文摘

Plant-pollinator交互通常视为紧密协同进化,互惠关系。本研究旨在确定花来访的蔬菜作物,蜜蜂茄属植物violaceum,buzz的效率被蜜蜂授粉果实和种子生产在斯里兰卡。七个蜜蜂种类:Hoplonomia westwoodi,Amegilla comberi,Patellapis kaluterae,Xylocopa tenuiscapa,api dorsata,三角iridipennis,Ceratina hieroglyphica访问的花朵美国violaceum,前四种蜜蜂嗡嗡作响。蜜蜂嗡嗡作响是第一个访问茄属植物鲜花,其次是nonbuzzing蜜蜂。处理的时间h . westwoodi和p . kaluterae随花粉细胞质中消耗的可用性与花的年龄,比在老花更长的新花。处理时间更大的蜜蜂嗡嗡作响,h . westwoodi,高于小p . kaluterae。果实,种子,在花了嗡嗡的蜜蜂和种子发芽力明显高于那些花袋装排除传粉者。

1。介绍

Plant-pollinator相互作用是非常复杂的(1)和近四分之三的被子植物依靠动物向量将花粉在花(2]。颜色,形状,和花的气味是众所周知的特征部分确定类型的动物传粉者访问他们(3]。与大多数开花植物的花药由分裂沿整个小腔开放,许多不相关的植物显示一个不寻常的花药破裂机制poricidally某些花药的开裂的(4]。囊里开花植物72科574属的物种通过毛孔裂开,其中54科357属限制移除花粉的蜜蜂嗡嗡作响(5]。除花粉需要蜜蜂在花(6在“花药锥”[],旋度4),振动间接飞行肌肉在高频率接触花粉囊,从而诱发快速解放(7]。这产生一个声音嗡嗡叫的声音,是一种独特的授粉称为“buzz授粉”[5]。

许多蜜蜂包括孤独和社会动物,通才和专家经常使用声波降解法收获花粉(8]。用蜜蜂出现在世界上最主要的蜜蜂家庭,在至少七科50多个属9]。布克曼和甘蔗8)进一步表示,这两个属,api和三角从来没有观察到用poricidal花。蜜蜂的属Hoplonomia, Lasioglossum,Patellapis(家庭Halictidae),Amegilla和Xylocopa(家庭蜜蜂科)一直在观察到buzz花poricidal花药在斯里兰卡(10]。

嗡嗡的蜜蜂通常活跃在清晨因为花药裂开的buzz鲜花出现在这个时期。振动的总时间囊里嗡嗡的蜜蜂所给定的花朵被称为蜜蜂的处理时间(5]。处理时间不同于一个蜜蜂物种到另一个(11]。布克曼和甘蔗8花粉)发现了一个积极的关系可用性和处理时间对个人花访问,表明花粉的蜜蜂在花丛中返回的直接评估茄属植物elaeagnifolium。此外,他们发现蜜蜂选择性地访问年轻pollen-rich花比年长花花更多的时间在年轻的花朵。Cochlospermaceae茄科、野牡丹科、红木科,豆科,五桠果科几个例子靠嗡嗡的蜜蜂授粉的植物的家庭(12]。

裂开的条件下通过两个小的顶端毛孔是茄科的特性中发现许多物种,特别是属茄属植物(13]。茄属植物花为蜜蜂提供一个相对富裕的花粉源,拜访他们14]。尽管他们缺乏花蜜和花粉限制(只有终端花药毛孔),它们严重访问大量的个人至少有几个种蜜蜂的15]。茄属植物是一个国际化的属2000多种,是第二个最大的开花植物(属8]。属茄属植物全球经济的重要性,其中包括等主要作物物种茄属植物melongena(茄子)和美国tuberosum(土豆)。即使的综合症茄属植物授粉是众所周知的,几乎没有信息11,16关于特定传粉者和授粉的茄属植物物种(15]。茄属植物violaceum是一个微妙的多年生植物物种经常培养为一年一度的灌木。茄属植物violaceum被认为是世界上大多数野生植物,而是一种蔬菜作物在斯里兰卡。然而,水果大多是来自广泛种植灌木,在当地市场很贵。没有研究已经进行到目前为止确定的野生传粉者美国violaceum和它们的重要性在水果和种子集。因此,本研究旨在(i)确定病耻感的时间接受花药裂开美国violaceum花,(2)确定收集和携带花粉的蜜蜂美国violaceum并记录他们的活动期间,(iii)调查处理时间不同的蜜蜂物种美国violaceum花在不同年龄(峰值活动期间的蜜蜂),和(iv)评估在袋装鲜花水果和种子集合,以防止昆虫接受昆虫游客访问和初开的花。

