花蜜微生物与传粉者的相互作用：现状与展望

传粉者是花蜜微生物的重要传播载体,驱动了花蜜微生物群落结构和功能的变化。微生物在花蜜中定殖后,能够改变花蜜质量和花信号,间接影响传粉者觅食决策和适合度,也能通过直接作用影响传粉者健康。本文总结了传粉者对花蜜微生物群落结构和功能的影响,以及花蜜微生物对传粉者觅食行为和适合度的改变,最后阐述了相关领域的未来研究方向,旨在为花蜜微生物和传粉者资源的保护和利用提供参考资料。     

花蜜中酚类物质对群落中同花期植物传粉的影响

显花植物分泌花蜜以奖励传粉昆虫为其提供的传粉服务.许多植物分泌的花蜜中除了糖和氨基酸等物质外,还含有与植物抗虫有关的次生代谢物质,如生物碱和多酚.饲喂试验表明传粉蜂类偏爱采集含有这些次生代谢物质的花蜜.因此,花蜜中的次生代谢物质对分泌这类花蜜的植物传粉具有进化和生态上的意义.但是,花蜜中的次生代谢物质是否会影响群落中其它同花期植物的传粉尚不清楚.在2009年3-5月份,在西双版纳永久样地就中华蜜蜂(Apis cerana)的传粉行为进行研究,比较了两种饲喂条件下,整个蜂群采集花蜜的花粉种类和单个采集蜂携带的花粉团的花粉种类,以及采集蜂蜜囊中花蜜的含糖量(一组饲喂30％蔗糖糖浆,以下简称“喂纯糖浆组”另一组饲喂同样糖浆但含有0.01％槲皮素,以下简称“喂酚糖浆组”).研究结果表明:饲喂两种不同糖浆的蜂群拜访的植物种类数量上没有明显差异.但是,两组采集工蜂所选择采集植物花粉种类却存在明显差异,它们采集的花粉都包含了一些特有的花粉种类.另外,两组采集工蜂所采集含有2种以上花粉种类花粉团的蜜蜂数量存在明显差异,喂酚糖浆组明显高于饲喂纯糖浆组.两组工蜂蜜囊中花蜜的含糖量也存在显著差异,喂酚糖浆组工蜂蜜囊中花蜜的含糖量明显高于喂纯糖浆组.因此,喂酚糖浆组的工蜂拜访植物的专一性比较低,在一次采集过程中倾向拜访花蜜中含糖量高的植物.花蜜中酚类物质增加了群落中同花期植物之间的花粉传播,从而降低了整个群落的传粉效率.     

花蜜微生物及其生态功能研究进展

花蜜是虫媒植物提供给传粉者最有效的报酬,对花蜜特征介导的植物-传粉者相互关系的研究已成为当今传粉生物学研究中最活跃的领域之一。开花植物分泌的原始花蜜是无菌的,不过一些微生物可经由空气传播至花蜜或(和)通过与传粉者的喙接触而聚集于花蜜中,并利用花蜜中的营养物质进行快速繁殖。花蜜的高渗透压环境导致花蜜中微生物(酵母菌,细菌)的物种多样性相对较低。此外,某些生物(传粉者组成,微生物间的竞争)与非生物因素(渗透压,糖组成,次生代谢物质,抗菌化合物,可利用氮源,温度,pH)也可影响花蜜中微生物群落的形成。花蜜中微生物的代谢活动能够改变花蜜物理(温度,粘度)与化学(pH,H_2O_2含量,糖组成和浓度,氨基酸组分和浓度,以及气味)特性,进而影响传粉者的访花行为与植物的繁殖适合度。因而,对花蜜中微生物及其生态功能的研究近年来颇受传粉生物学家的关注。在总结已发表研究成果的基础上,提出今后的研究有必要结合分子生物学与化学分析技术,以进一步揭示影响花蜜中微生物群落的潜在因素的作用机制,同时对花蜜微生物改变花蜜的物理、化学特性及植物-传粉者之间相互作用的可能原因进行更详尽的阐释,特别是对花蜜微生物在生态系统中所发挥的生态功能进行进一步的研究与认识。     

大气CO2浓度升高对花蜜及传粉昆虫的影响

植物依赖昆虫传授花粉,昆虫从植物获得花粉和花蜜作为食物,两者在漫长的进化过程中形成了密切的互惠共生关系.大量研究表明,CO2浓度升高对植物花蜜的产量和组成有显著的影响.CO2浓度增加后,有花植物花蜜的产量和组分在不同物种之间的变化差异很大,即使是种内不同基因型植株的花蜜对CO2浓度增加的反应也有所不同.大部分种类花蜜的...     

