对苜蓿的传粉昆虫探讨

苜蓿是一种多年生或一年生的草本植物,喜冷热,耐干旱,对土壤有改良作用,产量较高,质量较好,适于广泛栽培。苜蓿的种类有很多,具有代表性的是紫花苜蓿。苜蓿种子的繁育离不开传粉昆虫。本文主要研究苜蓿传粉昆虫的主要种类,分析苜蓿吸引昆虫传粉的因素和昆虫对苜蓿传粉的影响因素     

昆虫生殖与激素的关系

昆虫生殖一般是通过两性来完成的。在生殖过程中,从精子、卵子发生、交配到产卵,除了受外界环境因素(光、温度、湿度、食物等)影响以外;还受内分泌器官的激素来调节控制。昆虫怎样通过外界环境因素诱导内分泌器官的激素来调节控制自身的生殖,这是昆虫生殖生理的一个重要问题。对这个问题的了解不仅在昆虫生殖方面有理论意义,而且在指导如何抑制害虫生殖和大量繁育益虫具有实际意义。     

毛菍传粉生物学研究

为探讨毛菍(Melastoma sanguineum Sims.)传粉生物学特性,对海南霸王岭国家级自然保护区林缘、林内和林隙3个生境内毛菍的花期、花部形态、访花昆虫等进行观察,同时对其繁育系统相关指标进行了测定。结果表明：毛菍无花蜜分泌;花瓣对访花昆虫有吸引作用;访花昆虫主要有蜂类、食蚜蝇类和丽金龟类;主要传粉昆虫有木蜂、熊蜂,其中木蜂传粉活动最为活跃,为最有效传粉昆虫。毛菍具典型的异型雄蕊,长、短雄蕊在传粉过程中具有明确的功能分化,推测这是毛菍保证传粉成功的策略。毛菍为自交亲和的异交种,需要昆虫传粉;人工自交和异交均具有较高的坐果率;不存在无融合生殖、主动自花授粉和滞后自交的生殖保障现象;其繁育系统是兼性自交。昼夜温差较小和相对湿度较高的林内和林隙生境有利于延长群体花期;光照充足、温度相对较高的林缘生境,花朵发育较快,柱头可授性的时间稍早。花粉、传粉者和环境条件是制约毛菍野外传粉效率的主要因素。     

昆虫单性生殖及其性别决定

通常昆虫必须通过精子、卵子结合,即受精才能繁育后代。有一些昆虫的卵没有受精也能发育成新个体。这种精子、卵子不发生核融合,卵子单独发育的繁殖方式称单性生殖,亦有人称之为无融合生殖。单性生殖是有性生殖的一种特殊方式或变态。在植物界中较为普遍,有许多昆虫也行单性生殖。单性生殖是某些昆虫长期的自然适应性的表现。利用单性生殖可以     

山莨菪(茄科)的传粉生物学

茄科的多数种类具有自交不亲和的特点, 主要通过异花传粉结实; 但是, 一些物种或者物种内的部分种群或者个体却高度自交亲合, 转变为自交的繁育系统。该科植物山莨菪(Anisodus tanguticus)主要分布在青藏高原, 开花较早, 比其他晚开花的植物种类更加缺少有效的异花传粉昆虫。我们选择了位于不同海拔高度的2个种群进行比较研究, 主要目的是检验该物种的繁育系统是否在极端环境下由于传粉者的缺乏而发生了部分改变。研究发现,山莨菪的花不完全雌性先熟, 柱头和花药间的平均距离随着花开放时间的延长而不断缩小, 但两者在多数花的单花花期结束时并没有发生接触。因此, 山莨菪花主要表现为适应异花传粉的雌雄异位特征。然而, 少数花 (4.9％)的柱头和花药发生接触, 为“自动自交”的传粉解除了空间隔离。2个种群的多数个体存在自交不亲和机制, 应具有异花传粉的繁育系统; 但是部分个体具有明显的自交亲和能力, 为自交提供了生理基础。高海拔种群的传粉昆虫主要是厕蝇(Fannia sp.), 它们在不同植株间的活动能够保证异花传粉结实; 同时该种群的部分个体存在“自动自交”。低海拔种群的主要访花昆虫是蚂蚁, 它们在花内的活动导致花粉在同一朵花内传递, 而引起“协助自交”; 而异花传粉昆虫厕蝇的访花频率则较高海拔种群低。两个种群的结实均由于异花传粉者不足而受到传粉限制。因此两种不同类型的自交机制为该早期开花植物异花访花昆虫的不足提供了一定程度上的繁殖补偿。     

