油茶传粉昆虫研究现状与方向的探讨

油茶是典型的异花授粉植物,其中虫媒是主要形式,所以利用野生传粉性昆虫来提高油茶授粉效率,解除花粉限制,是解决我国油茶产业"瓶颈"的有效方法之一。目前,关于油茶传粉昆虫的研究比较匮乏,仅限于传粉昆虫的种类调查和部分野生蜜蜂传粉生物学和营巢生物学特性研究,不能满足油茶产业发展的需要。在现有研究基础上,结合传粉昆虫研究发展趋势,本文将提出以下几个重要研究内容:油茶访花昆虫种类的调查和鉴定;主要传粉昆虫传粉生物学研究;优势传粉昆虫的筛选;野生传粉蜜蜂与油茶授粉间的关系;利用传粉昆虫与油茶的协同进化进行油茶品种选育。以期为油茶传粉昆虫的后续研究提供参考。     

人工引入传粉者对油茶丰产的意义及潜在的生物安全

动物传粉在全球生态系统中提供重要服务,全球农业生产对动物传粉服务的需求稳定增长。油茶是我国特有的重要木本油料植物,栽培历史悠久,由于严格自交不亲和而高度依赖动物传粉。基于我国油茶产业发展的新形势,从资源分配和花粉限制等生态因素系统分析了油茶产量受限制的原因,提出油茶的传粉者限制效果等同于花粉限制效果,人工引入潜在的高效传粉者是解除油茶资源限制措施和传粉生态限制措施之间冲突、提高油茶产量的有效途径。论述了人工引入传粉者传粉服务的优势和挑战。对人工引入传粉者,特别是外来传粉者所面临的潜在风险和控制途径进行了梳理,提出从传粉生态服务解决油茶产量和质量问题的新思路。全文旨在为人工引入传粉者在油茶丰产中的作用提供理论与科学依据,以期促进油茶产业健康有序发展。     

传粉昆虫对我国中南地区油茶结实和结籽的作用

油茶(Camellia oleifera)是一种重要的木本油料植物。2007-2008年在我国中南地区湖南省对油茶开展传粉生物学研究结果表明:油茶花期从10月到翌年1月份,单株开花时间一般持续20d左右,单花花期为4-5d。单花花蜜量平均为(145.40±24.89)μL,含糖量为(23.13±1.03)%,并含有17种氨基酸,约占花蜜总量的1.73%。膜翅目蜜蜂总科(Hymenoptera:Apoidea)油茶地蜂(Andrena camellia)和大分舌蜂(Colletes gigas)是油茶的有效传粉昆虫,大分舌蜂的传粉效率较油茶地蜂高;蝇类和蝶类为随机访问者。油茶不存在无融合生殖和自动自花授粉现象,其结实和结籽依赖传粉者。此外,油茶具有一定程度的自交不亲和,自交和异交的繁殖成功率存在显著性差异。人工异花授粉结果显示油茶在资源限制程度较低时,即大年时,花粉限制主要表现在结籽水平,而不是结实水平。根据油茶的传粉综合特征以及油茶在山茶属中的系统位置,目前很难解释油茶类似鸟类传粉综合特征的花蜜特征是如何演化的。     

油茶地蜂的传粉生物学特性研究

油茶地蜂是普通油茶的主要传粉昆虫,为深入研究其传粉生物学特性,采用标准株全天观察法、杯罩法、花粉计数法,对油茶地蜂访花行为、访花过程、访花节律、携粉足构造及载粉量等传粉生物学特性进行研究。结果表明,典型的油茶地蜂访花过程呈现"双峰型"的访花节律。油茶地蜂每天进出巢3~4次。第一次回巢到达的最早时间为10:22,最后一次出巢的最晚时间为16:34。出巢到进巢的时间间隔为(1.67±0.46)h(n=27),进巢到出巢的时间为(21.43±8.09)min(n=46)。地蜂总的携粉数量为(2 036±860)粒(n=25)。地蜂携粉足的结构分为两部分,第一部分是由胫节及第一跗节上密集轮生的、较坚硬的、圆锥状毛丛组成的花粉刷;第二部分为股节外部和转节端部有羽状分枝的弧形长毛组成的花粉篮。每只携粉足上的载粉量为(1.64±0.56)mg(n=10),携带的花粉总数为(9 068±2 364)粒(n=42)。地蜂对白色有偏好。对地蜂的传粉生物学特性和普通油茶花的传粉综合征的研究表明,油茶地蜂是高度特化的传粉者,而普通油茶花的传粉综合征是泛化的,两者间构成了一种非对称的进化关系。     