2。材料和方法

这项研究是在两个网站:一个位于Meewatura;农业研究领域7°15′N, 80°45′E)康堤Peradeniya大学公园地区,另一个在家里花园(7°15′11′′N, 80°21′2′′E) Kegalle区。授粉试验只进行了在该领域在Kegalle 25苗栽培试验。

2.1。确定的时间的污名感受性和花药裂开

耻辱的感受性和花药裂开在刚打开5花美国violaceum。耻辱的时候接受了通过观察耻辱通过放大镜每10分钟从6.30点,至2.00点。耻辱感动了一根针尖端观察粘性和被认为是耻辱的时间接受。花药裂开的时候被摇花在白皮书中观察到每10分钟从6.30点。花粉被释放的时间,收集到白皮书被认为是花药裂开。

2.2。确定囊里的花的花粉粒数量在不同的年龄

花在不同的时代,新的,已经,幼童和>幼童花选择。从每一朵花,一个花药取出,放置在一个固体表面玻璃。花药纵向切割,花粉粒被移除到手表玻璃。1毫升50%的酒精添加到包含花粉粒的固体表面玻璃。从这个混合物,1.00毫升成交量转移Sedgewick-Rafter细胞(一种血细胞计数器)。五高的细胞数量的花粉粒数和花粉粒的平均数量的估计。这是重复的鲜花在不同年龄使用五花药在每个年龄类别。

2.3。收集和识别的蜜蜂访问美国violaceum花

蜜蜂访问的花朵美国violaceum收集使用扫净。Kegalle网站,蜜蜂花去观察十晴天,直到没有记录的新物种。嗡嗡的蜜蜂被确定他们生产的声音嗡嗡的声音在花粉囊收集从花药。蜜蜂不产生可听见的声音在花药被分组为nonbuzzing蜜蜂。蜜蜂收集从2009年5月在Meewature网站的初步调查,从2009年8月至11月在Kegalle网站。蜜蜂被确定使用键来确定蜜蜂的斯里兰卡17)和参考收集的蜜蜂在无脊椎动物分类学和多样性提出设施(ISDF)生态学系Peradeniya大学。

2.4。记录的活动时间蜜蜂的嗡嗡声和Nonbuzzing来访的茄属植物的花

活动时间蜜蜂的嗡嗡声和non-buzzing物种Kegalle观察到网站。蜜蜂的活动时间由他们去花在7.00点之间。至4.00点。在四个晴天。每个蜜蜂的丰富物种并不确定。

2.5。确定两个常见的蜜蜂嗡嗡作响的处理时间花在不同的年龄

最常见的两种蜜蜂嗡嗡作响的访问美国violaceum鲜花被选来研究他们的处理时间。二十个花蕾准备打开Kegalle网站选择。物种的总时间,一个特定的蜜蜂发出嗡嗡声在每个选定的花朵在30/11/2009记录。第二天,这些花被认为是天老蜜蜂每个物种的总处理时间在这些条件下被记录。第三天,这些花被认为是2天的总处理时间老蜜蜂物种被记录。第四天,这20个鲜花被认为是> 2天每个蜜蜂的总处理时间老物种鲜花都被记录下来。因此,两种蜜蜂的总处理时间在五个新,天,为期两天的观察- - - >幼童花只有在晴天(从环境条件变化的影响降到最低)从30/11/2009 03/12/2009h . westwoodi从04/12/2009 07/12/2009p . kaluterae。十标本每个两个常见的女性(男性蜜蜂不buzz花收集花粉)嗡嗡的蜜蜂种类身体长度的测量调查之间的差异的身体长度两种蜜蜂嗡嗡作响。