花蜜化学成分及其生态功能研究进展

花蜜化学成分及其生态功能是当今传粉生物学研究中最为活跃的领域之一。花蜜生态功能是基于植物-传粉者的相互作用过程中花蜜各种化学成分生态意义的耦合。目前人们认为花蜜成分是植物为了提高自身繁殖适合度在吸引传粉者、驱避盗蜜者、保护花蜜免受微生物侵染等生态功能上的折中进化。本文综述了国内外有关花蜜中糖类、氨基酸、蛋白质、无机离子、脂类、酚类、生物碱及萜类等化学成分及其生态功能的最新研究结果;总结了花蜜化学成分的变化及其来源、花蜜化学在传粉者类群与传粉综合征中的重要作用;对今后花蜜化学及其生态功能的研究提出了两点建议:一是将分子技术和生态学结合起来,进一步揭示花蜜化学成分形成的分子机理,植物调控花蜜化学成分及其生态适应机制;二是开展群落水平的花蜜化学及其生态功能研究,探讨同期开花植物花蜜化学成分的差异及其与特化、泛化传粉者类群之间的相互关系,确定花蜜化学在群落水平上对植物传粉网络的影响机制。     

荔枝花蜜分泌规律及可溶性糖组分和含量的分析

为了解荔枝(Litchi chinensis)花蜜的分泌规律和主要组分,对‘糯米糍’、‘桂味’和‘怀枝’3个主栽品种雄花和雌花的花蜜分泌模式进行研究,并测定花蜜中可溶性糖的组分和含量。结果表明,采样期间果园阴天和晴天气温差异不明显,但阴天的相对空气湿度显著高于晴天。总体上阴天的荔枝花蜜分泌量高于晴天,雌花的花蜜分泌量高于雄花,‘桂味’和‘糯米糍’的花蜜分泌量均高于‘怀枝’。晴天花蜜中的可溶性固形物含量高于阴天的,且在雌花中表现尤为明显。‘怀枝’花蜜中的可溶性固形物含量最高,可达37.7%,‘桂味’其次,‘糯米糍’最少(17.7%)。利用高效液相色谱检测,荔枝花蜜中主要可溶性糖组分为葡萄糖、果糖和蔗糖,以葡萄糖含量最高。晴天时‘怀枝’雌花花蜜中可溶性糖含量达450.36μg m L–1,显著高于另外两个品种。这为荔枝栽培和花蜜生产提供科学依据。     

草果两型植株的繁育差异研究

草果(Amomum tsaoko)是具有柱头卷曲机制的姜科植物,该研究通过观察和分析传粉者的访花行为、草果的花蜜分泌和最终的结实率,探索其花蜜分泌模式与传粉行为的相互关系,以及对其两型植株繁殖的影响。结果表明:草果两型植株的花蜜分泌在1 d花期的16:40—19:00期间达到高峰;上举型花比下垂型花能够提供更多的花蜜,下垂型花的花蜜分泌受环境温度、光照、湿度的显著影响,其结实率也显著低于上举型花。中华蜜蜂(Apis cerean cerana)是观察点频率最高的有效传粉者,在1 d花期里访花频率呈现双峰模式,访花行为受到温度和湿度的显著影响,78%或18℃较适宜访花。1 d花期中温度、湿度的变化,以及花蜜的动态分泌模式共同促进这一双峰访花模式的形成。草果花蜜分泌模式和双峰访花模式均与草果的柱头卷曲运动匹配,对吸引昆虫精确传粉、维持柱头卷曲机制有重要意义。草果两型植株之间,环境因素对它们花蜜分泌的影响显著不同,导致传粉者不同的访花行为反应和繁殖结果。适当增加居群中上举型植株数量,可能是提高产量的一个有效方法。     

植物的蜜腺和昆虫传粉

虫媒花所具有的共同特点是:鲜艳的色彩、芬芳的气味和甜美的花蜜.其中花蜜是最重要的.那么花蜜是从哪里来的呢?细微的观察,您就会发现多数虫媒花上都有一种专门分泌花蜜的结构——蜜腺.然而,不同植物的蜜     

植物花蜜提取、保存与检测分析方法及比较

花蜜富含多种有机物和微量元素, 不同植物花蜜的分泌量以及化学物质构成存在很大差异, 不同花蜜采集和保存方法都会影响其成分分析结果.本研究参考相关文献, 总结了常用的6种野外花蜜收集方式(注射器法、毛细管法、滤纸法、溶液稀释法、离心法和抽吸法), 6种花蜜保存方式(4℃冷藏保存、－20℃冷冻保存、－80℃超低温保存、－1...     

