钝叶榕繁殖系统的进化机制

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gianfranco1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有研究指出,传粉与植物花的性状以及繁殖系统密切相关。化石记录表明,有花植物性系统进化的主要趋势是从性别联合走向性别分离。本文将以榕树和榕小蜂之间高度专一的互惠共生关系作为研究材料,对钝叶榕的繁殖系统进行初步的研究。榕树及其传粉榕小蜂被认为是动植物关系中,关系最特化、最典型的互惠共生系统。绝大部分榕树都是依靠种类专一的榕小蜂为其传粉而实现有性繁殖,传粉榕小蜂也只能依赖专一榕树隐头果作为自身的繁殖场所。榕树的繁殖系统有雌雄同株和雌雄异株两种类型。雌雄同株榕树的单个榕果内具有雄花、雌花和瘿花,既能繁殖种子,也能产生传粉榕小蜂和花粉。功能性雌雄异株榕树具有两种不同类型的榕果,即雄果和雌果,其分别生长在功能性雄树和雌树上。在雄树上的雄果中只能产生榕小蜂和花粉,而雌树上的雌果内仅产生种子。从进化角度上说,雌雄同株是相对较原始的繁殖方式,雌雄异株榕树是由雌雄同株进化而来的,而且中间经过一次到两次从雌雄异株转变到雌雄同株的进化过程。榕树榕果内除了传粉榕小蜂,还寄生着大量的非传粉小蜂种类,它们寄生在榕树榕果内,从中受益,但不为榕树提供传粉服务。  西双版纳地区有一种钝叶榕为被动传粉类型,在其榕果内除传粉榕小蜂以外,还存在两种进入榕果产卵的金小蜂Diaziellayangi和Lipothymus sp.也能有效的为钝叶榕传粉。钝叶榕在榕树分类系统中是雌雄同株的榕树,但其雌花花被片分化出红色和白色两种颜色(在本文中被称作红花果和白花果)。数据显示钝叶榕红花果和白花果性功能部分分化但又不完全分化,出现了部分雌雄异株榕树的特点,这在榕蜂系统中是罕见的。我们通过物候观测、自然采果、单果进蜂量统计、榕果雌花花柱、柱头长度和榕小蜂产卵器长度测量以及人工控制放蜂实验等方法,对钝叶榕红花果和白花果的物候、雌花结构和功能、榕小蜂群落、繁殖后果等进行了比较,对钝叶榕的繁殖系统进行了初步的探索和研究。主要的研究结果如下:  第一,近三年的物候数据显示:红花果和白花果的物候变化趋势一致,红花果和白花果的雌花前期、雌花期和雄花期持续时间也没有显著性差异(仅红花果具有更长的间花期)。因此,红花果和白花果物候整体上暂时没有出现性别的明显分化,但某些方面可能出现了变异。  第二,钝叶榕少数个体在雨季增加了结果次数,出现树内异步的现象,使榕小蜂不用扩散到其它树上传粉和繁殖,增加了钝叶榕及其传粉榕小蜂的繁殖利益。钝叶榕在2012年8、9月份进入间花期的树的比例陡降,比前两年明显要低,气候数据显示降雨量的异常变化有可能是造成这种现象的主要原因。  第三,每年8-10月钝叶榕进入雌花期的高峰,5-7月达到最低;2-6月钝叶榕进入雄花期的高峰,9-11月达到最低。由于钝叶榕的雌花期和雄花期不能很好的吻合,钝叶榕及其传粉小蜂在我们的观测范围内,正处于很不稳定的状态,钝叶榕的雌花期和雄花期也相应比其它种类的榕树长很多。  第四,钝叶榕物候和气候因子的相关性结果显示:钝叶榕挂果率以及结果的树的比例与温度、相对湿度、降雨量以及三者之间各种交互作用没有显著的相关性。物候和气候均是十分复杂的现象,如果要更加深入的了解它们之间的联系,对钝叶榕物候的不同方面和各种气候因子进行更多的相关性分析是十分必要的。  第五,当其它方面(如物候、雌花花柱影响榕小蜂插入的有效长度、传粉榕小蜂的后代数等)在红花果和白花果之间无差异的情况下,杨氏金小蜂的具方向性的传粉行为在红花果中产生出更多的杨氏金小蜂后代(即花粉携带者),这使红花果的雄性功能得到了加强,有可能推动红花果进一步进化为雄树。最终,钝叶榕有可能进化出雌雄异株的繁殖系统。  第六,杨氏金小蜂虽然在红花果和白花果之间,对红花果具有传粉的偏好性,但其还不能独立制造瘿花,必须依靠传粉榕小蜂才能繁衍后代。