1、 本科毕业论文 （ 20 届） 八角金盘传粉昆虫及其访花行为 所在学院 专业班级 生物科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目录 目录 摘要 .I Abstract . II 引言 . 1 1 材料与方法 . 4 1.1 材料及样地 . 4 1.2 实验方法 . 4 1.2.1 繁育系统的检测 . 4 1.2.2 访花昆虫种类调查及访花行为观察 . 4 1.2.3 访花频率的记录观察 . 4 1.2.4 柱头可授性的检测 . 4 2 结果及分析 . 6 2.1 八角金盘的繁育系统 . 6 2.2 八角金盘的开花动态 . 6 2.3 访花及传粉昆虫的种类 . 6 2.4 主要传
2、粉昆虫的访花频率日变化规律 . 6 2.5 主要传粉昆虫的访花行为与传粉 . 7 2.5.1 胡蜂的访花行为与传粉 . 7 2.5.2 蝇类的访花行为与传粉 . 8 3 讨论 . 9 4 结论 . 10 参考文献 . 11 传粉 . 13 译文原文 .错误 !未定义书签。 致谢 .错误 !未定义书签。 中文摘要 I 摘要 摘要 八角金盘为冬季开花植物，探讨其访花昆虫种类及访花行为对研究冬季开花植物的传粉生物学规律具有重要意义。通过对八角金盘 (Fatsia japonica（ Thunb.） Dccne. et Planch.)访花昆虫种类、访花频率、访花时间、访花行 为进行初步研究。结果发现
3、：八角金盘的传粉昆虫有 2 目、 3 科、 3 种，主要为金环胡蜂 Vespa mandarinia Smith、斜斑 鼓 额 食 蚜 蝇 Scaeva pyrastri (L.) 及 大 头 金 蝇 Chrysomya (Compsomyia) megacephala(Fabricius,1784)；八角金盘提供的酬物主要为花粉与花蜜，食蚜蝇舔食其花粉与花蜜，而金环胡蜂与大头金蝇主要吮吸花蜜；金环胡蜂、大头金蝇及斜斑鼓额食蚜蝇的访花高峰均在 10:30 14:30；斜斑鼓额食蚜蝇访花时间较长， 510min，金环胡蜂访花 时间较短， 830s，大头金蝇访花时间最短只有 35s。冬季开花植物访
4、花昆虫特征表现为种类少，多为蜂类、蝇类，访花高峰多在中午前后。 关键词 八角金盘，传粉昆虫，访花行为，访花频率 英文摘要 II Abstract Abstract Fatsia japonica is the plant blooming in winter. The study of pollinating insects and their flower-visiting behavior on Fatsia japonica helps better understanding of the pollination law of these kinds of plants bloomin
5、g in winter. The species of the visiting insects to Fatsia japonica and their visiting frequency, time and behavior were observed and analyzed in this paper. The results show that the insects visiting to Fatsia japonica include 2 orders, 3families and 3 species. The mainly pollinating insects includ
6、e Vespa mandarinia, Scaeva pyrastri and Chrysomya (Compsomyia) megacephala(Fabricius,1784). The visiting frequency is obviously different among three pollinating insects. The frequency peak of Vespa mandarinia and Chrysomya (Compsomyia) megacephala(Fabricius,1784) visiting to the plant appeared in t
7、he period of 10: 30 to 14: 30. Scaeva pyrastri fed on the nectar and the pollen of the plant and its visiting time is around 5 to 10 minutes while Vespa mandarinia and Chrysomya (Compsomyia) megacephala(Fabricius,1784) fed on the nectar and their visiting time is relatively shorter which is 8 to 30