新西兰岩石百合中两种共存的繁育策略：延迟自动自交和欺骗传粉吸引

延迟自动自交和欺骗传粉吸引在被子植物多数类群中有相关报道,但是至今没有发现两种繁育策略在同一物种中共存现象。本研究通过对照试验检测新西兰岩石百合雄蕊附属物和花冠闭合运动是否分别具有欺骗吸引和延迟自交功能。研究结果表明,新西兰岩石百合黄色的雄蕊附属物拟态花粉（或花药）,约93%的昆虫访花行为源自黄色花药附属物的欺骗吸引,雄蕊附属物的报酬拟态功能有效提高昆虫拜访频率并促进异交。同时,研究发现新西兰岩石百合花期结束时花瓣闭合促使雌雄隔离距离的缩小,花瓣自然闭合的花朵平均结籽数（20.62）显著高于闭合前去雄处理花朵（11.79）。我们的结果表明延迟自动自交与欺骗传粉吸引两种繁育策略在新西兰岩石百合中共存。     

新西兰岩石百合中两种共存的繁育策略：延迟自动自交和欺骗传粉吸引

延迟自动自交和欺骗传粉吸引在被子植物多数类群中有相关报道,但是至今没有发现两种繁育策略在同一物种中共存现象。本研究通过对照试验检测新西兰岩石百合雄蕊附属物和花冠闭合运动是否分别具有欺骗吸引和延迟自交功能。研究结果表明,新西兰岩石百合黄色的雄蕊附属物拟态花粉（或花药）,约93%的昆虫访花行为源自黄色花药附属物的欺骗吸引,雄蕊附属物的报酬拟态功能有效提高昆虫拜访频率并促进异交。同时,研究发现新西兰岩石百合花期结束时花瓣闭合促使雌雄隔离距离的缩小,花瓣自然闭合的花朵平均结籽数（20.62）显著高于闭合前去雄处理花朵（11.79）。我们的结果表明延迟自动自交与欺骗传粉吸引两种繁育策略在新西兰岩石百合中共存。     

植物园迁地保护环境下纹瓣兰的繁殖生物学研究

深入了解濒危物种的繁殖特性,能为物种制定有效保护策略提供科学依据。于2022和2023年对中国科学院西双版纳热带植物园迁地保存的纹瓣兰(Cymbidium aloifolium)的繁殖生物学特征进行了观察和研究,主要包括开花物候、繁育系统、花部形态特征、昆虫传粉特征以及花的挥发性成分等。结果表明,纹瓣兰的盛花期在4月中旬,单花花期7 d;群体花期约为36 d。花粉活力在开花第1天时最高,约为47.15%,之后呈下降趋势。柱头在整个单花期一直具可授性,开花第2天可授性最强。人工授粉实验表明纹瓣兰自交亲和,不存在无融合生殖和自动自花授粉,繁育系统属于兼性异交繁育并依赖传粉者,自然结实率较低为6.9%。唇瓣的先端和基部的表皮细胞分别为锥形和指状突起,基部的指状突起细胞外附着有油脂颗粒,可能是传粉者的报酬。药帽黄色,其表皮细胞为锥形细胞,能够反射光线,可能起到吸引昆虫的作用,中华蜜蜂(Apis cerana)是纹瓣兰唯一的有效传粉昆虫。纹瓣兰的挥发性气味中(E)-乙酸-2-癸烯-1-醇酯含量最高。因此,纹瓣兰的花部结构与传粉昆虫具有显著的适应性。     

中国特有种——沙芥繁育系统和传粉生物学研究

运用定位观察、杂交指数、花粉-胚珠比、套袋试验和重力玻片法等方法,对沙芥自然居群和人工栽培种群的开花日动态、繁育系统和传粉习性进行了研究.结果显示:沙芥在自然居群和人工栽培种群开花日高峰分别在19:00和15:00～18:00.沙芥繁育系统为异花授粉植物.沙芥传粉媒介中风的飘移能力非常微弱;沙芥自然居群的访花昆虫有19种,分属于6个目;人工栽培种群的访花昆虫有11种,分属于6个目.意大利蜜蜂、熊蜂、黑带食蚜蝇和拟蜂食蚜蝇是两个居群共有的主要传粉昆虫,在自然居群熊蜂每天的访花频率呈双峰曲线,其中访花最高峰与开花日高峰基本重叠.     

