作者:Jin Chen等 来源:《植物学年鉴》 发布时间:2012-11-28 16:54:30
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榕树-榕小蜂专性传粉维持机制研究获进展

 

鸡嗉子榕的二个变种雌果形态 (A) F. semicordata var. semicordata (FSS) and (B) F. semicordata var. montana (FSM)

榕树-榕小蜂专性传粉通常被用作一模式研究系统,来了解专性传粉与传粉者隔离对被子植物合子前生殖隔离及物种多样性形成的影响。已有的研究认为,不同种传粉榕小蜂对雌花期榕果的特异挥发物的识别是实现传粉者隔离的主要机制。中国科学院西双版纳热带植物园动植物关系组博士研究生王刚等通过对同域分布的鸡嗉子榕 (Ficus semicordata)二个变种的详细研究发现,该种的榕小蜂是通过长距离的嗅觉信号识别和短距离的接触信号共同实现榕树和榕小蜂之间的相对专性传粉关系。
 
鸡嗉子榕是西双版纳地区常见的一种雌雄异株、地下挂果的小乔木,成熟雌果香甜可口,常被鸟类、果蝠和啮齿类动物取食。鸡嗉子榕两个变种形态差异明显,且被不同专性传粉榕小蜂传粉;同时二种榕树的花期重合并经常同域分布,因而是研究榕属植物专性传粉关系和生殖隔离机制维持的理想材料。研究人员首先对鸡嗉子榕的雌花期榕果的挥发性气味进行提取分析,并在室内采用Y型管试验比较不同气味对两种传粉小蜂的引诱能力;为检验先前研究中被忽略的榕果表面触摸信息在榕小蜂近距离宿主判别中的作用,他们在半人工控制条件下,观察比较传粉榕小蜂在宿主和非宿主榕树的雌花期榕果上的进果行为;同时,研究人员还进行了人工杂交试验和种子萌发实验,来评估榕小蜂的错误拜访对榕树繁殖的可能影响。
 
实验结果显示:1)鸡嗉子榕两变种榕树雌花期榕果挥发物的构成差异极显著,但两种榕小蜂对挥发物的反应不同,其中一种小蜂对两种挥发物没有明显的偏好性;这说明在该系统中,榕果特异挥发物并不能保证对传粉榕小蜂的专性吸引;2)当将榕小蜂引入雌花期榕果表面上时,两种榕小蜂都会用触角连续敲打榕果表面。两种传粉榕小蜂在非宿主榕果上都倾向离开,而在宿主榕果上都倾向钻入果腔。近距离的榕果表面接触信号对两种榕小蜂的宿主判断起到很关键的作用;3)两种榕小蜂均能突破榕果苞片口物理隔离而进入非宿主的雌性榕果内进行授粉和产生种子,虽然被非传统榕小蜂授粉的榕果产生的种子数目较少,但杂交种子和纯合种子在萌发阶段均具有极高的萌发率(97%-99%),提示两榕树变种上的专性传粉关系可能并不太稳定,变种间杂交和基因交流有可能发生。
 
相关研究成果以The mechanism of pollinator specificity between two sympatric fig varieties: a combination of olfactory signals and contact cues为题,在线发表于国际期刊Annals of Botany上。(来源:中科院西双版纳热带植物园)
 
 
 
 
 
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