8、seconds and 3 to 5 seconds, respectively. In winter the pollinating insects of the plant blooming are few. The main species are wasp and flies. The visiting frequency peak was at around midday. Key words Fatsia japonica（ Thunb.） Dccne. et Planch., pollinators, flower visiting behavior, visiting freq
9、uencies 引言 1 引言 八角金盘 (Fatsia japonica （ Thunb.） Dccne. et Planch.) 为五加科常绿灌木，主要分布于我国南方等地，是我国重要的中草药资源 , 主要作用是清热解毒、 活血化瘀 1。八角金盘是冬季开花植物，适应性、抗性强，是优质的绿化观赏植物。其繁殖主要以播种繁殖为主，辅以扦插、分株繁殖，有性生殖是该种群扩大分布范围的重要生殖对策。目前传粉生态学研究成为种群繁殖生态学研究的主要方向 2。众多学者在八角金盘的药理学 1、光合作用 3、繁殖技术 4以及抗冻性 5等方面做了相关研究，但有关八 角金盘传粉生物学方面目前还未见报道。八角金盘的花期
10、一般 11 月到 12 月底，这一时期开花的植物很少，通过八角金盘访花昆虫的调查对进一步研究南方昆虫在冬季的取食及行为生态具有重要意义。通过对八角金盘的传粉生物学的研究，旨在掌握八角金盘的繁殖特性，以期为深入研究八角金盘的物种形成、性别分化、居群遗传学及保护生物学等奠定基础。 目前传粉生态学已经成为居群生物学和进化生物学中的热门领域。该领域主要研究与传粉有关的生物学特性及其规律。传粉生态学是植物有性生殖研究的核心内容。传粉系统由花粉、柱头和传粉媒介 3 个部分组成和维系 ,被认为是被子植物多样化最重要的一个因素。传粉是种子植物受精的必然阶段。花粉的运动在很大程度上限定了植物个体间的基因流和群体
11、的交配方式 ,从而影响后代的遗传组成和适合度。 由于受环境温度的影响 ,昆虫的访花时间段各不相同 长期以来 ,植物繁育系统的多样性引起了生物学家的兴趣。在许多情况下 ,花的性别系统与两性花模式有所不同 ,从而表现出各式各样的繁育系统类型 (刘林德等 , 2002) 。在自然界中 ,纯粹的自交和异交都很少见 ,大多数异交植物可以自我授粉 ,而大多数自交物种也可以异交 (Vo2gler 若不良天气引起花闭合 ,当天气好转花又重新恢复开放状态 ,这种闭合和开放都可逆 ,称为暂时性闭合 ( temporal closure) 。何亚平等( 2006)在麻花艽 (Gentiana stram inea
12、Maxim. ) 中证明了这 2 类不同性质花闭合的存在。俞孔坚等 (1985)研究过其花冠闭合过程 ,但未曾描述花冠闭合过程中柱头的位置及其原因。调查结果显示 ,花闭合后柱头的位置会受气候条件的影响 ,晴天和阴天之间的日平均气温、日最低温存在显著差异 ,阴天时柱头在闭合花冠内的花比晴天柱头在闭合花冠内的花多。这可能是因为阴天时环境温度较低、湿度较大 ,而闭合花冠内可以维持相对恒定的温度和适宜的湿度 ,为花粉萌发提供一个相对稳定的 “ 微环境 ” ,促进八角金盘花粉萌发和花粉管的生长 ;且柱头回到闭合花冠内可受到保护 ,还可防止柱头上花粉的损失。 花 粉必须在具有活力时到达适宜的接受柱头才能完
13、成传粉过程，具有接受花粉的适宜柱头的花朵即处于柱头可授期（雌性期）。花粉和柱头的形态结构、花粉的活力与寿命以及柱头的可授性等便成为必须关注的问题。研究结果显示 _ 无梗五加的柱头在花柱明显伸长、柱头二裂、乳突细胞呈兔耳状时，有强烈的过氧化物酶活性，此时应该是接受花粉最适宜的时期。这种花柱首先伸长之后才具可授性的现象与许多植物如菠菜、刺五加等类似。 花粉必须在具有活力时到达适宜的接受柱头才能完成传粉过程 , 具有接受花粉的适宜柱头的花朵即处于柱头可授粉期。花粉保持活力的时 间长短和柱头可授粉期的长短组合在一起 , 深刻影响着自花传粉率、开花不同阶段的传粉成功率、各种传粉者的相对重要性、雄性和雌性
14、功能之间的相互干扰、不同基因型的花粉之间的竞争以及配子体选择的机会等因此 , 花粉和柱头的形态结构、花粉的活力与寿命以及柱头的可授粉性等便成为必须关注的问题。华北蓝盆花的柱头在花柱明显伸长、柱头二裂后才是接受花粉的适宜时期。这种花柱首先伸长、之后才具可授粉性的现象与许多被研究过的植物如菠菜、刺五加、短梗五加等类似经过长期的协同进化 , 传粉动物与显花植物之间形成了一种互利的关系 , 即动物在采 食花粉和花蜜的同时 , 为植物起了传粉受精的重要作用 19。然而 , 不同访花者的访花时间、访花长短和访花频率是不一致的。有些访花者是主动传粉的 , 如膜翅目、鳞翅目昆虫就是直接取食花粉和花蜜 18;