鲁南地区花生昆虫群落结构及多样性变化研究

采用马来氏网法在山东省临沂市开展了花生田昆虫系统调查(2014年6月-2015年6月),阐明当地花生田的昆虫群落结构及相关群体指数动态规律。结果表明:试验期内共获得昆虫样本65 005头,分属于14目、129科。从目级水平来看,主要花生昆虫以膜翅目、鞘翅目、半翅目、双翅目和弹尾目为主;从科级水平来看,主要花生害虫有叶蝉科、夜蛾科和潜蝇科,主要天敌有花蝇科、长足虻科、金小蜂科、长蝽科和姬蜂科。该地区群落多样性指数在0.4262～3.3212之间,峰值出现在花生生长期(3.3312);相对丰度峰值出现在花生繁育期(9 956);科级丰富度峰值出现也出现在花生繁育期(83);均匀度指数在0.1137～0.7613之间,峰值出现在2014年6月(0.7613);优势集中指数在0.0172～0.2134之间,峰值出现在2014年8月(0.2134)。     

豆天蛾生产与综合利用的研究进展

豆天蛾是一种危害豆类作物的农业害虫,但同时又是重要的资源昆虫。本文针对豆天蛾的资源利用,对其资源发掘潜力及开发利用现状进行了综述,并讨论了豆天蛾工厂化生产繁育中亟需解决的若干问题。     

多伞阿魏的繁育系统及其生态适应性

多伞阿魏（Ferula ferulaeoides）是新疆特有的类短命植物,具有巨大的生态作用和潜在的经济价值。实验通过研究多伞阿魏的花部形态特征、繁殖系统及传粉昆虫,来阐明其对生态环境的响应。结果表明：（1）多伞阿魏花序花期一般持续10~15 d,单花花期为7~10 d,两性花呈现雌雄异位和雌雄异熟的现象;（2）其繁育系统类型为兼性异交,存在自交部分亲和,自然结果率较高,为72.24%;（3）传粉昆虫多种多样,其中以双翅目和膜翅目昆虫居多;（4）开花当天的花粉活力呈单峰曲线,在12：00时活力最高,柱头可授性在花药完全散粉后第2天最强。     

珍稀濒危植物单性木兰传粉生态学研究

野外定位观测了单性木兰的花期物候、访花昆虫种类、访花频率、访花行为和同花期植物种类,并对其花粉散播距离和繁育系统进行了检测,旨在探讨制约单性木兰传粉过程的某些因素,为单性木兰的保护生物学提供科学依据。结果表明,单性木兰雄株和雌株在花期物候上存在差异,雌株在结实上存在明显的大小年现象。单性木兰以虫媒传粉为主,雄株访花昆虫30种,雌株访花昆虫仅14种,雌株和雄株共有的访花昆虫仅6种。单性木兰同花期植物共17种,其访花昆虫种类大部分与单性木兰的访花昆虫种类相同。蜂类和蝶类均非单性木兰的传粉者,其结实率低的原因不仅与访花昆虫种类少和访花频率少有关,更与其缺乏有效的传粉昆虫有关。     

海南南部夜间空中昆虫群落结构研究

海南南部是中国农作物冬季南繁育种的重要基地。为了明确南繁基地空中昆虫群落结构,利用探照灯诱虫器于2017年-2018年监测了空中飞行的昆虫种类和动态。共计发现396种昆虫,隶属于13目88科307属,其中包括粘虫、棉铃虫、稻飞虱、稻纵卷叶野螟等重大迁飞性害虫以及黑肩绿盲蝽、异色瓢虫等迁飞性天敌昆虫。鳞翅目(206种,52.02%),半翅目(85种,21.46%)和鞘翅目(57种,14.39%)是该地区的三大优势目。本研究明确了我国重要的农作物南繁基地夜间空中昆虫群落的结构,为指导作物害虫测报和防控工作提供了依据。     

天敌昆虫控害机制与可持续利用

天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向.本文在系统总结国内外研究进展的基础上,提出害虫治理要从“被动应急控制”转变为内部助增的“主动促进自然调控”的新理念,创新多种天敌昆虫协同控制多种害虫的“网式协同调控”新途径,建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的农业生态系统.未来的研究应针对“天敌昆虫调控害虫的内在机制”与“天敌昆虫在农业生态系统中持续发挥作用的生态学基础”等关键科学问题,从基因、个体、种群、群落和生态系统不同层次,重点开展:1)天敌昆虫寄生和捕食害虫的行为与适应机制;2)天敌昆虫大量繁育的营养与生殖生理基础;3)寄生性天敌昆虫与寄主互作的免疫机制;4)天敌昆虫协同控害的生态学机制;5)天敌昆虫可持续利用的生物防治新模式等方面的研究.     