油茶地蜂的研究

<正> 油茶是异花授粉作物,主要靠昆虫媒介,如花蝇、蚂蚁、胡蜂、甲虫、地蜂等,其中油茶地蜂传粉效能最佳。据报道,一只蜜蜂能携带花粉4.8万粒,一只蚂蚁携带330粒,一只蓟马仅仅6粒。据我们测定,一只油茶地蜂能携带花粉83.1万粒。 油茶地蜂Andrena camellia Wu分布广泛,在鄂、赣、湘、粤、桂、贵、滇等省区油茶产区均有分布。为了摸清油茶地蜂规律,更好地利用,我们从1973年起,对地蜂进行了研究,现简介如下:     

油茶地蜂不同龄期幼虫肠道细菌多样性及其差异分析

蜜蜂肠道微生物在其宿主健康与调控宿主生长发育中起着重要作用。油茶地蜂Andrena camellia Wu是油茶的优势传粉昆虫。本研究从野外挖掘该蜂典型样地的巢穴得到油茶地蜂1~5龄及滞育阶段的幼虫,通过PCR扩增得到幼虫肠道微生物16S rRNA基因文库,利用Illumina Miseq二代高通量测序技术首次研究了油茶地蜂不同龄期幼虫肠道细菌的群落结构和多样性。结果显示,油茶地蜂幼虫肠道细菌菌群共检测到27个门,72个纲,155个目,278个科,570个属。其中,最主要的门为变形菌门Proteobacteria（占40.05%）,最主要的目为乳杆菌目Lactobacillales（占12.16%）,最主要的科为乳杆菌科Lactobacillaceae(占11.27%）,最主要的属是乳杆菌属Lactobacillus（占11.27%）。核心细菌群落组间差异、Alpha多样性以及Beta多样性分析显示：不同龄期油茶地蜂幼虫肠道细菌群落在组成、多样性以及结构上均存在显著差异。线性判别分析结果显示,不动杆菌属Acinetobacter和红球菌属Rhodococcus主要存在于5龄幼虫阶段,巴尔通氏体属Bartonella和肠杆菌属Enterobacter主要存在于1龄幼虫阶段。本研究明确了油茶地蜂不同龄期幼虫肠道微生物组成、优势菌群及其群落变化规律,为油茶地蜂等土壤筑巢独栖野生蜜蜂肠道微生物学及其保护生物学的相关研究提供理论依据及研究角度。     

油茶地蜂生活史及相关生物学习性

油茶地蜂Andrena camellia Wu 是江西、湖南等地油茶花期主要传粉昆虫之一。2006–2007年在江西宜春对油茶地蜂除成虫外各虫态的形态特征、生活史及幼虫和成虫的行为等生物学特性进行了观察研究。结果表明： 该蜂在江西宜春1年发生1代。成虫10月中旬开始出巢活动, 雄蜂早于雌蜂3 d左右出现,完成交尾后数日死亡,雄蜂出巢后寿命18 d左右,雌蜂约38 d。卵期约8 d。幼虫期24 d左右,幼虫取食完花粉球后长成老熟幼虫进入滞育期,滞育期约241 d。翌年9月中旬开始化蛹,蛹期约30 d。出土后的雌蜂当天就可以交配,交配后的雌蜂在羽化地点附近选址筑巢,采集油茶的花粉和花蜜于虫室中制成球形蜂粮并在上面产卵,每粒花粉球上产卵一枚。     

传粉榕小蜂与榕树的繁衍

榕树传粉现象被广泛地作为研究协同进化特别是互惠共生的重要模式之一。本文总结了榕果与传粉榕小蜂的有关研究,试图解释其形态结构之间的相互适应,总结传粉榕小蜂的传粉行为,探讨传粉榕小蜂在雌雄同株及雌雄异株榕树上的传粉模式,讨论传粉榕小蜂的寄主专一性,并展望中国在榕小蜂方面的研究前景。     

苏铁类植物传粉生物学研究进展(综述)