2.6。Buzz的效率研究蜜蜂授粉的水果和种子集合美国violaceum

授粉试验进行了从2009年8月到2009年12月在该网站Kegalle研究buzz的效率由蜜蜂授粉果实和种子组美国violaceum。15串花蕾被随机选择并由细网格袋防止访问的蜜蜂花。另一个随机选择的15串花蕾被标记,对蜜蜂开放参观。平均数量的水果生产,每个果实和种子的数量在两个治疗。从每个水果的种子获得两个治疗数,并允许在湿纸巾在培养皿发芽。种子发芽和un-germinated产生两种治疗(袋装和开放)。

2.7。数据分析

从研究获得的数据进行了分析使用Minitab 14.0和MS excel - 2007。MS excel - 2007用于比较不同数量的花粉粒在花药的鲜花在不同年龄和不同处理时间的两个常见的花朵嗡嗡的蜜蜂物种在不同的年龄。进行非参数检验(克鲁斯卡尔-沃利斯检验)来确定是否有重大关系的数量每花药花粉粒花在不同的年龄。两个示例t以及进行了使用Minitab 14来确定是否有显著区别两个常见的蜜蜂嗡嗡作响的处理时间在每个年龄类别和鲜花的身体长度之间的差异在95%置信区间两种常见的蜜蜂嗡嗡作响。同样的分析进行测试的差异活动开始和结束之间的活动non-buzzing蜜蜂,蜜蜂嗡嗡作响美国violaceum花。水果的数量,每果种子,发芽种子的数量每水果产自这两个治疗(开放和袋装花)也使用两个示例分析t以及。

3所示。结果

在托儿所,幼苗出现后20 - 30天内种植的种子美国violaceum。苗花了15天达到种植阶段,120 - 130天达到生殖阶段。在成熟,植物产生花蕾在五到八天,他们发展成花一周内。在65 - 70天内水果生产。平均而言,植物花了近七个月生产成熟水果从苗期。花蕾发育成花花了近一个星期。新花大约7.30点。和一朵花的寿命是3到4天。耻辱的花依然接受在8.00和11.30之间点后盛开的鲜花。7.30和8.00点之间的花药裂开。 Pollen grains of美国violaceum是黄白色,干燥,物料与0.02毫米的长度和宽度。

3.1。囊里的花粉粒数量与花的年龄

图1显示了变化的平均数量在花药与花粉粒花的年龄。最高金额的花粉粒在新条件下被发现。被发现在花药花粉的最低数量超过两天。克鲁斯卡尔-沃利斯检验的结果是重要的(、3 d.f。)表明花粉粒的平均数量在不同年龄花药中明显不同种类的花。

3.2。蜜蜂访问的花朵美国violaceum

初步调查四种蜜蜂Meewatura记录访问的花朵美国violaceum其中,Hoplonomia westwoodi和Patellapis kaluterae(家庭Halictidae)蜜蜂嗡嗡作响三角iridipennis和api dorsata(家庭蜜蜂科)是non-buzzing蜜蜂。

Kegalle网站,美国violaceum即花了四种蜜蜂嗡嗡作响;Amegilla comberi,Xylocopa tenuiscapa(家庭蜜蜂科),h . westwoodi和p . kaluterae(家庭Halictidae),其中后两个物种是最常见的。Xylocopa tenuiscapa是稀有物种,主要是发现在农田上空盘旋。Ceratina hieroglyphica, t . iridipennis和答:dorsata(家庭蜜蜂科)是non-buzzing蜜蜂在这个网站。发现non-buzzing蜜蜂收集花粉传播发布的花瓣,由于振动的传粉者的活动以及他们发现stigmae上觅食。

3.3。活动时间携带花粉的蜜蜂在花的美国violaceum

蜜蜂花粉进行观察研究他们的活动时间的花朵美国violaceum五个阳光明媚的日子。活动时间的嗡嗡声和non-buzzing蜜蜂访问美国violaceum花在图给出3。