Nature导读

<正>解析花蜜的进化之谜植物生产和分泌花蜜的过程仍然未知。研究人员对三种不同的开花植物(拟南芥、芜菁和野生烟草)的研究发现,糖转运蛋白SWEET9在三种植物中负责介导花蜜分泌的过程,将糖转运到蜜腺的细胞外区域,是花蜜合成和分泌中的关键元件。SWEET9还可能对于开花植物的进化至关重要,出现在开花植物进化的早期。     

传粉生物学中几种花蜜采集和糖浓度测定方法的比较

花蜜的研究是花生物学中的一个重要内容,探寻实用的方法将方便野外操作。我们分别还用毛细管、注射器、滤纸条和离心法采集了5种花的花蜜,以比较各种方法的优劣,并用3种旋光测糖仪测量了慈姑Sagittaria trifolia L,的雌雄花的花蜜糖含量。目的是为寻找一种适合小型花的花蜜采集测量方法。结果表明,几种方法的适用性受花的大小、形状、蜜的分泌量及蜜腺位置的影响非常大,不同的花要采用不同的方法。对于一般的野外工作建议用毛细管采集后使用便携式旋光测糖仪测其糖含量。特别小的花和蜜量微小的花可以采用离心法收集。     

蜜源食物对节肢动物天敌寿命、繁殖力和控害能力的影响

大多数节肢动物天敌除了寄生或捕食寄主或猎物外,也会取食蜜源食物,特别是包括植物花蜜、花外蜜和昆虫蜜露等富含糖分的食物。这些蜜源食物对于提高寄生性和捕食性天敌的飞行和寄主搜索能力、延长寿命、提高繁殖力和增强控害能力都能发挥重要作用。本文重点介绍了农田生态系统中3类常见的非猎物性蜜源食物即植物花蜜、花外蜜和昆虫蜜露。其中,花蜜和花外蜜能够显著延长天敌寿命,提高天敌繁殖力和控害能力;蜜露的作用虽次于花蜜和花外蜜,但仍能促进某些天敌的生态功能。还进一步综述了显花植物和蜜源食物投放在生物防治中的应用,并从筛选适宜的蜜源植物、蜜源食物中糖成分作用分析和天敌对蜜源食物的搜索和定位等方向开展对蜜源食物的研究利用进行了展望。     

刺五加、短梗五加的花蜜分泌节律、花蜜成分及访花者多样性的比较研究

野外定位观测刺五加（Eleutherococcus senticosus）、短梗五加（E.sessiliflorus）的花蜜分泌节律、访花者的多样性,室内分析其花蜜的主要成分。结果表明,刺五加雄株的花杂在开花1－3（4)d分泌花蜜,雌株在开花5－7,6－8或7－9d分泌花蜜;短梗五加以及刺五加两性株的部分花杂,在开花后有两次分泌花蜜的过程：第1次与花药开裂散粉时间一致,第2次与柱头具可授性的时间一致。而且,刺五加和短梗五加都由动物帮助传粉,花蜜分泌的时间与多数访花者的访花时间一致,在一天之中,散出花粉的花朵分泌花蜜的时间早于接受花粉的花杂,这种时间差异应该是植物控制该 花者流向并导致传粉成功的关键。短梗五加与刺五加之间以及刺五加不同性别的植株之间,花蜜的成分及相对含量各有特点,但都以果糖和葡萄糖为主。在刺五加、短梗五加花朵上记录到的访花昆明分别为50余种和40余种,多数隶属于膜翅目、鳞翅目、鞘翅目和半翅目。其中膜翅目的胡蜂、马蜂、熊蜂,双翅目的食蚜蝇、寄蝇等是刺五加、短梗五加的常见访花者。     

知识果味派

正为什么糖吃多了会发胖,蜂鸟吃那么多花蜜,为什么不胖?蜂鸟长有细长的喙和一条灵巧的舌头,主要以甜甜的花蜜为食。然而,每天摄入大量糖分的它们却没有长成一个个"小胖墩",这是为什么呢?因为它们消耗大啊!蜂鸟身体结构特殊,天生无法像其他鸟类那样跳跃和行走。为了吸食花蜜,它们进化出了蜜蜂般的飞行方式,同时还"研发"出两种特殊的飞行技巧——悬停和倒飞。这两样技术需要强大的能量支持。正因如此,蜂鸟每天才不得不摄入超过自身体重的花蜜。     

紫花苜蓿花部特征遗传多样性分析

采用形态标记和RAPD分子标记相结合的方法,对10个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种的花萼直径、花冠长度、花序花朵数、单枝花序数、单位面积花朵数、已弹花百分率、花蜜量、花蜜含糖量及花蜜中蔗糖、果糖和葡萄糖含量等花部特征的遗传变异进行了研究,结果表明紫花苜蓿品种间花部特征的变异为0.80%~92.30%,花蜜中葡萄糖变异最大,变幅为0.01~0.53 µmol/L (P<0.05);花蜜含糖量的变异最小,且差异不显著(P>0.05);RAPD分析表明各品种的遗传距离变异范围为0.21~0.35,其中变异最大的是WL323和Shanbei,而变异最小的是Derby和Prime;紫花苜蓿品种间的花部特征具有丰富的遗传多样性。     

