高榕榕果内Eupristina属两种榕小蜂的遗传进化关系

对生长在福州地区的高榕进行长期追踪观察,发现高榕榕果内仅生活着Eupristina altissima和Eupristina sp.榕小蜂,前者为高榕的传粉小蜂,后者无传粉行为,两者雌蜂之间在体色、触角、花粉袋和花粉刷等部位存在细微的差异,而两者雄蜂之间无形态差异。通过克隆福建地区5个样地的高榕榕果内收集到的E. altissima和Eupristina sp.榕小蜂,以及细叶榕的传粉小蜂Eupristina verticillata(外群)的Cytb及COI基因,并进行碱基组成及遗传距离分析,用邻接法构建系统发育树,分析两榕小蜂群体之间的遗传进化关系,结果显示:(1)榕小蜂COI及Cytb序列碱基组成中A+T的含量(Cytb序列中A+T=75.3%,COI序列中A+T=75.5%)显著高于G+C,符合膜翅目昆虫线粒体基因碱基组成特征。(2)对两群体小蜂进行遗传距离分析显示,Cytb序列中E. altissima和Eupristina sp. 群体内各样本之间的平均遗传距离分别为0.0092和0.0030,而E. altissima与Eupristina sp. 群体间的平均距离为0.1588;COI序列中E. altissima 与Eupristina sp. 群体内各样本之间的平均遗传距离分别为0.0065和0.0205,而二者群体间的平均遗传距离为0.1043,表明两者群体间的遗传距离明显大于各自群体内各样本间的遗传距离。统计GenBank中下载的6个属34种榕小蜂Cytb序列的种间遗传距离为0.0811-0.1723,6个属28种榕小蜂COI序列的种间遗传距离为0.0939-0.1986。由此认为E. altissima和Eupristina sp.之间的遗传距离差异已经达到了种间水平,即E. altissima与Eupristina sp.为两个不同的种。(3)在形态上,两种小蜂的雌蜂之间有微小差异,而二者雄蜂之间无差异,但Cytb与COI序列分析结果一致表明:E. altissima与Eupristina sp.雄蜂之间,以及二者雌蜂之间的遗传距离均差异显著,表明形态变异滞后于基因变异。雌蜂在表型上进化快于雄蜂,可能是由于雌蜂羽化后从榕果出飞,受到外界环境因素的影响较大,且两种雌蜂在传粉功能上存在差异,故二者之间的形态差异较大,而雄蜂寿命短,又终生生活在黑暗封闭、环境变化相对恒定的榕果内,两种雄蜂在行为上不存在差异,故二者表型变异较为缓慢。E. altissima和Eupristina sp.小蜂对宿主的专一性不强,在榕-蜂协同进化过程中,可能发生过宿主转移事件。     

两种Eupristina属小蜂对宿主榕果挥发物和合成信息素的行为反应

高榕,雌雄同株,与其共生的形态高度相似的传粉小蜂Eupristina altissima与非传粉小蜂Eupristina sp.均为果内产卵。利用Y型嗅觉仪生物测定法研究E.altissima和Eupristina sp.对不同发育期高榕榕果挥发物以及合成信息素混合物的行为反应差异。结果表明:E.altissima和Eupristina sp.对高榕雌花期榕果挥发物具极显著趋向行为,对高榕雄花期榕果挥发物具极显著驱避行为,表明E.altissima与Eupristina sp.雌蜂能够敏锐辨别高榕雌花期和雄花期榕果的挥发物,快速远离雄花期榕果,并实现对宿主雌花期榕果的定位。但是,E.altissima与Eupristina sp.对其它发育时期榕果挥发物的行为反应具有差异性,前者对雌前期榕果和传粉或产卵后榕果释放的挥发物存在显著的趋避反应,而后者无明显的行为偏向性,表明E.altissima能够识别雌前期榕果和传粉或产卵后榕果,可避免误入其中而无法繁殖后代,Eupristina sp.则不具备这种识别能力。E.altissima和Eupristina sp.小蜂对合成信息素的行为反应也高度相似,表现为芳樟醇、苯乙烯,以及苯乙烯和金合欢醇的交互作用对两种小蜂选择行为影响显著,组合A_1B_2C_2(0.5%Linalool+1%Benzyl ethylene+1%Farnesol)的混合信息素对两种小蜂具有极显著的驱避作用,而组合A_2B_1C_1(1%Linalool+0.5%Benzyl ethylene+0.5%Farnesol),A_2B_1C_2(1%Linalool+0.5%Benzyl ethylene+1%Farnesol),A2B2C1(1%Linalool+1%Benzyl ethylene+0.5%Farnesol)的混合信息素对其具有极显著的吸引作用,但两种小蜂对组合A_1B_1C_1(0.5%Linalool+0.5%Benzyl ethylene+0.5%Farnesol)的行为反应存在差异。两种小蜂对榕果挥发物和合成信息素的反应异同,可能与其触角结构的差异密切相关。研究结果为探究榕-蜂共生体系的化学信号传导机制提供科学依据。     

