多花兰传粉生物学研究

传粉是植物繁殖和进化的一个关键环节, 为探讨中国产多花兰(Cymbidium floribundum)的传粉生物学特性, 对其开花物候、繁育系统、花的挥发性成分、传粉昆虫行为学实验进行了研究。结果表明, 多花兰不存在自动自交和无融合生殖, 种子的形成有赖于传粉媒介。其自然结实率远低于人工授粉, 存在严重的传粉限制。中华蜜蜂(Apis cerana)为多花兰的有效传粉昆虫, 但未能从中获得报酬, 在传粉过程中将花粉块连药帽一起带出。通过昆虫的行为学实验发现, 多花兰气味对中华蜜蜂具有显著性吸引作用, 而颜色对中华蜜蜂无显著性吸引作用。花朵的主要挥发性成分为醛类与醇类物质, 一天之中在种类和量上几乎没有变化, 只有芳樟醇含量的变化与传粉昆虫活动频率相关。本研究可为兰多花兰的野生保护和杂交育种提供一定依据。     

高山物种栗色鼠尾草(Salvia castanea Diels)访花昆虫多样性与传粉行为变化

唇形科鼠尾草属是世界性分布、物种多样性丰富的大类群,具有独特的传粉模式和多样化的生态类型及繁殖策略,以往对鼠尾草属的花结构和雄蕊杠杆的生态功能、雄蕊杠杆机制对传粉者空间变异的进化响应和表型选择等方面已有较深入的研究,但至今对分布于不同区系代表性物种的传粉者组成、访花行为和繁育系统特征仍知之甚少。对分布于喜马拉雅东段至横断山高海拔地区栗色鼠尾草的传粉生态、交配系统和繁殖特性进行了研究,分析了2014年至2016年的年际间、2014年晴天和阴雨天的传粉者组成和传粉行为变化,探讨了这些变化对繁殖成功的影响。研究结果表明：3年共发现栗色鼠尾草有9种访花昆虫,传粉者组成及其行为变化较为明显。2014年有桔尾熊蜂Bombus friseanus、灰熊蜂B.grahami、圣熊蜂B.religiosus和中华蜜蜂Apis cerana 4种有效传昆虫,2015年仅有桔尾熊蜂是有效传粉者,而2016年的有效传粉昆虫改变为灰熊蜂和圣熊蜂。栗色鼠尾草的盗蜜现象较为普遍,主要盗蜜昆虫为灰熊蜂和桔尾熊蜂。桔尾熊蜂访花行为的年际变化较大,受天气条件的影响明显,同时其有效传粉行为可能显著影响了灰熊蜂的盗蜜行为。栗色鼠尾草的繁育系统为专性异交,主要依靠传粉者进行授粉,缺少传粉者时低程度的主动自花授粉可为其提供繁殖保障,且没有花粉限制和近交衰退。研究揭示了在高海拔地区,多变的天气条件可能显著影响着鼠尾草属植物的传粉者种类组成、访花行为和传粉效率,进而影响植物的繁殖成效和种群稳定。有效传粉频率是保证栗色鼠尾草较高自然结实率的主要因素,在一定程度上,盗蜜强度对繁殖成功具有中性的影响。本研究结果为阐明高山鼠尾草物种的繁殖如何受气候环境变化的影响,以及保证繁殖成功的可能策略奠定基础。     

多叶斑叶兰花蜜特征和分泌规律及其对昆虫访花的影响

为探讨多叶斑叶兰(Goodyera foliosa)花蜜体积和成分的变异性,及其对传粉昆虫的影响,采用毛细管法、折光仪和高效液相-蒸发光法对一天内不同时间段单花花蜜体积、总糖浓度和可溶性糖成分及含量进行检测,用摄像机对其传粉昆虫访花行为进行观察。结果表明,单花花蜜体积在10:00达到最大[(7.19±2.29)μL, n=10],糖浓度在16:00达到最大[(25.85±1.83)%,n=10]。花蜜中的主要可溶性糖为果糖和蔗糖,果糖在上午10:00含量达到最高(78.310 mg/g);蔗糖在下午16:00含量达到最高(247.600 mg/g)。中华蜜蜂(Apis cerana)访花时间为每天9:00-15:00,访花高峰期在10:00-14:00;橘尾熊蜂(Bombus friseanus)访花时间为每天8:00-16:00,访花高峰期在10:00-12:00和16:00-18:00。因此,这两种传粉昆虫访花频率与多叶斑叶兰单花花蜜体积及糖浓度的变化有一定的相关性,它们更倾向于访问较高花蜜体积及糖浓度的花朵。多叶斑叶兰花蜜成分中蔗糖占优势,能有效吸引各种蜂类、蝶类和蚁类访花,且访问频率较高,中华蜜蜂和橘尾熊蜂能携带其花粉块,是主要的有效传粉昆虫。花形态和访花昆虫的体型大小的匹配,决定了是否成为有效传粉昆虫。     

高温高湿胁迫对鼠尾草属5种植物生理特性的影响

为探究具有较高观赏价值的鼠尾草属(Salvia)植物的耐湿热性，采用人工气候箱模拟高温高湿环境，对丹参(S. miltiorrhiza)、张家界鼠尾草(S. daiguii)、贵州鼠尾草(S. cavaleriei)、铁线鼠尾草(S. adiantifolia)及‘辰丹月白’鼠尾草(‘Chen-danyuebai’)的外部形态变化及生理生化响应进行研究，并利用隶属函数法对5种鼠尾草属植物的耐湿热能力进行综合评价。结果表明，5种鼠尾草在胁迫下黄叶数明显增多，但受湿热伤害程度不高，胁迫结束后经过正常养护均可恢复正常生长；在复合胁迫下，叶绿素含量下降，相对电导率和丙二醛含量上升，植株受到一定程度的湿热伤害；胁迫后，超氧化物歧化酶活性和渗透调节物质含量均显著提高，产生了适应性反应。5种鼠尾草的耐湿热能力表现为：张家界鼠尾草≈铁线鼠尾草 > ‘辰丹月白’鼠尾草≈丹参 > 贵州鼠尾草。‘辰丹月白’鼠尾草表现出了较强的耐湿热能力，可以推广栽培。