野生蜜蜂嗡嗡叫访问增强种子在茄子,茄属植物melongena

文摘

百分之六十的被子植物poricidal花药由蜜蜂奋力(膜翅目:蜜蜂总料:Apiformes)。植物类群与茄属植物类型的花有较大的花药和短纤维。茄属植物melongena(茄科)是更常见的有效地通过buzz传粉昆虫授粉。目前的研究记录了蜜蜂和探视的昼夜模式鲜花,他们之间的关系处理的时间和花的年龄,和蜜蜂的影响访问水果和种子美国melongena在康堤地区两个站点。buzz授粉效率在没有蜜蜂授粉决心使用开放芽和芽满传粉者排除袋。平均150天拍摄完成的生命周期茄属植物melongena。三两nonbuzzing蜜蜂嗡嗡的蜜蜂和网站我和五两nonbuzzing蜜蜂嗡嗡的蜜蜂和网站二世都被记录下来。处理的时间Pachynomiasp.和Hoplonomia westwoodi表明,蜜蜂花更多的时间在新花比在老花。处理时间的小蜜蜂,Pachynomia比更大的蜜蜂,sp。h . westwoodi。统计数据在传粉者排除实验表明,果实和种子集合美国melongena增强了奋力的蜜蜂。

1。介绍

授粉是最重要的一个plant-animal交互繁殖的植物(1]。授粉生物全神贯注授粉35%的植物种植在世界2]。其中,超过1500的植物物种被蜜蜂授粉(3]。咖啡(等农作物Coffeaspp。)4,5),瓜(Citrullus lanatus)(6),番茄(茄属植物lycopersicum)(7),向日葵(向日葵)(8)、菜籽油(芸苔属植物spp。)9),和蓝莓(Vacciniumspp。)10)的常见例子bee-pollinated作物。蜜蜂授粉的蜜蜂中,某些演化支如木匠(Xylocopini),大黄蜂(Bombini)和兰蜂(Euglossini、Centridini Augochlorini)能够震动花收集花粉。因为这个强大的快速振动的嗡嗡声,这种现象被称为“buzz授粉”[11]。

Buzz授粉中可以看到的植物357属代表54家庭的被子植物(12]。这些植物poricidal花药,这意味着花药裂开释放花粉,但不需要自然或人工振动通过顶端释放花粉毛孔(13]。花粉是隐藏的,只有专门的蜜蜂嗡嗡振动花的花粉囊,花粉浪费很低在奋力的鲜花12]。大多数奋力的花几乎没有雄蕊(14)和下行位置面临积极歧视挂的蜜蜂嗡嗡声时(15]。强烈的花药黄颜色对比明显,通常紫色或白色花冠是奋力的花的特征。花如此强烈对比色在可见光谱的光已经被证明是吸引蜜蜂pollen-gathering即使没有加强紫外线模式(11]。

茄科植物的例子之一的家庭被嗡嗡的蜜蜂授粉。虽然茄属植物花没有花蜜,他们承受适度富有的蜜蜂花粉负载访问他们(16]。茄属植物是第二个最大的开花植物属包含超过2000种(17]。它包括等主要经济作物物种茄属植物melongena(茄子)和美国tuberosum(土豆)。茄子,美国melongena(茄科),是一个主要蔬菜作物在世界许多国家18]。这是一个微妙的,常年年度热带植物原产于非洲和亚洲(19]。水果都由于形成交叉授粉(12]和自花受粉[17,20.]。然而,根据曼和甘蔗17),美国melongena由巴兹传粉者更常见和有效授粉。几项研究已经对种子进行了测试特性的影响美国melongena(21- - - - - -24在温带国家的世界。然而,很少有研究[25,26)进行授粉生态在热带国家美国melongena。本研究旨在填补这一真空,目的是(我)确定蜜蜂访问的花朵美国melongena日活动的模式,(ii)记录嗡嗡的蜜蜂在花朵的处理时间对鲜花的时代,和(3)确定蜜蜂访问的效果上鲜花水果和种子集合。