爱玉子花的变异类型及其相关统计分析

该文报道了爱玉子（Ficusawkeotsang）花序中存在变异花的现象,并通过花序解剖观测及数据统计分析方法,研究比较雌、雄花序中变异花的类型、不同品系的花序变异率以及单花序中变异花的数量,了解变异花发育过程、变异花与传粉小蜂之间的相互关系,以及变异花对爱玉子产量造成的影响。结果表明：爱玉子变异花在形态上有单生与伞形花序状2种类型,雌花序中的变异花分布在雌花区和退化花区：雄花序中的变异花均生长在瘿花区。雌花序中伞形花序状的A型变异花影响传粉小蜂对正常雌花的授粉,与正常雌花争夺养分和生长空间从而影响正常雌花的生长发育,大量A型变异花的存在使未授粉的雌花序延迟凋落或挂树不落,造成养分流失。雌性品系太和6、太7、W13、乐野8、日野20和大洋Z106的花序中A型变异花数量较多,对产量有一定的影响。除A型外的其它类型的变异花,由于数量少且结构简单,或发育后熟,对传粉小蜂的传粉、产卵以及花序的发育、成熟没有显著影响。无论是雌性品系还是雄性品系,以扦插苗繁殖方式形成的植株,其花序变异率高于以实生苗繁殖方式形成的植株。以上研究结果为高产优质爱玉子品系的选育提供了一定的依据,且对于爱玉子的栽培和推广有着重要的指导意义。     

福州大叶榕隐头果内的小蜂群落结构与多样性

对福州2个样地10株大叶榕果内小蜂群落组成和物种多样性进行研究。全年在两个样地267个隐头果内共收集到小蜂13458只。发现大叶榕隐头果内有7种小蜂,隶属小蜂总科Chalcidoidae中的榕小蜂科Agaonidae、金小蜂科Pteromalidae的隐针榕小蜂亚科Epichrysomallinae、锥尾榕小蜂亚科Otitesellinae和延腹榕小蜂亚科Sycoryctinae;广肩小蜂科Eurytomidae、刻腹小蜂科Ormyridae、姬小蜂科Eulophidae,其中榕小蜂科的Platyscapa coronata是大叶榕唯一的传粉者,传粉方式为主动传粉;非传粉榕小蜂的雄性多型现象普遍。传粉与非传粉小蜂的性比明显具有偏雌现象。传粉小蜂性比为0.19±0.07,非传粉小蜂中Camarothorax bismasculinus小蜂性比为0.36±0.10;Walkerella sp.小蜂性比为0.36±0.22,Sycoscapter sp.小蜂性比为0.31±0.22,Sycophila sp.小蜂性比为0.35±0.13。雄性多型现象可能是导致非传粉小蜂性比提高的原因之一。根据各种榕小蜂发生数量及连续性,可将大叶榕隐头果中的榕小蜂分为常见种和偶见种,Platyscapa coronata、Camarothorax bismasculinus、Walkerella sp.、Sycoscapter sp.和Sycophila sp.为常见种,Omyrus sp.和Aprostocetus sp.为偶见种。偶见种的存在对常见种的数量几乎没有影响,偶见种利用的是榕果内未饱和的一部分资源,也可能是榕果为偶见种的发生预留了空间和资源。首次发现姬小蜂科的昆虫寄生在榕果内,且有一定的种群数量,为姬小蜂科昆虫分类及其生物学、生态学特性研究提供了基础资料。在大叶榕小蜂群落结构中,传粉小蜂和非传粉小蜂的种类和数量呈现明显的季节性。冬-春季(12-翌年5月)榕果内小蜂的种类和数量较多,传粉榕小蜂是优势种,其重要值达到0.42,榕果种子结实率高;夏-秋季(6-11月间)小蜂种类和数量略少,Camarothorax bismasculinus和Sycophila sp.是优势种,其重要值分别为0.56和0.28,而传粉小蜂的重要值仅为0.025,此期大叶榕榕果中几乎找不到传粉小蜂,榕果结实率极低,对大叶榕的繁殖利益有较大的负面影响。雨水和高温等不良气候,可能是导致夏-秋季雄花期榕果内的传粉小蜂数量骤减的主要原因。两个实验样地的小蜂群落结构组成没有明显差异,年变化趋势相似。研究结果为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供科学依据。     

