性,其更频繁采集砂仁花蜜(平均占比77.4%),而不是花粉(平均占比22.6%),采粉行为具有潜在传粉功能,而采蜜行为则不具有传粉作用。另外,中华蜜蜂虫体各部位在采集过程中都可能...     

白花野牡丹的开花进程、花部形态特征及访花昆虫观察

为了解白花野牡丹( Melastoma candidum f. albiflorum J. C. Ou)的开花进程、花部形态特征及访花昆虫的种类和访花行为,分别于2011年和2012年对栽培于深圳市中国科学院仙湖植物园的白花野牡丹花期进行观察和统计分析。结果表明：白花野牡丹的单花花期约12 h,7：00雌蕊柱头从即将开放的花蕾中伸出、8：00左右花朵半开放、8：30左右花瓣完全展开、16：00左右花瓣开始闭合、19：00左右花瓣完全闭合,翌日花瓣不再开放并逐渐萎蔫,至第4天花部完全脱落。白花野牡丹的花序为近头状的伞房花序,每个花序有3~8朵花;雌蕊1枚;雄蕊2轮(5+5,6+6),内轮雄蕊较短、而外轮雄蕊较长;不分泌花蜜。白花野牡丹花期的访花昆虫有2目5科13种,其中传粉昆虫有2科6种,包括领木蜂( Xylocopa collaris Lepeletier)、东亚无垫蜂〔Amegilla ( Zonamegilla) parhypate Lieftinck〕、蓝彩带蜂(Nomia chalybeata Smith)、彩带蜂(Nomia sp.)、中华蜜蜂(Apis cerana cerana Fabricius)和绿芦蜂(Pithitis smaragdula Smith)。这6种传粉昆虫的访花行为、访花规律及传粉效率各异,其中,领木蜂、东亚无垫蜂、中华蜜蜂和绿芦蜂的日活动规律为单峰型,访花高峰期均在10：00或11：00;而蓝彩带蜂和彩带蜂的日活动规律为双峰型,2个访花高峰期分别在10：00和15：00。花瓣开始松动时,小体型的中华蜜蜂和绿芦蜂开始传粉;随着花瓣继续开放,中等体型的蓝彩带蜂和彩带蜂成为主要传粉者;花瓣完全开放后,大体型的领木蜂和东亚无垫蜂成为主要传粉者。研究结果显示：白花野牡丹花粉是传粉昆虫的惟一报酬;各传粉昆虫的访花行为与白花野牡丹的开花进程密切相关,因此,可以有效保证白花野牡丹的繁殖。     

线叶忍冬开花动态特征与繁育系统研究

为了解线叶忍冬(Lonicera alberti)的开花特性及繁育系统,本研究通过野外调查,记录其花部特征、开花进程及访花昆虫特性,采用TTC、MTT、联苯胺-α萘酚和醋酸洋红四种染色方法测定花粉活力,采用联苯胺—过氧化氢法和MTT两种方法测定其柱头可授性,运用花粉/胚珠比率、杂交指数、人工授粉试验等方法检测线叶忍冬的繁育系统。结果表明:线叶忍冬花朵有花冠裂片逐一展开和花冠裂片同时展开两种开放方式;花粉在散粉后6 h活力达到最高值,柱头可授性在花朵开放后不断增强;膜翅目蜜蜂科意蜂(Apis mellifera L.)在传粉过程中起重要作用;P/O值为583.43±99.9;杂交指数为4;人工授粉套袋试验中人工异株异花授粉结实率为79.17%,自花授粉情况下结实率为9.52%。其繁育系统为混合交配系统,异花传粉需要传粉者。     

濒危植物独花兰的传粉生物学初步观察

独花兰(Changnienia amoena Chien)为我国特有的单种属植物,近年因生境破碎化和过度采挖,其野生资源日渐减少。迄今对独花兰极为有限的研究表明,其结实率很低或根本不结实,其传粉媒介也一直未被发现。2002年3～4月,我们对神农架2个移植居群和5个天然居群进行了传粉生物学的定点观察,发现雌性三条熊蜂(Bombus (Diversobombus)trifasciatus Smith)、仿熊蜂(Bombus (Tricornibombus) imitator Pittion)和蜜蜂均访问独花兰,但只有二条熊蜂身体粘有花粉块,是独花兰的有效传粉者。三条熊蜂的访问频率很低,在113h的观察中只有9次访问,但在一个天然居群(population 3)中曾观察到一天4次的最高访问频率;访问主要在12：00～15：00出现,但在花上停留时间很短,不超过10s。在末被授粉的情况下,独花兰花朵大约3周后自然枯萎,但受粉后3、4d内即出现～系列形态和颜色的变化,包括花梗逐渐伸长,子房在花梗逐渐停止伸长后开始膨大等,表明花梗伸长可作为结实(授粉成功)的指标。人工授粉实验表明,自花、异花受粉后花梗均伸长,而套袋隔离花的则花梗不伸长,说明独花兰是自交亲和的异交种,需要昆虫传粉。根据传粉者的访问频率、居群中果实的分布,尤其是花距内无花蜜等特征,我们认为独花兰是一种欺骗性传粉的兰花。相对于其他欺骗性传粉的兰花,独花兰的自然结实率并不很低(26．98％),这与居群规模小会提高欺骗性传粉兰花结实率这一观点吻合。花粉块的输出数远高于结实数,这说明独花兰存在一定的花粉浪费。     

濒危植物独花兰的传粉生物学初步观察

独花兰(Changnienia amoena Chien)为我国特有的单种属植物,近年因生境破碎化和过度采挖,其野生资源日渐减少.迄今对独花兰极为有限的研究表明,其结实率很低或根本不结实,其传粉媒介也一直未被发现.2002年3～4月,我们对神农架2个移植居群和5个天然居群进行了传粉生物学的定点观察,发现雌性三条熊蜂(Bombus(Diversobombus)trifasciatus Smith)、仿熊蜂(Bombus(Tricornibombus)imitator Pittion)和蜜蜂均访问独花兰,但只有三条熊蜂身体粘有花粉块,是独花兰的有效传粉者.三条熊蜂的访问频率很低,在113 h的观察中只有9次访问,但在一个天然居群(population 3)中曾观察到一天4次的最高访问频率;访问主要在12:00～15:00出现,但在花上停留时间很短,不超过10 s.在未被授粉的情况下,独花兰花朵大约3周后自然枯萎,但受粉后3、4 d内即出现一系列形态和颜色的变化,包括花梗逐渐伸长,子房在花梗逐渐停止伸长后开始膨大等,表明花梗伸长可作为结实(授粉成功)的指标.人工授粉实验表明,自花、异花受粉后花梗均伸长,而套袋隔离花的则花梗不伸长,说明独花?兰是自交亲和的异交种,需要昆虫传粉.根据传粉者的访问频率、居群中果实的分布,尤其是花距内无花蜜等特征,我们认为独花兰是种欺骗性传粉的兰花.相对于其他欺骗性传粉的兰花,独花兰的自然结实率并不很低(26.98%),这与居群规模小会提高欺骗性传粉兰花结实率这一观点吻合.花粉块的输出数远高于结实数,这说明独花兰存在一定的花粉浪费.