2。材料和方法

关于研究地点,现场工作是在斯里兰卡进行两个站点(Miwatura和Gelioya)康堤地区(7°15′N, 80°45′E),斯里兰卡中部一段10个月(从2008年6月到2009年4月)。两个站点的年平均气温和降雨是41°C和700毫米(来源:自然资源管理中心,Peradeniya),分别。该网站在Miwatura semiagriculture Peradeniya大学的研究领域,位于西方的将近河山谷,在靠近Peradeniya, Gampola主要道路。在这个网站,一些属于茄科和豆科蔬菜作物栽培时间为研究目的。网站在Gelioya周围是稻田,一个家花园,和块蔬菜作物主要属于茄科、葫芦科、豆科。

2.1。现场准备和种植美国melongena幼苗

从2008年6月到2008年9月,现场准备和种植在Miwatura网站。首先,种子美国melongena在种子种植床后农业的建议。然后,20-day-old发芽幼苗种植在地里田间试验。根据可用的土地,面积12 m×15 m Miwatura网站选择和50美国melongena植物被种植。80年,在Gelioya网站美国melongena植物出现在15 m×15 m。

2.2。记录时代的耻辱的感受性和花药裂开

污名感受性和花药裂开被观察到在刚打开五的花朵美国melongena。耻辱的感受性是由通过放大镜观察耻辱每10分钟从7.00点,至3.30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7.00点。花粉被释放的时间,收集到白皮书被认为是花药裂开。

2.3。研究蜜蜂的游客,物种组成,他们的日活动

在一段时间内的5个月(2008年9月到2009年1月),蜜蜂访问美国melongena鲜花被观察到两个网站。蜜蜂访问的花朵美国melongena观察十晴天,直到没有记录的新物种。蜜蜂拜访花朵被分为两组或者nonbuzzing蜜蜂嗡嗡作响。嗡嗡的蜜蜂被确定通过仔细听声音时产生花粉收集。蜜蜂采集花粉花药不生产的声音被认为是nonbuzzing蜜蜂。蜜蜂收集使用扫净策划和确定使用发表键(27]。参考样本记录在无脊椎动物分类学和多样性设施(ISDF)生态系的,Peradeniya大学。

观察每个物种的访问时间07:00到下午15:30在30分钟间隔两个晴天Miwatura网站和四个晴天Gelioya现场。但是,没有试图计算个体的数量(丰度)不同物种来访的花朵。

2.4。确定囊里的花的花粉粒数量不同的年龄

花粉从20花在不同年龄(五鲜花从每个阶段)计算确定嗡嗡声之间的关系可用时间和花粉粒在Gelioya网站。花在四个不同的年龄段,新开的花朵,刚花,两岁的花,和花超过两天,被选中。新开的花朵观察2008年9月27日。第二天,这些花老被认为是1天,第三天,这些花两天被认为是老了。第四天,这些被认为是20花2天。从每一朵花,一个花药摘除,纵向切开来收集所有的谷物。从每个花药、花粉粒放入1.5毫升的50%的酒精在单独看眼镜。从每个样本,1毫升的混合物(搅拌后)转移到麦克马斯特室。花粉粒的平均数量在每个室数。可用的花粉粒每毫升的四个混合计算。