中国特有的两种同域分布凤仙花属植物的传粉生物学研究

中国是凤仙花属物种多样性分布中心之一,存在着大量的特有和同域分布现象。为更好地理解同域分布近缘种的传粉综合征分化以及传粉昆虫资源分配问题,该文以中国特有种黄麻叶凤仙花(Impatiens corchorifolia)和金凤花(I.cyathiflora)为研究对象,通过野外调查和实验完成传粉生物学的相关研究,比较分析了这两个种的开花物候、花形态结构、传粉昆虫的种类及访花行为和人工授粉实验等方面的异同。结果表明：(1)两种凤仙花的花距不同,花距的长度与花蜜量呈正比,但与花蜜含糖量无关。花距类型决定了两种植物的传粉昆虫种类的分化。具短花距的黄麻叶凤仙花的花蜜含量为(4.57±1.43)μL,花蜜糖含量为(45.48±2.28)%,由蜜蜂和胡蜂为其传粉。拥有长花距的金凤花的花蜜含量为(10.15±3.28)μL,花蜜糖含量为(46.12±1.48)%,除蜜蜂和胡蜂传粉外,天蛾和熊蜂也为其传粉昆虫。(2)两种植物虽然共享3种传粉者,但表现为明显的错峰访花,传粉行为和花通道的差异决定了传粉者携带花粉的部位不一致。(3)繁育系统实验表明,两种植物均表现出明显的种间杂交障碍和异花授粉偏好性。因此,花...     

常春油麻藤有气味花蜜及其生态功能

一些被子植物能够分泌有气味的花蜜,但这一自然现象很少被关注.作为嗅觉信号线索,有气味的花蜜可能是将访花者和气味信号结合在一起的特征,它与传粉者及盗蜜者的关系值得探索.本研究以常春油麻藤(Mucuna sempervirens)为对象,研究了其开花动态及泊氏长吻松鼠(Dremomys pernyi)和赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)的访花行为,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱法收集并分析了花蜜的挥发物成分,探讨了花蜜对中华蜜蜂(Apis cerana cerana)的吸引作用及对酸臭蚁(Tapinoma sp.)的毒杀作用.结果表明:常春油麻藤花蜜释放的挥发物以脂肪族化合物为主(87.2％),其中酮类占56.1％,无含硫挥发性成分,这和该属其他蝙蝠传粉种类花蜜释放含硫化合物的结果不一致.此外,常春油麻藤的花蜜对酸臭蚁有慢性毒杀作用,而对中华蜜蜂则有吸引作用.未发现蝙蝠访花,但观察到泊氏长吻松鼠和赤腹松鼠可能为常春油麻藤传粉.因此,常春油麻藤可能不属于蝙蝠传粉的种类.希望本研究能为该属亚洲类群的传粉机制提供数据,并为其他植物类群花蜜成分及功能研究提供新的视角.     

紫花苜蓿的花蜜量和访花蜜蜂数量对种子产量的影响

对10个紫花苜蓿品种的花萼直径、花蜜量、访花蜜蜂数量和种子产量进行了研究,结果表明,紫花苜蓿的单位面积花蜜量与访花蜜蜂数量呈极显著正相关(r=0.93**),访花蜜蜂数量与种子产量呈显著正相关(r=0.87*);紫花苜蓿的花蜜量与花萼直径呈极显著正相关(r=0.99**);紫花苜蓿品种赛特(Sitel)和德宝(Derby)在兰州地区能获得高产、优质的种子。     

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。     

开花时间对巫山淫羊藿花蜜分泌和结实的影响

运用单因素方差分析研究了巫山淫羊藿(Epimedium wushanense)开花时间对花蜜分泌、有效传粉者活动及结实性的影响.结果表明:(1)开花时间对巫山淫羊藿花蜜常备量和含糖量的影响极其显著.3个种群早期花蜜常备量较高,而花蜜含糖量在晚期较高.(2)开花时间对有效传粉者行为也具显著影响.一天中,有效传粉者的访花活动主要集中在中午;在整个花期进程中,晚期有效访花频率明显大于早期.(3)开花时间对巫山淫羊藿结实率、果实种子数及果实种子败育率的影响均显著,其中早期和中期的结实率和果实种子数大于晚期;而果实种子败育率则在晚期较高.因此,人工栽培巫山淫羊藿应注意花期调控,并选择早期果实进行实验或育种,其效果更好.