薜荔榕小蜂对薜荔和爱玉子雌花期榕果挥发物的行为反应

薜荔和爱玉子均属雌雄异株桑科榕属植物,两者互为原变种与变种的关系,分别与薜荔传粉小蜂和爱玉子传粉小蜂(二者互为隐存种)建立了专性共生关系,榕树榕果挥发物在维系传粉小蜂与其寄主的共生关系上起着重要作用。利用Y型嗅觉仪测定薜荔榕小蜂(薜荔和爱玉子的传粉小蜂)对薜荔和爱玉子雌花期榕果挥发物的行为反应。结果表明:(1)雌花期果型的大小对薜荔榕小蜂行为反应无显著影响,薜荔大、小果型雌花期雌(雄)榕果挥发物对其传粉小蜂均具有强烈的吸引作用;(2)榕果挥发物浓度影响薜荔榕小蜂行为反应,薜荔、爱玉子雌花期雌(雄)榕果挥发物对其传粉小蜂的吸引作用均可能存在阈值反应,即榕果挥发物浓度未超过阈值时,雌花期榕果挥发物对传粉小蜂的吸引作用与挥发物浓度成正相关关系,而一旦超过阈值,榕果挥发物对传粉蜂的吸引作用显著下降,表明寄主榕果挥发物浓度影响传粉小蜂的寄主定位;(3)薜荔传粉小蜂对低浓度爱玉子雌花期雌(雄)榕果挥发物、爱玉子传粉小蜂对低浓度薜荔雌花期雌(雄)榕果挥发物均既无趋向也无驱避行为;薜荔传粉小蜂对高浓度的爱玉子雌花期雌(雄)榕果挥发物表现为显著的驱避行为,而爱玉子传粉小蜂对高浓度薜荔雌(雄)雌花期榕果挥发物表现为显著的趋向行为,因此,薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂存在寄主专一性不对称现象,爱玉子传粉小蜂进入薜荔雌(雄)果内传粉或产卵的可能性较大,而福州地区的薜荔传粉小蜂可能难以进入爱玉子雌(雄)果内传粉或产卵。本研究结果将为榕-蜂共生体系的化学生态学理论研究以及爱玉子栽培提供科学依据。     