2.5。蜜蜂在花朵的处理时间之间的关系和年龄的花朵

处理时间(总时间,一个特定的蜜蜂嗡嗡花在一个单一的访问)记录两种常见的蜜蜂嗡嗡声(Hoplonomia westwoodi和Pachynomiasp)在Gelioya站点。花不同年龄的,新开的,刚两岁,两岁多花,选择按照上述方式。花的不同年龄段使用不同颜色的标签标记。五花儿从每个年龄类别选择和处理时间(以秒为单位)在每个选择鲜花的两种常见的蜜蜂被记录。手术后两个晴天h . westwoodi(2008年12月25日和2008年12月26日)Pachynomiasp。(10 2009年1月至2009年1月23日)。十标本每个两个常见的女性(男性蜜蜂不buzz花收集花粉)嗡嗡的蜜蜂种类测定对体长调查之间的差异的身体长度的两种蜜蜂嗡嗡作响。之间的关系处理时间和平均体型(体长从头部结束前结束后腹部)的两个普通种类的蜜蜂也决定。

2.6。确定的影响蜜蜂访问上鲜花水果和种子集合

进行了田间试验(从2008年12月到2009年4月)Gelioya现场确定buzz授粉的效率在没有蜜蜂授粉果实和种子集合。样品50大把的花蕾美国melongena被选作研究。所选的50束,25束被标记,对蜜蜂访问开放。水果的数量由每个群都被记录下来。它们的长度(从近端到远端)和重量测量的水果。水果被持有,直到他们腐烂的每个果实和种子的数量由统计。剩下的25束被标记和使用传粉者排斥袋装袋排除蜜蜂进入花。这些封闭的花朵被认为自花传粉没有蜜蜂。水果生产数量,尺寸和重量,每果种子的数量记录与前面的试验。

2.7。数据分析

数据分析是使用Microsoft Excel 2008和16一款统计软件版本。两个示例t以及进行了使用Minitab 16来确定是否有显著区别处理的每个年龄的两个常见的嗡嗡的蜜蜂在花朵类别和身体长度的区别两种常见的蜜蜂嗡嗡作响的95%置信区间。差异产生的果实长度和重量和数量的种子从果实的两个试验也进行了分析使用两个示例t以及。

3所示。结果

3.1。蜜蜂探视的物种组成和昼夜模式

总共七个蜜蜂物种访问的花朵美国melongena在两个网站。花粉的蜜蜂,属于家庭Halictidae (Hoplonomia westwoodi,Patellapis kaluterae,Pachynomiasp)和家庭蜜蜂科(Amegilla comberi和Xylocopa tenuiscapa),发出嗡嗡声的花粉囊美国melongena花。蜜蜂的物种api cerana,和三角iridipennisnon-buzzing蜜蜂。api cerana收集花粉通过破坏花药花粉囊挤奶和基础t . iridipennis收集花粉落在花药锥和花瓣。网站在Gelioya拥有七种蜜蜂,而网站在Miwatura记录只有5只蜜蜂物种除了两个蜜蜂嗡嗡作响,Pachynomiasp.和x tenuiscapa。将计数的蜜蜂不,密切观察,常见的蜜蜂嗡嗡作响Miwatura网站访问鲜花h . westwoodi在Gelioya网站h . westwoodi和Pachynomiasp。蜜蜂的活动时期Miwatura Gelioya网站和网站,分别(图所示1),表明,蜜蜂嗡嗡作响的活动高峰时期也nonbuzzing蜜蜂和两个站点之间的不同。在Miwatura站点、蜜蜂非常活跃,上午9点至12点之间的时间和持续到下午两点。Gelioya站点,他们非常活跃从喂饲10:30,直到11:30,没有蜜蜂11:30后参观鲜花。(除了在Gelioya网站,六只蜜蜂物种Xylocopa tenuiscapa)每天从花中记录。蜜蜂嗡嗡作响是第一个访问茄属植物鲜花,其次是nonbuzzing蜜蜂。观察单个蜜蜂的活动Miwatura网站显示h . westwoodi蜜蜂是最活跃的物种从喂饲14:00。然而,这个物种的活动仅限于Gelioya现场1 - 2小时。仔细观察花的花药和耻辱表明喂饲的耻辱仍接受花粉囊在早上11点,开放在喂饲。这一时期与高蜂的时期活动在这两个网站。