当榕果内进入多只杨氏金小蜂时,随着杨氏金小蜂数量增加,榕果内产生的种子数量、传粉榕小蜂数量和杨氏金小蜂数量差异均不显著。传粉榕小蜂虽然更多的在白花果中传粉产卵,但其后代数量在红花果和白花果中没有显著性的差异,并且其种群数量由于杨氏金小蜂的存在而大大的减少了。Lipothymus sp.和传粉榕小蜂具有相同的倾向,但其种群数量极低,对钝叶榕榕蜂系统影响不大。而钝叶榕的种子数量在红花果和白花果间没有差异,杨氏金小蜂在红花果中传粉虽然增加其后代数量,提高了榕树的雄性适合度,但在目前阶段并未增加榕树的种子数量,对于钝叶榕的繁殖还未带来明显的利益。因此,由于钝叶榕本身、传粉榕小蜂和杨氏金小蜂的相互作用和牵制,钝叶榕目前尚未进化到雌雄异株的阶段。  第七,红花果和白花果在雌花性状上虽然发生了部分分化,但目前尚属于同一个种。一般情况下,每种榕树的化学挥发物是独特的、稳定的。再次,根据榕蜂系统中榕小蜂和榕树的繁殖利益冲突理论,红花果和白花果之间的挥发性化学物质可能没有差异。但进一步的验证,还需要通过分别提取红花果和白花果的化学性挥发物质来进行比较。
其他文献
现代战争中战场电磁环境日趋复杂,敌对双方争夺电磁频谱使用和控制权的电子战斗争日益激烈。而作为电子战重要组成部分的接收机则面临着更加复杂、密集、非协作、迅速变化的
贝塞尔波束是由美国Rochester大学的Durnin及其合作者于1987年首次引入光学领域。理想的贝塞尔波束在无界的自由空间中传播时,与其传播方向垂直的每个平面上的强度分布总是保
摘要: 童话作为一种文体,一直是儿童文学重要组成部分。西方有享誉世界的童话经典,而中国童话及其代表的精神特质从古到今都比较缺乏和薄弱。本文从文化学角度分析中国童话薄弱的原因,并且展望新时期中国童话出现的新迹象。  关键词: 中国童话 文化早熟 精神信仰    童话上起远古的神话,在民间文学的土壤中生长酝酿,现在已成为儿童文学的主要载体。凭借着一大批享誉世界的童话作家和作品,童话逐渐在文学领域争得了
滤波器作为选频模块一直在微波毫米波电路系统中扮演着重要的角色。本文在简短的回顾了滤波器发展背景后,分别介绍了悬置微带线结构与抽头结构的特性,给出了悬置微带线的特征阻
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
纳米技术是在近乎原子尺度上研究物质的特性及物质间相互作用的前沿技术。随着科学技术的飞速发展,纳米技术涉及到机械、材料、生物、化学等越来越广泛的领域,对于纳米测量的需求越来越多,对于纳米测量的精度要求也越来越高。高精度的动态位移测量系统是机械、仪表、工具、兵器、宇航等产业获得位置精度的基础,也是上述产业产品及技术不断进步的制约因素。而这些方面光学干涉计量以其能够精确到波长量级的优势成为位移测量系统的
GaN基LED(发光二极管)作为一种新型的固态光源,具有低功耗,长寿命,高发光效率等优点,在显示、照明和指示方面发挥着越来越大的作用。GaN及其伴生的三元甚至四元化合物因其可实现
近年来,随着电源管理芯片技术的发展,集成化方案已经成为该产品发展的主要方向。论文涉及的单片降压型电源管理芯片来源于中国电子科技集团第二十四研究所的项目。该芯片采用开关电源与低压差线性电压调节器(LDO)相结合的设计方案,其中LDO作为电源管理芯片内部的供电模块,为电源管理芯片内部的电路提供稳定的5V电源。本文首先分析了当前电源管理芯片的发展状况,着重描述了电源管理芯片集成化趋势;然后介绍了LDO的
在二维集成电路中,互连金属层的增加限制了电路的性能。而利用垂直互连技术来实现多层芯片堆叠的三维集成电路(Three-Dimension-Integrated-Circuit,3D IC)在很多方面都就有优势,
近年来,低电阻BaTiO3PTCR陶瓷材料在汽车电路过流过载保护、片式元件等方面得到了广泛的应用, PTCR材料电阻率的降低能够扩展高性能PTCR材料的应用范围,低电阻BaTiO3PTCR陶瓷