爱玉子（Ficus awkeotsang）不同品系的繁殖生态学比较

对不同品系爱玉子（Ficus awkeotsang）的繁殖系统进行了研究。推算表明：爱玉子栽培的雌、雄株数量配植比例可以从目前的4～5：1提高到23—24：1,以使传粉小蜂种群达到合理密度,提高结实率和成虫瘿率,增加单位面积雌株的栽培数量,提高爱玉子单位面积产量,增加土地栽培效益。比较爱玉子不同品系雌、雄花序的B期（雌花期）与雄花序的D期（雄花期）花序数量变化及持续时间,结果表明：栽培爱玉子雄花序D期时长约1个月,而雌、雄花序的B期时长却是2～3个月,B、D期不能完全重叠,导致B期花序因没有小蜂传粉（或产卵）而脱落。因此建议对雄株的B期花序进行人工引蜂的方法修复小蜂种群,从而延长雄性品系D期时长;而雌、雄品系配植模式应为1：2～4,即1个雌株品系与2—4个D期依次衔接的雄株品系配植。福建省的爱玉子栽培急需引进和选育D期早熟和晚熟的雄性品系。     

蛹期薜荔榕小蜂的琼脂培养

【目的】薜荔Ficus pumila var. pumila瘦果具有极高的营养食用价值,其结实依赖薜荔榕小蜂Wiebesia pumilae传粉。本研究旨在探讨蛹期植食性寄生蜂室内培养的可能性。【方法】在不同温度(22, 24, 26, 28, 30和32℃)和光周期(0L∶24D, 10L∶14D, 12L∶12D, 14L∶10D和24L∶0D)条件下在琼脂培养基上培养薜荔榕小蜂蛹,测定薜荔榕小蜂蛹期各阶段的发育形态和历期,雌成蜂寿命以及虫瘿含水量,并观察虫瘿形态发育过程。【结果】在22~28℃范围内,薜荔榕小蜂蛹的发育速率随温度升高而加快,羽化时间也随之提前,但羽化率没有显著差异。28℃琼脂培养条件下,薜荔榕小蜂蛹期发育历期最短,从预蛹发育至成虫的历期雌蜂为25.65 d,雄蜂为21.79 d,比同期自然条件下的雌、雄薜荔榕小蜂蛹期发育历期缩短了44.00 d;30℃下,少部分榕小蜂蛹能发育至熟蛹期;32℃下,榕小蜂预蛹滞育,推测30℃可能是该种榕小蜂蛹发育的耐热极端温度。不同光周期条件下,薜荔榕小蜂蛹期的发育速率及羽化率均无显著差异。在22~28℃范围内,温度越高,虫瘿含水量下降越快,培养时间越长,虫瘿含水量越低。28℃下琼脂培养的薜荔榕小蜂羽化时的虫瘿含水量(41.79%)极显著低于自然发育的个体(51.63%)。低含水量导致虫瘿壳非常坚硬,薜荔榕小蜂开掘出飞孔困难,这可能是琼脂培养条件下的薜荔榕小蜂羽化未能出飞的主要原因。【结论】本研究的琼脂培养方法为植食性寄生蜂蛹期发育的连续性观察,以及部分实验虫源的获取提供了可能。     

星丽鱼和天使鱼的核型及银染和C带

以肾细胞作材料,采用秋水仙素-低渗-空气干燥法、Howell的方法（银染）和Sumner的方法（C带）,制作染色体标本。报道了星丽鱼（Astronotus ocellatus）、天使鱼（Pterophyllum scalare）的核型及银染和C带。结果显示,这两种热带淡水观赏鱼的2n均为48。星丽鱼的核型公式为2n=2m＋26sm＋16st＋4t,NF=76,其染色体经快速银染后表明,在sm1的随体上出现银染位点;多数染色体的着丝点区均显示出一个深浅不同的C带,随体所在位置均深染。天使鱼具有异形性染色体,其核型公式为♀：2n=4m（X）＋12sm＋12st＋20t,NF=64;♂：2n=3m（x）＋12sm＋12st＋21t（Y）,NF=63。银染点位于sm3的短臂末端和X染色体的短臂末端;多数染色体为着丝粒C带。在两种鱼中均未见到Ag-NORs联合现象。     

