薜荔榕小蜂对薜荔和爱玉子雌花期榕果挥发物的行为反应

薜荔和爱玉子均属雌雄异株桑科榕属植物,两者互为原变种与变种的关系,分别与薜荔传粉小蜂和爱玉子传粉小蜂(二者互为隐存种)建立了专性共生关系,榕树榕果挥发物在维系传粉小蜂与其寄主的共生关系上起着重要作用。利用Y型嗅觉仪测定薜荔榕小蜂(薜荔和爱玉子的传粉小蜂)对薜荔和爱玉子雌花期榕果挥发物的行为反应。结果表明:(1)雌花期果型的大小对薜荔榕小蜂行为反应无显著影响,薜荔大、小果型雌花期雌(雄)榕果挥发物对其传粉小蜂均具有强烈的吸引作用;(2)榕果挥发物浓度影响薜荔榕小蜂行为反应,薜荔、爱玉子雌花期雌(雄)榕果挥发物对其传粉小蜂的吸引作用均可能存在阈值反应,即榕果挥发物浓度未超过阈值时,雌花期榕果挥发物对传粉小蜂的吸引作用与挥发物浓度成正相关关系,而一旦超过阈值,榕果挥发物对传粉蜂的吸引作用显著下降,表明寄主榕果挥发物浓度影响传粉小蜂的寄主定位;(3)薜荔传粉小蜂对低浓度爱玉子雌花期雌(雄)榕果挥发物、爱玉子传粉小蜂对低浓度薜荔雌花期雌(雄)榕果挥发物均既无趋向也无驱避行为;薜荔传粉小蜂对高浓度的爱玉子雌花期雌(雄)榕果挥发物表现为显著的驱避行为,而爱玉子传粉小蜂对高浓度薜荔雌(雄)雌花期榕果挥发物表现为显著的趋向行为,因此,薜荔传粉小蜂与爱玉子传粉小蜂存在寄主专一性不对称现象,爱玉子传粉小蜂进入薜荔雌(雄)果内传粉或产卵的可能性较大,而福州地区的薜荔传粉小蜂可能难以进入爱玉子雌(雄)果内传粉或产卵。本研究结果将为榕-蜂共生体系的化学生态学理论研究以及爱玉子栽培提供科学依据。

雌花期榕小蜂进入榕果的行为及其活动时间

在西双版纳,钝叶榕传粉榕小蜂Eupristina sp.和杨氏榕树金小蜂Diaziella yangi均在雌花期进入钝叶榕果内繁殖和传粉,比较研究它们进入榕果的行为和活动时间。结果显示:在搜寻苞片处进蜂口时,2种榕小蜂的种内均出现打斗行为,并且杨氏榕树金小蜂的打斗更为激烈,但种间没有打斗行为发生,杨氏榕树金小蜂总是等待钝叶榕传粉榕小蜂先期进入榕果,然后才跟随着进入。在搜寻和进入苞片口通道阶段,钝叶榕传粉榕小蜂均比杨氏榕树金小蜂花费较长时间;而在果腔内产卵、传粉的时间,2种榕小蜂均最多不超过3d。相似的进蜂过程和活动时间,可能是2种榕小蜂与寄主榕树长期协同进化的结果。

薄壳山核桃主栽品种花期观察及品种配置

对薄壳山核桃〔Carya illinoinensis(Wangenh.)K.Koch〕8个主栽品种的花期以及8个主栽品种和12个开花结实表现较好的品种的雌花可授期和雄花散粉期进行观察,确定品种配置方案。结果显示:薄壳山核桃8个主栽品种的花期基本在4月中下旬至5月中上旬。‘波尼’(‘Pawnee’)的初花期最早,‘金华’(‘Jinhua’)的初花期最晚。‘马罕’(‘Mahan’)的终花期最早,‘金华’的终花期最晚。‘波尼’和‘卡多’(‘Caddo’)雌花的盛花期持续时间为15 d,其余6个主栽品种雌花和雄花的盛花期持续5~9 d。‘波尼’、‘卡多’、‘曼丹’(‘Mandan’)和‘苏普锐尔’(‘Surprize’)的可授期持续11~14 d。总体上看,‘波尼’和‘卡多’的可授期与其余主栽品种的散粉期重叠,且二者的散粉期与其余主栽品种的可授期重叠。‘金华’的可授期与‘马罕’、‘绍兴’(‘Shaoxing’)、‘威奇塔’(‘Wichita’)、‘斯图尔特’(‘Stuart’)和‘特贾斯’(‘Tejas’)的散粉期重叠。8个主栽品种的散粉期持续5~7 d,其中,‘波尼’的散粉期最早开始,‘金华’的散粉期最晚开始。‘金华’、‘威奇塔’、‘斯图尔特’、‘特贾斯’、‘曼丹’和‘苏普锐尔’可以作为‘波尼’和‘卡多’的授粉树,‘波尼’、‘卡多’、‘曼丹’和‘苏普锐尔’可以作为‘马罕’、‘绍兴’、‘威奇塔’、‘斯图尔特’和‘特贾斯’的授粉树。

