多叶斑叶兰的传粉生物学研究

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为探讨多叶斑叶兰(Goodyera foliosa)的传粉生物学,采用野外观察记录和实验室分析测定等方法,对其进行了研究地概况调查、开花物候观察、花的形态学特征测量、花粉活力与柱头可授性检测、繁育系统实验、访花昆虫行为记录、花的挥发性成分检测、花的颜色气味对昆虫吸引验证实验和种子活力检测以及无菌播种等。其结果如下:  样圆内伴生植物共有107种,种子植物中乔木47种、灌木20种、草本27种、藤本4种,孢子植物中蕨类9种;其中同期开花植物共有10种。  居群群体花期长约26 d,单花序平均花期月为15 d,单花平均花期为9 d。花完全开放时,唇瓣呈黄色,萼片呈白色或白色带红褐色,花内无蜜液或脂类物质分泌。花序长(112.80±1.10)mm,唇瓣长(7.51±0.42)mm,宽(4.07±0.23) mm,合蕊柱长(3.05±0.15)mm,花朵开口长(3.12±0.21)mm,宽(3.03±0.17) mm。  花粉在开花第1d具备活力,柱头开花第2d具备可授性,花粉活力和柱头可授性都在开花第5d达到峰值,随后逐渐下降。花粉活力和柱头可授性的同步性使得多叶斑叶兰能进行人工自花授粉。  去雄套袋和不去雄套袋都不能结实;人工自花授粉、同株异花授粉和异株异花授粉结实率都很高,分别为93.3%、95.0%、96.7%;自然结实率为43.3%。说明多叶斑叶兰在自然状态下不能通过自主自花传粉或无融合生殖达到有性生殖的目的,具有高度的被动自交和异交的能力。  访花昆虫有中华蜜蜂(Apis cerana)、熊蜂(Bombus diversus)、胡蜂(Paper wasp)、小黑斑凤蝶(Chilasa epicydes),其中中华蜜蜂是其唯一有效的传粉昆虫,中华蜜蜂访花时只能将口器伸入花内,退出时,其口器会顶开药帽,花粉块通过花盘上的粘液黏在口器上被带出来;中华蜜蜂带着花粉块访另一朵花时,口器进入花内,花粉块粘在柱头上,从而完成传粉。  在花的挥发性成分测定中,花蕾期主要为1-辛烯-3-醇、3-辛醇,盛开期主要有N,N-二甲基甲酰胺、1-辛烯-3-醇、3-辛醇,凋谢期主要有N,N-二甲基甲酰胺、3-辛醇。在盛开期白天不同时间段花的挥发性成分大致相同,主要为N,N-二甲基甲酰胺、1-辛烯-3-醇、3-辛醇。  验证实验中,中华蜜蜂拜访黄色布条的次数最多,其次是白色,粉色最少,说明黄色对中华蜜蜂具有相对较强的吸引性。中华蜜蜂对3-辛醇处理过的药棉拜访的次数最多,其次是三种试剂混合溶液处理过的药棉,最少的是只有N,N-二甲基甲酰胺处理的药棉,说明3-辛醇对中华蜜蜂有一定的吸引性。  授粉2个月果实内种子活力最高,1个月的最低;不同授粉方式对种子活力没有明显影响,故使用授粉2个月的蒴果进行无菌播种效果最佳。将自然结实的蒴果内的种子播种在MS基本培养基上,其萌发率达到85.6%,1个月后种子明显膨大,4个月后开始分化,6个月后开始生根。  综上所述,多叶斑叶兰不给传粉者提供报酬,属于食源性欺骗传粉,其传粉昆虫为中华蜜蜂,花色及花的气味是吸引中华蜜蜂的主要因素。
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