木瓜榕传粉榕小蜂与一种非传粉榕小蜂核型比较分析

【目的】为了明确木瓜榕传粉榕小蜂Ceratosolen emarginatus Mayr及另外一种寄生于木瓜榕雌果内的非传粉小蜂Platyneura sp.染色体核型特征和差异。【方法】本研究采用小牛血清培养脑神经节的方法对寄生于木瓜榕Ficus auriculata Loureiro的两种小蜂进行了染色体核型比较分析。【结果】木瓜榕传粉小蜂的染色体数目为2n(♀)=10,染色体臂指数NF值为20,整个染色体组包含5对中着丝粒染色体,核型类别属Stebbins-1A型;非传粉小蜂Platyneura sp.的染色体数目为2n=12,染色体臂指数NF值为24,染色体组全部为中着丝粒染色体,核型类别属Stebbins-1A型。【结论】两种小蜂除染色体类型和核型类别相同,在其他染色体特征方面均表现出差异。结合前人和本研究结果,我们推测两种小蜂之间染色体核型可能发生了由传粉者向非传粉者的演化,即发生了染色体数目由少到多的演化。     

榕小蜂温度耐受性及其对种间共存关系的影响

全球已知有约800种榕属(Ficus)植物, 主要分布在热带, 部分种类延伸至亚热带地区。温度是限制榕‒蜂共生系统分布北界的主要因素, 也显著影响榕树及其榕小蜂的繁殖成功, 其中榕小蜂对温度的响应更加敏感。榕小蜂只有在一定的温度范围内才能保持正常的生理机能, 其对温度耐受能力直接影响榕果内小蜂种群数量和群落内种间关系。然而目前对榕小蜂温度耐受性的研究尚少, 榕小蜂的温度耐受能力如何影响榕果内小蜂的共存关系还未见报道。本文研究了分布于西双版纳的2种雌雄同株和1种雌雄异株榕树果内传粉榕小蜂和非传粉小蜂的温度耐受能力。结果表明: 3种传粉榕小蜂对高温的耐受性极差, 相对于雌雄同株的高榕(F. altissima)和聚果榕(F. racemosa)传粉榕小蜂, 雌雄异株的鸡嗉子榕(F. semicordata)传粉榕小蜂对低温有增强的耐受趋势。聚果榕小蜂群落结构显示: 在适宜其生长的西双版纳地区, 传粉榕小蜂的数量占绝对优势, 在温度较低的季节其数量显著减少; 而非传粉榕小蜂呈相反模式, 较强的温度耐受能力使其在低温的雾凉季维持了较高的种群数量。鸡嗉子榕果内非传粉小蜂Sycoscapter trifemmensis相对于Philotrypesis dunia有更强的温度耐受能力, 在种群数量和种间关系上有更多的竞争优势及数量。榕小蜂的温度耐受性差异在物种分布、种间关系的维持和共存上起了重要作用, 本研究结果为阐明榕小蜂种间共存的维持机制提供了科学依据。     

榕树传粉昆虫榕小蜂染色体制备方法研究

榕树与其传粉昆虫榕小蜂之间具有高度专一的互惠共生关系,榕小蜂为榕树传粉的同时又在榕果内营寄生生活,直至完成其整个生活史,因此一直以来对榕小蜂的染色体研究存在很大困难。本文以对叶榕Ficus hispida传粉榕小蜂Ceratosolen solmsi和鸡嗉子榕F.semicordata传粉榕小蜂C.gravelyi为材料,摸索出一套适合于榕树传粉昆虫榕小蜂染色体研究的详细、有效的技术和方法。应用该法对对叶榕传粉榕小蜂C.solmsi和鸡嗉子榕传粉榕小蜂C.gravelyi的染色体核型进行了研究,结果表明两种榕小蜂的染色体核型特征非常相似,具有相同的染色体数目2n(♀)=10,染色体类型全部为中着丝粒染色体,臂数NF=20。此外,在相对长度方面两者也没有明显的差异。最后与Imai等1988年研究蚂蚁染色体时提出的方法进行了比较。利用本文介绍的方法进行榕小蜂染色体制备,操作过程简单、重复性强,不仅能够得到大量的染色体分裂相,而且染色体细胞界限明确、形态清晰、分散良好。     