薄壳山核桃在南京的开花物候期观察和比较

对种植于南京的薄壳山核桃〔Carya illinoensis(Wangench.)K.Koch〕18个品种(系)的开花物候期(包括雌花和雄花的单花开花过程和花期以及雄花散粉期和雌花可授期)进行了观察和比较。结果表明:供试的18个品种(系)雄花单花的开放过程包括花被裂开、雄花变黄、花药散粉、花药变黑和小花脱落5个时期,其开放过程持续天数为13～22 d;各品种(系)雄花集中在4月下旬进入初花期,5月中下旬进入落花末期,雄花的整个花期持续天数为16～24 d。雌花单花的开放过程包括子房显露、柱头裂开、柱头倒"八"字形、柱头枯萎和子房膨大5个时期,其开放过程持续14～22 d;雌花集中在4月下旬进入初花期,末花期集中在5月中旬,雌花的整个花期持续天数为12～23 d。18个品种(系)的雌花可授期天数为3～10 d、雄花散粉期天数为4～9 d,多数品种(系)的雄花散粉期与雌花可授期天数为7 d。依据雌花和雄花开放的先后顺序可以确定其中的12个品种(系)为雌先型,5个品种为雄先型,仅1个品种为同时型;并根据观察结果确定了22个可行的授粉组合。适宜的品种配置方案为‘马罕’(‘Mahan’)、‘西奥克斯’(‘Sioux’)、‘金华’(‘Jinhua’)、‘卡多’(‘Caddo’)和‘波尼’(‘Pawnee’)。

内源激素及其受体在板栗雌花分化过程中的变化

【目的】板栗雌花分化期是花芽性别分化调控的关键时期,通过对板栗花芽性别分化的调控增加雌花数,降低雄花数是解决板栗低产问题的重要途径。通过比较完全混合芽和雄花芽发育过程中重要激素含量变化及受体表达,研究重要内源激素在雌花发育时期的作用。【方法】采用石蜡切片法观察花芽分化形态,采用酶联免疫法和GPC-HPLC-MS/MS法测定花芽中的内源激素含量,采用荧光定量PCR测定不同时期板栗内源激素受体基因TIR1、CRE1、GID1的表达量。【结果】研究结果表明:板栗完全混合芽可划分为:休眠后花序原基分化期、休眠后花序原基分化中期、花序原基分化后期、花簇苞片原基形成期、花簇原基分化期和花簇原基形成期6个发育时期。板栗雌花发育过程中花芽中内源IAA的启动时间早于ABA,且在以后的发育时期IAA都高于ABA,混合芽与雄花芽的IAA/ABA的变化趋势基本相似,但混合芽中IAA/ABA的峰值出现较早,所处的时期与IAA在混合芽中的启动时间一致。在雌花分化末期,IAA含量明显高于GA3和ZR,且在混合芽与雄花芽中IAA含量差异较大。板栗内源激素受体基因TIR1、CRE1、GID1在板栗雌雄花分化的前3个时期表达量变化较大,分化前期的表达量明显高于后期,且CRE1、GID1在混合芽内的表达水平高于雄花芽。【结论】说明内源激素作用板栗雌雄花分化的关键时期可能在前三个分化时期,且IAA可能在雌花发育过程中起重要作用。

闽西引种不同薄壳山核桃无性系花期物候特征比较

对闽西引种的16个不同薄壳山核桃无性系花期物候特征进行比较,结果表明,供试不同无性系的雄、雌花期存在差异,其中雄花盛花天数5~12 d,开放总天数12~23 d;雌花盛花天数3~9 d,开放总天数9~19 d。雄花散粉期天数5~20 d,雌花可授期天数9~23 d,相同无性系的可授期与散粉期相遇天数为5~12 d,不同无性系的可授期与散粉期相遇天数为20 d。通过本次花期观测,初步了确定较优的无性系组合配置。