3.2。每个花药的花粉粒数和处理时间的蜜蜂与花的年龄

茄属植物melongena有三孔的类型花粉。花粉的数量可以在花朵的花粉囊的四个年龄组估计找出处理时间之间的关系通过蜜蜂和花粉囊。花粉的最高金额是在新的条件下(200000粒),而花粉的最低水平(50000粒)被发现在花药,超过两天,表明逐渐减少可用的每个花药花粉粒与花(图的时代2)。

两种常见的蜜蜂嗡嗡作响,Pachynomiasp.和h . westwoodi在Gelioya网站选择研究每个物种在花药的处理时间美国melongena花不同的年龄组。的平均处理时间Pachynomiasp.和h . westwoodi给出了(图3)和显示时间Pachynomiasp.最高花的所有四个年龄组相比的h . westwoodi。配对的结果t以及显示两种蜜蜂的嗡嗡声时间显著差异(在每个年龄段的鲜花。两种蜜蜂发出嗡嗡声长时间在新花大量的花粉和花的时间随年龄(花粉)。身体的长度h . westwoodi是8.50毫米的Pachynomiasp.是7.00毫米,这表明更大的h . westwoodi巴兹在花更短的时间,而小Pachynomiasp. buzz花更长时间。

3.3。蜜蜂访问对水果和种子集合

水果生产的比例较高(62.5%)在开放的花蕾束用于蜜蜂访问比关闭串花蕾(18.9%)。平均长度(±标准差)水果由封闭的鲜花cm和初开的花厘米。因此,水果的长度并没有显著差异()。平均重量(±标准差)水果产自封闭的鲜花是类似于那些从开的花(g和g,职责。)和不显著()。然而,种子的数量产生的两种治疗明显不同的水果()和水果产自开的花了大量的种子(均值±=)相比,封闭的花(均值±=)。

4所示。讨论

虽然美国melongena花花蜜和缺乏有终端花药毛孔28),他们参观了许多蜜蜂物种丰富的花粉资源。研究从2001年到2004年在斯里兰卡的不同部分列表16种蜜蜂访问的花朵美国melongena(29日,30.]。在当前的研究中,美国melongena花了七种野生蜜蜂。其中,物种只有5只蜜蜂在花间嗡嗡作响。但是另外两个蜜蜂没有欢声笑语花收集花粉花药(12]。在五个蜜蜂嗡嗡作响,属于家庭Halictidae包含最多的三个蜜蜂种类的斯里兰卡。其他两个蜜蜂嗡嗡作响属于家庭蜜蜂科。嗡嗡的蜜蜂是第一个到达花清晨,随即而来的便是nonbuzzing蜜蜂。之后,发现两组在一起积极从花中采集花粉。所观察到的Wanigasekara和Karunaratne31日),由第一个蜜蜂嗡嗡声物种到达的花朵美国violaceum释放花粉顶端毛孔的花药,开始释放,并打开花药花粉可用nonbuzzing蜜蜂。无刺的蜜蜂,三角iridipennis,被收集花粉花药锥和花瓣下跌。据安德森和系列(28),物种三角仅仅是花粉小偷,尽管他们不会刺破花花粉。他们收集花粉传播的花朵被释放由于振动的传粉者的活动和他们还在耻辱在觅食28]。

在两个研究地点,Gelioya站点包含所有记录七个物种包括两个额外的物种在Miwatura网站记录相比。这可能是因为Gelioya网站是在一个村庄设置多样的植被包括种植农作物和自然植被属于许多植物的家庭提供一个连续的全年本地野生蜜蜂的食物供应。相比之下,除了耕地面积,Miwatura网站有茂密的草入侵的封面,黍最大已经变得非常难以控制。没有种植植物和自然植被作为食物和蜜蜂筑巢的理由在这个网站可能会导致缺乏的蜜蜂。以前调查的蜜蜂在Miwatura网站从2001年到2003年(32),当该地区丰富的草本多年生阔叶杂草和栽培植物和年度计划,记录五种蜜蜂嗡嗡作响,Amegilla comberi, Amegillasp。,Gnathonomia nasicana Leuconomiasp。h . westwoodi,从美国melongena。