鸡嗉子榕内传粉小蜂与非传粉小蜂的繁殖稳定共存机制研究

【目的】榕-蜂系统是自然界协同进化和互利共生的典型模型,榕-蜂之间如何实现繁殖分配从而实现稳定共存一直是倍受研究者关注的问题,但对传粉小蜂和非传粉小蜂的繁殖稳定共存研究较少。【方法】本文选取分布在西双版纳地区的雌雄异株榕树鸡嗉子榕Ficus semicordata的雄果,通过对榕果内唯一的传粉小蜂Ceratosolen gravelyi Grandi以及4种非传粉小蜂Philotrypesis dunia Joseph,Apocrypta sp.,Platyneura sp.,Sycoscapter trifemmensis Joseph的产卵时序进行了观察,并对5种小蜂的种群数量进行统计,以及对每种小蜂产卵小花的空间分布、瘿花体积等特征进行了研究。【结果】发现:5种小蜂在产卵时间上存在分离,且传粉小蜂的种群数量远大于其他4种非传粉小蜂的种群数量之和。5种小蜂的瘿花特征也存在差异:瘿花的子房大小不同,且花梗长度即分布空间也有差异,传粉小蜂最接近果腔而非传粉小蜂则更多地利用中层和内层的小花。【结论】结果说明在鸡嗉子榕有限的空间内,5种小蜂通过产卵时间和生长空间的分离,实现了减少竞争以及长期共存的特征,维持了榕-蜂系统的稳定性。     

两种雌雄同株榕树榕果内小蜂空间分布格局

在雌雄同株榕树榕果内,除传粉榕小蜂外,还寄生着很多种类的非传粉榕小蜂。为弄清传粉和非传粉榕小蜂在榕果内的空间分布格局,以西双版纳地区的垂叶榕和高榕及与之相关的传粉和非传粉榕小蜂为研究材料,比较了不同种类小蜂所在瘿花花梗长度差异。结果表明:(1)在高榕中,Eupristinasp.所在瘿花花梗平均长度最长,传粉榕小蜂Eupristina altissima所在瘿花花梗长度次之。Micranisa ralianga、Sycobiasp.和Sycoscaptersp.2所在瘿花花梗长度无显著差异。Sycobiasp.、M.ralianga以及Sycoscaptersp.2所在瘿花花梗长度范围要窄于传粉榕小蜂所在瘿花花梗长度范围。这都说明这三种果外产卵非传粉榕小蜂与传粉榕在空间生态位上存在部分的分离。(2)在垂叶榕中,Eupristina koningsbergeri可以分布在从最外层到内层的瘿花,而大多数Walkerellasp.都集中在靠近果壁的瘿花内,表明两者也存在部分空间生态位的分离。     

两种榕属植物的染色体核型分析

采用根尖压片法对菩提树(Ficus religiosa Linn.)和小叶榕(Ficus microcarpa L.f.)进行染色体核型分析.结果显示两种植物的染色体数目均为2n=30,核型类型均为1B,核型公式分别为菩提树2n=2x=30=24m(2SAT)+6sm,小叶榕2n=2x=30=28m(2SAT)+2sm.比较发现,两种植物的核型相似,亲缘关系相近,二者中小叶榕的不对称系数较小(58.16%),为较原始的类型.两者的核型均为首次报道.     

大果榕亚组三种榕树传粉榕小蜂核型研究

研究了木瓜榕(Ficus auriculata Loureiro)、苹果榕(F.oligodon Miquel)及未知榕(Ficus sp.)3种榕树传粉榕小蜂的核型。结果表明:3种榕树对应的传粉榕小蜂具有非常相似的核型,染色体数目相同为2n=10,染色体全部为中着丝粒染色体;核型公式2n=2X=10=10M,核型均为Stebbins-1A型。以臂比不对称性系数Dc和相对长度不对称性系数Dt作二维散点图,Ceratosolen emarginatus Mayr(木瓜榕传粉榕小蜂)和C.emarginatus Mayr(苹果榕传粉榕小蜂)具有非常相近的核型不对称系数,核型不对称性大于Ceratosolen sp.(未知榕传粉榕小蜂),显示出两者更近的亲缘关系,而Ceratosolen sp.(未知榕)与前两者亲缘关系较远。此外,比较了Ceratosolen属和Blastophaga属在核型方面的差异,认为染色体数目包括染色体形态能够作为准确区分Ceratosolen属和Blastophaga属的依据,并对Ceratosolen属的核型进化进行了初步探讨。     

榕小蜂基因共表达研究

榕小蜂的雌雄个体之间存在很大表型差异,以至于很难将雌雄个体彼此联系在一起.以对叶榕传粉榕小蜂作为材料,利用\"加权基因共表达网络分析\"软件(WGCNA),对榕小蜂的基因组和转录组进行分析,结果发现,5个基因共表达模块,分别用蓝色、蓝绿色、棕色、绿色和黄色标识,其中2个模块偏爱在雌蜂中表达,3个模块偏爱在蛹中表达.基因本体(GO)分析发现在蓝绿色和黄色表达模块中发现3个功能富集的基因集合.在蓝绿色基因表达模块中发现2个基因集合,分别与细胞周期和核苷酸结合活性有关;在黄色基因表达模块中发现1个基因结合,与细胞分化有关,尤其是与神经发育有关.     

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。     

两种百合染色体变异比较研究

巢氏方差分析结果表明,在相对长度、臂比、染色体长度比、平均臂比、核型不对称系数和染色体组实际长度方面,通江百合居群间平均变异相对量大于岷江百合。表明通江百合的染色体结构变异比岷江百合更丰富。染色体结构畸变是两物种核型的重要特征。