革叶算盘子与两种头细蛾互惠共生体系的生物学研究

探索担头细蛾Epicephala duoplantaria和革叶头细蛾Epicephala daltonii共同为革叶算盘子Glochidion daltonii传粉的"一对二"协同进化模式。本文在野外观察和室内实验的基础上,对两种传粉头细蛾个体发育过程中生活习性和生活史进行详细研究并对比,记述共生双方利益得失;对比研究两种头细蛾幼虫形态特征的异同。结果表明,担头细蛾和革叶头细蛾在革叶算盘子上每年均为1个世代,幼虫和成虫的活动时间分别在2月-4月和4月-5月;革叶算盘子结实率为11.20%-27.02%,其中被蛀食率为26.47%-44.83%;果实中的种子败育率为26.03%-34.68%,种子被头细蛾蛀食率为9.29%-17.95%;平均每头幼虫消耗2.59-2.94粒种子来满足自身生长发育,每个植株留有49.53%-62.63%完好的种子,以维持互惠共生关系的稳定;产卵方式的差异导致担头细蛾的种群数量远高于革叶头细蛾;两种头细蛾的幼虫形态趋同进化但各自具有特性,这与革叶算盘子的形态特征及两种头细蛾习性有关。担头细蛾和革叶头细蛾共同为革叶算盘子传粉,形成了特殊的"一对二"协同进化互惠共生体系,推测担头细蛾是寄主转移来的传粉者,但该互惠共生体系并不稳定。     

三室算盘子寄主上弯头细蛾的生物学特性及花气味成分分析

【目的】为了从生物学和化学生态学角度探讨弯头细蛾Epicephala ancylopa和寄主三室算盘子Glochidion sp.间专性传粉的互利共生关系稳定性。【方法】本研究在野外观察和室内实验的基础上,对专性传粉育幼互利共生体系中三室算盘子、弯头细蛾生物学特性进行详细研究,探究互利共生双方利益得失;用动态顶空吸附法分别收集三室算盘子雄花和雌花气味物质,运用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析并鉴定其有效成分,用峰面积归一化与内标法定性定量;最后通过主成分分析法比较雄花和雌花之间气味化学成分的差异性。【结果】弯头细蛾在云南省普洱太阳河国家森林公园每年有1个世代,成虫和幼虫的活动时间分别在3-4月和8-10月。三室算盘子结实率为44.20%,被蛀食率为69.94%,平均每头幼虫消耗2.55枚种子来满足自身生长发育,寄主植物留有83.06%完好的种子,以维持互利共生关系的稳定。三室算盘子雌雄花气味中共鉴定出24种挥发物,主要以单萜类和倍半萜类物质为主,其中(Z)-罗勒烯和β-榄香烯两种萜类物质含量最高(分别为47.11%和22.72%),推测其是吸引弯头细蛾传粉的主要气味成分;雄花和雌花之间气味化学成分存在明显的差异,具有两性异型性。【结论】弯头细蛾通过以卵越夏和以蛹越冬对策,实现成虫发生期与三室算盘子花期的精准匹配。弯头细蛾成虫白天静伏,傍晚开始活动,三室算盘子花的气味物质也只在晚上才明显释放,且雌雄花气味化学成分的两性异型性有利于弯头细蛾辨别雌雄花,以完成采集花粉与传粉行为。该研究结果为头细蛾属昆虫与算盘子属植物专性传粉互利共生关系稳定性的维持机制提供了新的依据,也为深入开展通过触角电生理检测和生物行为实验来筛选吸引传粉头细蛾的活性物质提供了理论依据。