苏铁类植物是现存最古老的种子植物,研究其传粉特点,对于研究种子植物的起源与演化、植物与动物的协同进化以及苏铁类植物的繁殖机制、濒危机制有重要意义。本文从苏铁雌雄株开花物候学、传粉媒介及传粉机制等方面,对苏铁类植物传粉生物学相关研究进行综述,并提出今后该类植物传粉生物学研究的建议：对更多苏铁属种类未知的传粉机制进行研究;更广泛地应用排除法研究苏铁类特别是苏铁属植物的传粉媒介,进一步探讨传粉昆虫与苏铁类的共生关系问题。     

传粉蜂在设施农业中的应用及挑战

昆虫为植物传粉是自然生态系统中的重要环节,在农业和自然生态系统的平衡与调控方面发挥着重要作用。以蜜蜂、熊蜂为代表的传粉蜂因其高效传粉及可人工饲养的特点,已成为设施农业中的优势传粉昆虫。本文总结了传粉蜂在设施农业中的应用现状,并从温湿度、农药、重金属等非生物因素和蜂种、病原生物、天敌、蜜源植物等生物因素两大方面讨论了传粉蜂在应用中面临的诸多挑战。此外,本文初步探讨了植物病虫害对传粉昆虫传粉效率的影响,并对传粉蜂未来的研究和应用方向进行了展望,旨在推动实现传粉蜂在农业中的高效授粉功能,为农产品增产增效服务。     

油脂植物油茶的开发利用

简要论述了油脂植物油茶的地理分布与生态习性以及油茶提取物的化学成分及综合利用前景。     

中国散斑壳属补遗I.

报道散斑壳属的2个新种:寄生于云南松Pinus yunnanensis Franch. 针叶的灰散斑壳Lophodermium griseum和生于油茶Camellia oleifera 叶片上的江南散斑壳L. jiangnanense。模式标本保藏于安徽农业大学森林保护教研室(AAUFP)。     

自噬相关蛋白CfAtg8在果生刺盘孢中的功能分析

油茶炭疽病是由刺盘孢属Colletotrichum真菌引起的重要病害,在中国各油茶产区均有发生,严重威胁茶油的产量与品质。前期发现果生刺盘孢Colletotrichum fructicola是油茶炭疽病的优势致病菌,自噬相关蛋白Atg8在果生刺盘孢中的生物学功能尚不清楚。本研究根据同源重组的原理及PEG介导的原生质体转化方法,获得了CfATG8基因敲除突变体及其互补菌株。进一步通过生物学表型分析,发现突变体生长减慢、产孢量减少、附着胞形成率降低、对细胞壁完整性胁迫耐受性降低,并且丧失对油茶的致病性。上述结果表明,CfAtg8参与调控果生刺盘孢的营养生长、无性繁殖、附着胞形成、对外界胁迫应答及致病过程。     

中国散斑壳属补遗Ⅰ

报道散斑壳属的2个新种:寄生于云南松Pinus yunnanensis Franch. 针叶的灰散斑壳Lophodermium griseum和生于油茶Camellia oleifera 叶片上的江南散斑壳L. jiangnanense。模式标本保藏于安徽农业大学森林保护教研室(AAUFP)。     

小泡巨鼠对森林种子选择和贮藏的观察

小泡巨鼠是四川省都江堰林区一种占优势的鼠种,取食多种林木种子和果实,可能影响这些树种的更新。于2001年秋季,调查了小泡巨鼠对栓皮栎、袍树、栲树、石栎、青冈和油茶等6种重要林木种子的选择和贮藏,并初步探讨了其对森林更新的影响。结果表明,小泡巨鼠对上述6种林木种子有很强的选择性,种子的营养价值和单宁含量是影响其选择和贮藏的主要因素。小泡巨鼠喜好取食和贮藏单宁含量较低的栲树、油茶和石栎种子,而不喜好取食和贮藏单宁含量较高的袍树、青冈和栓皮栎种子。小泡巨鼠在围栏内分散贮藏了部分种子(特别是石栎和油茶种子),且绝大部分贮藏点仅有1粒种子。小泡巨鼠对种子的选择和贮藏可能对有关林木的更新产生积极影响。     

Advances in the pollination biology of olive (Olea europaea L.)