信息化合物对薜荔榕小蜂选择行为的影响

爱玉子和薜荔均为桑科榕属植物,与薜荔榕小蜂保持稳定的共生关系,信息化合物在维系榕树与其传粉小蜂的共生关系中起决定性作用。应用Y型嗅觉仪检测两种来源的薜荔榕小蜂对8种单一信息化合物和芳樟醇、苯甲醇和松油醇组成的混合信息化合物的趋向性反应。实验结果表明:3%和5%芳樟醇、5%的苯乙烯、7%苯甲醇、5%和7%松油醇以及7%金合欢醇对两种来源的薜荔榕小蜂均具有显著的吸引作用,7%苯甲酸甲酯对两种来源的薜荔榕小蜂有显著的趋避作用,香兰醛对两种来源的薜荔榕小蜂的行为没有显著的影响,从而表明信息化合物的种类和浓度均显著影响薜荔榕小蜂的选择行为。5%芳樟醇、3%松油醇和3%苯甲醇的混合信息化合物组合对两种来源的薜荔榕小蜂具极显著的吸引作用,信息化合物之间的交互作用极为显著。两种不同来源的薜荔榕小蜂对信息化合物反应的异同,表明两种不同来源的薜荔榕小蜂与各自宿主之间的化学通讯信号传导上存在差异,同时也表明两种不同来源的薜荔榕小蜂之间存在密切的亲缘关系。在榕树接受期花序的挥发物成分中广泛存在并占较大比例的信息化合物(例如芳樟醇),可能与榕小蜂对寄主的远程定位有关,而近距离的专性定位却是依赖于各种信息化合物严格按一定浓度、比例组成的化学图谱。实验结果为榕-蜂共生体系的化学生态学理论研究和爱玉子高产栽培提供科学依据。     

基于28S, COI和Cytb基因序列的薜荔和爱玉子传粉小蜂分子遗传关系研究

薜荔和爱玉子均属于桑科榕属植物,二者为同一物种的原变种与变种的关系,早期研究认为这两种榕树与同一种传粉榕小蜂(Wiebesia pumilae (Hill))建立了稳定的互利共生关系,但近期在形态学、生态学、传粉生物学等方面对二者的研究结果表明,薜荔传粉小蜂和爱玉子传粉小蜂之间可能发生了遗传分化。实验用核糖体28SrDNAD1-D3区、线粒体Cytb及COI基因部分序列,对采自福建3个不同样地的薜荔传粉小蜂和3个不同品系的栽培爱玉子的传粉小蜂进行分析,结果表明:(1)薜荔传粉小蜂和爱玉子传粉小蜂的核糖体28S序列的碱基组成中A,T,G,C 4种含量较平均,C+G的平均含量(56%)稍高于A+T的含量(44%)。线粒体Cytb序列中A+T的含量(76.1%)明显高于C+G的含量(23.9%),COI序列中A+T的含量(71.9%)也明显高于G+C的含量(28.1%),这是膜翅目昆虫线粒体基因的普遍特征。在薜荔和爱玉子传粉小蜂的线粒体Cytb及COI基因中,密码子第三位点A+T的含量最高。(2)比较薜荔和爱玉子传粉小蜂的3种分子标记的变异范围显示,28S进化速度较Cytb及COI序列慢,比较保守,更适合科、亚科等较高分类单元的研究。薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂之间的亲缘关系较近,采用Cytb与COI序列进行分析更为精确。(3)用Cytb及COI序列对薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂之间的遗传距离进行分析显示,薜荔传粉榕小蜂个体间Cytb序列平均遗传距离为0.0054,爱玉子传粉小蜂个体间的Cytb遗传距离为0.0164;薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂群体之间的Cytb序列平均遗传距离为0.1385;COI序列的薜荔传粉榕小蜂个体间遗传距离为0.0048,爱玉子传粉小蜂各样本间平均遗传距离为0.0102;薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂群体间COI序列平均遗传距离为0.1896,两群体间的遗传距离(差异大于10%以上)明显大于群体内各样本之间的遗传距离,表明薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂之间已经发生了很大的遗传分化,其变异水平达到了种间分化水平,即薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂为两个不同的种。