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(Cymbidiumfloribundum)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。     

寄主昆虫能通过改变味觉感受摄入有毒物质防御内寄生物

昆虫能通过味觉感受的变化来改变其食性,来适应自身生存和繁育的需要。最近在自然杂志上首次报道了昆虫防御方面的一个新的发现。Berneys和Singer在研究两种鳞翅目昆虫的味觉反应和取食行为时,发现它们的幼虫被寄生物寄生后,会改变对一些植物化学物质的味觉反应。这些化合物对寄生物有毒,寄主味觉的改变可导致被寄生的寄主幼虫增加对植物的入量,这使得昆虫能积累足量的植物有毒物质来对抗寄生物。在美国南亚利桑那的热带草原上,有2种灯蛾Grammia geneura和Estigmeneacrea取食Seneciolongilobus等有毒植物。2种昆虫也常遭受一些寄生性天敌…     

雌先熟植物茄参 （茄科）的繁育系统

对分布于云南西北部的茄参（Mandragora caulescens）的繁育系统进行了研究。茄参的花期为5月底到6月初,单花持续时间为（9.9±2.8）d,其性表达方式为雌性先熟。有三种昆虫拜访茄参的花,白背熊蜂蜂王是最有效的传粉昆虫,但其访花频率很低;苍蝇和蚂蚁的访花频率较高,但苍蝇传粉效率十分有限;蚂蚁是窃蜜者。授粉实验证明茄参具有部分自交亲和能力,但由于雌性先熟,不具备主动自交能力。人工添加异交花粉显著提高了结实率和结籽数,证明茄参存在花粉限制。茄科的大部分植物是严格自交不亲和的,但茄参族的茄参是自交部分亲和,这和茄科天仙子族的部分成员类似。我们认为这两个独立起源于新世界向欧亚大陆扩散事件的族,各自从自交不亲和向自交亲和转变可能与高山地区恶劣的自然条件有关,这种繁育系统的进化模式是否具有普遍性值得进一步研究。     

雌先熟植物茄参（茄科）的繁育系统

对分布于云南西北部的茄参（Mandragoraca caulescens）的繁育系统进行了研究。茄参的花期为5月底到6月初,单花持续时间为（9．9±2．8）d,其性表达方式为雌性先熟。有三种昆虫拜访茄参的花,白背熊蜂蜂王是最有效的传粉昆虫,但其访花频率很低;苍蝇和蚂蚁的访花频率较高,但苍蝇传粉效率十分有限;蚂蚁是窃蜜者。授粉实验证明茄参具有部分自交亲和能力,但由于雌性先熟,不具备主动自交能力。人工添加异交花粉显著提高了结实率和结籽数,证明茄参存在花粉限制。茄科的大部分植物是严格自交不亲和的,但茄参族的茄参是自交部分亲和,这和茄科天仙子族的部分成员类似。我们认为这两个独立起源于新世界向欧亚大陆扩散事件的族,各自从自交不亲和向自交亲和转变可能与高山地区恶劣的自然条件有关,这种繁育系统的进化模式是否具有普遍性值得进一步研究。     

探讨种间传粉在杜鹃花属自然杂交物种形成中的作用

自然杂交是物种形成的一个途径, 在植物进化中起着重要的作用。自然杂交主要通过种间的基因交流, 花粉传递则是基因交流的主要途径。马缨花(Rhododendron delavayi)、大白花杜鹃(R. decorum)、迷人杜鹃(R. agastum)和露珠杜鹃(R. irroratum)是在云南广泛分布的杜鹃花种类, 马缨花与大白花杜鹃形态上区别明显, 而它们的可能杂交种迷人杜鹃和露珠杜鹃在形态上基本介于二者之间。本文对这4种杜鹃花的开花物候和访花昆虫的种类进行了观察,并进行了其繁育系统和种子萌发的实验。我们发现马缨花的花期从3月初至5月底, 迷人杜鹃与露珠杜鹃花期基本一致, 为3月初至4月初, 二者同大白花杜鹃基本不存在花期重叠, 大白花杜鹃的花期为4月中旬至5月底。4种杜鹃花的开花期不同年份稍有变化, 其单花开花周期都在一周以上。4种杜鹃花的传粉昆虫虽然种类和数量上有所不同, 但都以膜翅目和双翅目昆虫为主, 中华蜜蜂(Apis cerana cerana)是其共有的传粉昆虫。繁育系统研究发现, 除露珠杜鹃外, 其余3种自花不育, 而种间杂交不存在任何生殖障碍, 可以产生萌发率很高的种子。通过分析4种杜鹃花开花物候重叠、共有传粉昆虫及种间杂交可育等现象, 探讨了传粉昆虫和异花授粉的机制在自然杂交物种形成中的作用及杂交种的适应能力。