15、而双翅目的蜂虻则是取食花蜜和取食花中蚜虫兼之 ; 鞘翅目、半翅目和直翅目昆虫一般是在取食花瓣、柱头或吸食汁液时被动传粉的总之 , 华北蓝盆花的种子是虫媒传粉的产物 , 访花者的高频率访问为华北蓝盆花的传粉成功提供了可能。如果没有传粉昆虫 , 其后果不但影响生态系统的稳定性 , 而且危及人类的生存。这在人工栽培华北蓝盆花尤 其是人工采种、繁种时是值得注意的引言 3 问题。 当然 , 许多因素如光照、大风、温度、阴雨天气等都可以影响访花者的数量、行为和频率并进而影响植物的传粉和座果。其中 , 影响最大的就是天气状况 , 如果盛花期遇到持续阴雨天气 , 传粉即不能成功。气象因素可能还会影响生境昆虫区
16、系 , 进而影响访花者的种类和数量。在不同地点的不同植株周围 , 花期相遇的植物无论是在种类还是在数量上都有所差别。 材料与方法 4 1 材料与方法 1.1 材料及样地 试验的材料为八角金盘（ Fatsia japonica （ Thunb.） Dccne. et Planch.） ； 浙江海洋学院校园内进行。地理位置为东经 12130 12325，北纬 2932 3104，属亚热带南缘海洋性季风气候，年平均气温 16 ， 1 月平均气温 4.3 6.1 ， 7 月平均气温 26.3 28.1 6。 1.2 实验方法 1.2.1 繁育系统的检测 通过在花的附近不同位置放置涂有凡士林的载片，检测
17、是否存在风媒传粉 14。通过去雄套袋检测其是否存在无性生殖，通过不去雄套袋检测其是否存在自花传粉，并且检测其结实率，通过去雄并人工辅助授粉，检测其异花传粉的结实率 16,17。 1.2.2 访花昆虫种类调查及访花行为观察 在开花盛期观察访问八角金盘 花的昆虫 ,凡是在八角金盘花朵上停留的昆虫，都用网捕捉并杀死，带回实验室鉴定或送专家鉴定。 访花昆虫又称之为喜花昆虫，主要是在显花植物上活动较为频繁的昆虫种类，它根据访花者访花的目的不同，以及在植物传粉中是否发挥作用及作用的大小的差异，可将访花昆虫分为传粉昆虫、天敌昆虫和取食花朵的昆虫 7。试验主要通过每天早 7时至下午 5时观察记录访花昆虫。 访
18、花行为主要通过目测、相机拍摄及录像机录像等手段记录其访花行为。 1.2.3 访花频率的记录观察 逐日记录各种访花昆 虫的访花频率，总结出日访花频率变化规律及整个花期的访花频率变化规律。 1.2.4 柱头可授性的检测 用联苯胺 -过氧化氢法测定柱头的可授粉性 13。具体方法如下：在盛花期 ,任选处于不同阶段的八角金盘花放入含有联苯胺 -过氧化氢反应液（ 1%联苯胺： 3%过氧化氢：水 =4:11:22,体积比）的血球计数板上。若柱头具可授性 ,则柱头周围的反应液呈现蓝色材料与方法 5 并有气泡出现。测定持续到柱头可授性消失为止 结论 6 2 结果及分析 2.1 八角金盘的繁育系统 通过在八角金盘
19、植株不同距离（ 30cm、 60cm、 100cm）放置涂有凡士林的载玻片，经过镜检，没有发现花粉，证明其传粉非风媒传粉。 去雄套袋的八角金盘没有结实，说明八角金盘不存在无性结实现象。 不去雄套袋的八角金盘结实率很低只有 10%，说明八角金盘有少量的自花传粉。 经过去雄套袋，并且人工辅助授粉后，八角金盘具有较高的结实率，达到 85%。说明八 角金盘主要 为异花传粉 。 2.2 八角金盘的开花动态 八角金盘花期 10 12月，伞形花序集生成顶生圆锥状花序，白色，花序直径为 34cm。花序的开放顺序为下面的花先开放，上面的花后开放。始花期为 10月 17日。终花期为 12月 26日。八角金盘花瓣
20、5枚，雄蕊 5枚，开花初期雄蕊长于花柱，花瓣脱落后柱头长于雄蕊。上位 花盘半圆形突起，淡黄色，花期分泌蜜汁，分泌时间为 9:0015:30，并且花瓣脱落后在子房上端的花盘还可以继续分泌花蜜。 经柱头可授性检测得知，柱头从开花初期柱头不具可授性，开花后期到花瓣脱落以后具有可授性。开花初期由于雌雄蕊长度不等，并且柱头不具可授性，避免了自花授粉 15。开花后期，由于柱头长度迅速伸长，并且柱头具有可授性，这时花瓣虽然脱落但是花仍有花蜜分泌，所以吸引昆虫为其传粉。 2.3 访花及传粉昆虫的种类 访花昆虫 3种，隶属于 2目、 3科。其中传 粉昆虫有 3科，即胡蜂科、食蚜蝇科、丽蝇科。主要传粉昆虫为金环胡蜂 Vespa mandarinia Smith、斜斑鼓额食蚜蝇 Scaeva pyrastri (L.)、大头金蝇 Chrysomya (Compsomyia) megacephala(Fabricius,1784)。 2.4 主要传粉昆虫的访花频率日变化规律 访花频率是指单位时间内昆虫访问单个花朵或一个花序的次数。八角金盘的主要访花者