第一个访问的花朵美国violaceum蜜蜂嗡嗡作响,紧随其后的是蜜蜂。活动的开始时间non-buzzing蜜蜂,嗡嗡的蜜蜂之间明显不同(值= 0.000,T值= 4.79,)。然而,活动结束non-buzzing蜜蜂,嗡嗡的蜜蜂之间没有明显不同(值= 0.162,T值= 1.45,)。non-buzzing蜜蜂;a . dorsata iridipennis和c . hieroglyphica观察大多在9.30点。蜜蜂活动高峰期间的大部分物种活跃在鲜花Kegalle网站从9.30点。至11.00点。

3.4。处理时间的两种常见的嗡嗡的蜜蜂在花丛中在不同的年龄

Hoplonomia westwoodi(意思是身体),p . kaluterae(意思是身体),其中前者蜜蜂是规模比较大,是最常见的嗡嗡声蜜蜂种类Kegalle的网站。两种嗡嗡的蜜蜂的身体长度也明显不同(T值= 54.44,值= 0.000,)。图2比较两种蜜蜂嗡嗡作响的平均处理时间在新开的,已经,幼童和>幼童不花。最长的两种蜜蜂的处理时间是观察到的新花在最短处理时间花> 2-days-old。岁之间有显著差异的花和处理时间h . westwoodi(、3 d.f。),p . kaluterae(、3 d.f。)。

有显著差异的处理时间h . westwoodi和p . kaluterae在新开的花T值=−7.38,值= 0.000,),已经花(T值=−5.23,价值,),幼童花(T价值,价值,),超过幼童花(T价值,价值,在95%置信区间。密切观察表明,p . kaluterae振动的每个花药锥单独一朵鲜花,花更多的时间在一个花相比h . westwoodi振动都花药锥单个的花。

3.5。Buzz授粉效率的水果和种子集合美国violaceum

3.5.1。果设置

15的花串中含有大约230的花朵美国violaceum保持开放,促进蜜蜂访问,95年水果形成代表总数的41.31%的花。水果最多的水果(10)是获得从一个打开的束了18花(55.55%),最低数量的水果(水果4日)从打开群曾获得12花(33.33%)。

其他15个花串中含有大约230的花朵美国violaceum一直被细网格袋关闭以防止蜜蜂造访,只有38个水果形成占总额的16.52%的花。水果最多的水果(4)从封闭群曾获得18个鲜花(22.22%)和最低数量的水果水果(1)封闭群14花(7.14%)。统计分析表明,有一个显著区别水果的数量由开的花和袋装花(价值,价值,)。

3.5.2。种子集

这两个示例t以及种子的数量由开的花和袋装鲜花表示,有一个显著区别开的花种子生产的数量和袋装花(T价值;价值,)。水果由开放的花串,总数的96% 248年的种子发芽。水果由袋装花串,总数的92% 208年的种子发芽。统计分析表明,从开的花发芽种子的数量产生明显不同于袋装花(T价值,价值,)。

4所示。讨论

4.1。蜜蜂的游客美国violaceum

花花的花蜜不在茄属植物(18),所有的蜜蜂访问美国violaceum花粉。最常见的蜜蜂访问美国violaceum花儿嗡嗡的蜜蜂属于家庭Halictidae包含最多的蜜蜂种类为斯里兰卡记录(19]。的差异之间的物种组成的蜜蜂Kegalle站点和蜜蜂物种的康堤站点表示站点特异性访问同一作物在不同地区的国家。Hoplonomia Patellapis,和Amegilla物种是地面筑巢的蜜蜂(20.],不能饲养为家养蜜蜂提供筑巢的地方,饲养蜜蜂,蜜蜂和其他干嵌套为作物授粉。这一发现强调了保护的重要性这一野生蜜蜂动物群在农田甚至在淡季的作物。三个non-buzzing蜜蜂api dorsata,三角iridipennis,和Ceratina hieroglyphica可能导致授粉的小花美国violaceum他们发现有时stigmae的花朵。安德森和系列(15)报告三角物种非常丰富茄属植物花花99%忠诚,因此是重要的传粉者。类似的研究在康堤站点进行记录答:cerana在斯里兰卡,最常见的蜜蜂访问的花朵美国melongena(21]。这个物种的缺失美国violaceum鲜花需要invesigated。有史以来一个次要昆虫的调查访问美国violaceum将文档不同种类的嗡嗡声和non-buzzing蜜蜂在不同地区的国家减少biasness在本研究的结果。