钝叶榕榕果挥发物成分及其构成特征分析

为揭示钝叶榕与其传粉榕小蜂及两种协同进果的非传粉榕小蜂Diaziella yangi和Lipothymus sp.间的化学联系与分配机制,采用顶空动态法提取钝叶榕(Ficus curtipes Corner)雌花期和传粉后的榕果挥发物,用定性和定量的方法鉴定、分析了挥发物的成分和变化动态。结果表明:从钝叶榕榕果中共鉴定出45种挥发物成分,主要是单萜类和倍半萜类化合物。6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-罗勒烯、反-β-金合欢烯、α-金合欢烯、α-派烯、香桧烯、顺-β-罗勒烯、顺-β-香柠檬烯、大香叶烯D和4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯可能是构建钝叶榕特异性化学信息的基础。雌花期榕果挥发物释放量明显高于传粉后挥发物的释放量,且两者在时间和空间上存在异质性。这说明榕蜂育幼繁殖系统间存在着化学信息的联系。

榕-蜂系统中影响传粉榕小蜂繁殖及存活的因素研究

榕属植物(Ficus)及其传粉昆虫榕小蜂(Agaonidae)是自然界协同进化的经典模型,榕小蜂资源是实现榕-蜂繁殖衔接的重要因素。对分布在西双版纳地区的两种重要榕属植物:鸡嗉子榕(Ficus semicordata)和高榕(Ficus altissima)进行人工控制性放蜂实验,分别验证季节变化、母代雌蜂年龄、榕果雌花期延长对小蜂后代数量、败育率和后代体长的影响。结果表明:季节变化对小蜂后代数量、败育率无影响,而对小蜂后代体大小有一定影响。而随着母代雌蜂年龄的增加和榕果雌花期的延长,都会对小蜂后代数量产生负面影响,使败育率上升,后代体长变小。这一结果有助于了解榕-蜂系统对互利共生双方繁殖的调节,为进一步研究榕-蜂系统的稳定性提供了依据。

建群蜂进入花序的时机不同对榕-蜂繁殖效益的影响

榕树和榕小蜂的互惠共生关系在长期的适应性进化中形成.探明细叶榕传粉榕小蜂(Eupristinaverticillata)在花序发育的不同时机进入花序内,是否对榕-蜂共生系统的繁殖效益产生影响.通过人工控制传粉榕小蜂进入花序时机,确定了细叶榕雌花期时长为7 d;从进蜂率、榕-蜂繁殖效率可以看出,雌花期中期为最佳进蜂时机.雌花期初期和末期进蜂,均导致进蜂率、造瘿数(主要是雌蜂数)、子代体长的极显著下降,性比极显著上升,而在雌花期末期进蜂的榕果的结实率(9.05%)较初期(22.02%)极显著下降.研究结果明确了细叶榕花序不同时机进蜂,结实率和造瘿率均表现为由低升高再逐渐降低的趋势.

细叶榕花与花序发育的研究

通过花序套袋标记-定期解剖观察法探究细叶榕花和花序的发育特点,结果表明:(1)细叶榕花序发育可分为4个阶段:柱头面的乳状突起,可作为雌花发育进入雌花期的形态标志特征;(2)雌前期(第1天)已发现雌、雄花原基均已发生分化,雌、雄花可通过形态辨别;雌花的快速生长期在雌花期(第7—13天),而雄花快速生长期在雌花期和末花期前段(第6—20天),雄花进入快速生长期的时间略早于雌花,增长幅度小但持续时间长,由此可见造成雄花迟熟的原因并非雄花延迟发育,而是雄花的发育期比雌花长;(3)细叶榕雌花期未进蜂的花序果并非立即掉落,在末花期的落果率仅2.47%,而枯萎期落果率为80.86%.研究结果为进一步探明细叶榕繁殖物候、揭示榕-蜂共生机制提供了理论依据.

20份深纹核桃种质资源的开花物候观察

为掌握深纹核桃资源在昆明的开花物候特征,筛选出其适宜的授粉组合,通过对昆明树木园核桃种质资源圃中收集的来自云南省9个州(市)14个县的20份深纹核桃资源开花物候进行观测。结果显示:供试的20份深纹核桃资源雌花单花开放持续18~29 d,‘JC-17’子房最先显露,‘QJ-11’柱头最晚枯萎,3月下旬至4月上旬雌花进入盛花期;雄花单花开放天数持续19~29 d,‘HP-07’雄花单花开放持续时间最长,3月中旬至4月下旬为雄花盛花期;20份深纹核桃资源的雌花可授期持续7~14 d,多集中在8 d左右,雄花散粉期维持5~10 d,以9 d居多;根据雌雄花开放的先后顺序确定‘HP-07’‘LX-09’和‘YB-18’3份资源为雌雄同熟型其余均为雄先型。综合考虑20份深纹核桃资源雌花和雄花的花期相遇程度,得出‘YS-03’‘YS-05’‘YS-06’‘DQ-15’的雄花散粉期与‘LP-10’‘ZX-14’‘JC-17’和‘LP-20’的雌花可授期完全相遇,为最适宜的配置方案。