The olive originated in the Mediterranean region, and is most extensively cultivated oleiferous tree species in the world due to its high economic value. The olive has been introduced to China for more than 50 years, and some cultivars have showed good ecological suitability. The plantation of olive in China is increasing rapidly. However, many olive trees during the fruiting age showed the low fruit-setting rates and unstable fruit yields. Studies on pollination biology of olive are important to improve olive fruit-setting rates, genetic resources, and clonal selection and cross-breeding. Overseas much have been done about studies on pollination biology of olive, which are still scarce in China. In this paper, we presented a review of the recent advances in the pollination biology of olive, with the emphasis on blossom phenological characteristics, floral morphology, pollen germination, mating system, as well as their impacts on the fruit set of olive. The future researches in China were subsequently suggested as follows: (1) Strengthen the basic researches of olive pollination biology, including the ratio between monoecious and andromonoecious flowers in main introduced cultivars, the mechanisms for the maintenance of the olive sexual system, and the functional differences between monoecious and andromonoecious flowers and their relationship with wind-pollination, (2) Both field artificial pollination and molecular technology should be combined to elucidate the olive breeding system of cultivars, to explore the genetic and physiological mechanisms of self-infertility and cross-pollination, and to find the determinative factors of affecting the pollination compatibility of various cultivars, and (3) Studies on both olive pollination biology and breeding system should be combined to analyze comprehensively the effects of pollination and fertilization processes on fruit setting and early fruit development.     

油茶新害虫南方锦天牛形态特征和生物学特性研究(英文)

南方锦天牛Acalolepta speciosa属鞘翅目天牛科沟胫天牛亚科锦天牛属昆虫,是近年在油茶Camellia oleifera上新出现的一种蛀干害虫.本文首次对该天牛的形态特征,包括雌雄生殖器结构进行了详细的描述,以期为该虫的鉴定提供可靠的依据,并首次报道了该虫生物学特性.     

杜鹃红山茶的传粉生物学

杜鹃红山茶(Camellia changii)为中国特有的濒危植物,仅见于广东省阳春市鹅凰嶂自然保护区内。对该保护区杜鹃红山茶自然种群进行了杂交指数(OCI)、花粉-胚珠比(P/O)和控制授粉试验研究,探讨其致濒原因。结果表明:杜鹃红山茶的繁育系统为专性异交型,自交不亲和,为典型的虫媒传粉型植物;在自然条件下,其子房败育率高达64%;杜鹃红山茶种群的花柱呈长度分化:20%为长花柱型(L型),76%为短花柱型(S型);杜鹃红山茶的有效传粉昆虫主要为蝶类和蜂类,但昆虫的访花频率较低。综合以上结果,杜鹃红山茶的濒危原因可能包括2个方面,一是自交不亲和性和花柱异长现象导致子房败育率高,二是传粉昆虫访花频率低导致自然结实率低。     

Breeding system and bird pollination of Camellia pubipetala,a narrowly endemic plant from karst regions of south China

Camellia pubipetala is an endemic and endangered species with small and isolated populations occurring only in karst regions in Guangxi of south China. To understand the reproductive biology of C. pubipetala and its possible influences upon its endangered status, its breeding system and pollination ecology were studied in the Longhushan (LHS) and Longzhao (LZ) populations of this species. The flowering duration of the C. pubipetala populations spanned from late January to early April and anthesis of a single flower usually lasted 5–7 days. This species is homogamous, and the pollen and stigma are viable throughout anthesis. Each bagged flower could secrete 141.5 μL of nectar at a sugar concentration of 25.0% during anthesis. The observed high pollen/ovule ratio, and the results of hand-pollination experiments indicated that this species obligately outcrosses. Open pollination resulted in a significantly decreased fruit set (6.7%) and seed set (38.9%) compared to supplementary pollination treatment (23.3% and 64.7%, respectively), which is indicative of a pollen limitation in the process of pollination. The primary pollinator of C. pubipetala is the sunbird Aethopyga christinae and its visiting frequency is quite low, whereas the honeybee Apis cerana is only an occasional pollinator in wild populations. Low reproductive rates in C. pubipetala were found to be a consequence of few species of pollinators and their low visiting frequency. Pollen limitation may be a crucial factor that contributes to the endangered nature of this species. Artificial pollination and the release of pollinators are effective ways to increase the fruit and seed yield of this species.