蜜蜂嗡嗡作响观察目前的研究是多面手,访问期间各种花朵的花粉和花蜜10]。花的s . violaceum这些多面手蜜蜂已经成为专家收集花粉,表明美国violaceum限制其特定群蜜蜂花粉可用性可以震动花药锥释放花粉。活动的开始时间的显著差异蜜蜂的嗡嗡声和non-buzzing表明buzz传粉者的重要性开始花粉释放有利于其他non-buzzing蜜蜂访问美国violaceum。蜜蜂嗡嗡作响了新开的花朵比衰老更频繁的褪了色的白色花瓣和棕色颜色花药(22,23),没有对比,可能提供长途信号识别花粉花药的损耗与花的年龄(11,24,25]。这些信号可以帮助蜜蜂花精力只对成功的访问。

4.2。岁花,花粉可用性和处理时间的Buzz传粉者

释放大量的花粉在初始振动的新花蜜蜂(26)减少花粉的数量与年龄。损耗的数量每花药与花粉粒花的年龄与处理时间8,11,27,28的h . westwoodi和p . kaluterae。困难和巴克利12)建议类似的发现茄属植物花。减少处理时间的两个蜜蜂嗡嗡作响,h . westwoodi和p . kaluterae花的年龄可能是由于低可用性的花粉从age-dependant花的变化是显而易见的。布克曼(5表示相反的目前的研究发现,其中处理时间短在新花比年长的鲜花,因为蜜蜂往往buzz长次花花粉含量较低。这可能在花粉较低的系统可用性,如果新兴buzz传粉者的季节性和减少之间的竞争也嗡嗡的蜜蜂活跃的同时不类似于目前的研究系统。

的身体大小h . westwoodi和p . kaluteare反向与处理时间15]。两个物种之间的差异处理时间最有可能是由于他们的行为在花药锥振动,单独或集体根据自己的体型。这一发现也支持曼(5)和雪莱和维拉波斯11]。根据系列(9),只有大型昆虫嗡嗡作响的能力和移除花粉花药和花粉向量函数。两个常见的蜜蜂物种记录在当前研究比较小的蜜蜂。然而,斯里兰卡最大的蜜蜂,x tenuiscapa访问的花朵美国violaceum小,不能有效地处理花药锥。

4.3。Buzz授粉果实和种子集合茄属植物violaceum

显著差异的水果和种子集合之间的两个治疗可能主要是由于蜜蜂访问,促进去除和运输开的花的花粉。嗡嗡的蜜蜂访问开的花可能会交替地,自花传粉,或者可能比闭花授粉的方法有效,可能自花传粉没有蜜蜂嗡嗡作响。花粉直接从云由于蜜蜂振动可能降落在耻辱的花促进自花受粉。如果蜜蜂花粉身上收集之前其他工厂来访期间,它可能促进异花授粉的污名。花粉囊袋装的花可能释放由于风力振动。因此,似乎美国violaceum花是使用生物和非生物授粉代理为其授粉(29日- - - - - -32]。密切观察应监控蜜蜂访问调查的贡献异花授粉的蜜蜂来提高种子和水果集合和自花受粉美国violaceum。Kakizaki [33),琼斯和罗莎(34和朋友和高35)报告茄属植物植物生长在笼子里没有蜜蜂生产的水果。贝利(36和蓝染等。37)报告说,大量的种子被蜜蜂相比,异花授粉产生的人工授粉导致更少的种子美国melongena。Fandino [24)报道,种子来自自花受粉的平均数是低于与熊蜂授粉实验,表明buzz授粉更适合达到一个更高的种子的形成。获得的显著区别发芽种子的数量每从袋装鲜花和水果生产开的花可能是由于开的花,促进异花授粉的蜜蜂授粉。在蜜蜂、发芽力芸苔属植物显著(从83%上升到96%38),从目前的研究也是显而易见的。本研究的结果强调的重要性自然野生蜜蜂授粉当地归化外来作物在自然条件下。

确认

作者感谢农业部工程提供农业研究领域在Meewatura, Peradeniya大学。建设性的评论的匿名评论者的感激地承认。