蜜蜂嗡嗡作响的高峰活动恰逢花药的时间打开和污名感受性使交叉授粉的美国melongena花朵,蜜蜂。类似的研究在哥斯达黎加南部热带气候条件下显示一个类似的高蜜蜂活动期间花药裂开和耻辱接受的花朵美国wendlandii,这是一种观赏植物(33]。类似的领域研究在斯里兰卡Kegalle中心区Wanigasekara和Karunaratne31日)也发表了类似的发现。虽然研究结果表明污名感受性和释放花粉发生在同一时间,有一个小的机会自花受粉的耻辱美国melongena突出的花药,防止自花受粉的可能性。但嗡嗡的蜜蜂活动恰逢耻辱的时候接受和释放花粉表明自花受粉的高可能性和交叉授粉的蜜蜂。

蜜蜂发出嗡嗡声,长新花随年龄增加而降低的鲜花被雪莱和维拉波斯(类似于研究33大黄蜂)。根据他们的说法,蜜蜂拒绝与苍白的颜色和不同的大花花的形状。蜜蜂pollen-collecting敏感资源的高可用性(31日]。但是,据Burkart et al。34),蜜蜂无法使长途花粉可用性评估;因此,他们访问新老花在相同的频率一天时间。在飞落在一朵花,蜜蜂调整时间他们花在一个人花,基于花粉可用性。这些发现同意目前的研究都嗡嗡的蜜蜂种类显示最高的处理时间在新花比低处理时间花超过两天可能由于高可用性在新花花药花粉相比旧花花药。国王和曼(35)表示,大量的花粉(72000粒)在最初发布声波降解法的新花和花的年龄,在花的花粉量减少。困难和巴克利36)也报告说,花的年龄显著影响移除花粉的蜜蜂。嗡嗡声时间之间的关系和可用性的花粉花药不同年龄的这项研究发表在同意之前的大部分发现。本研究进一步证实了大量的可用性的花粉(200000粒/花药)在新花与花超过两天(< 50000粒/花药)。因此,很明显,蜜蜂花更多的时间在新花富含花粉作为一种具有成本效益的措施。但这一发现是矛盾的曼(12)报道,处理时间短的新花比年纪大的花。

发现更大的蜜蜂,h . westwoodi,花更少的时间比小蜜蜂在花朵嗡嗡叫,Pachynomiasp,同意研究在澳大利亚的安德森和系列(28]。他们报告说,更大的蓝色带状蜜蜂,Amegillasp,花更少的时间在鲜花相比Nomiasp.相对较小。类似的观察已经由Wanigasekara和Karunaratne31日]美国violaceum花更大的蜜蜂发出嗡嗡声,h . westwoodi,一个相对较小的蜜蜂,Patellapis kaluterae。这个结果也相当于解释由Wanigasekara和Karunaratne31日]振动由蜜蜂嗡嗡作响可能单独或集体是基于他们的体型。值得注意的是时间h . westwoodi非常相似,在鲜花都遵循相同的模式吗美国violaceum和美国melongena无论大小的花朵。

在目前的研究中,虽然水果由开的花的数量大于由封闭的鲜花,并没有显著的差异。根据曼(12),蜜蜂授粉茄子花效率至关重要。Kakizaki [20.)报道,茄属植物植物生长在笼子里没有蜜蜂生产的水果。类似的观察是由琼斯和罗莎(37和朋友和高21]。尽管大量的花粉释放到耻辱,在自花受粉,果实较低而buzz授粉。邓肯等人的结果。38)是相似的Dianella revoluta(Phormiaceae)这是一个奋力的花。琼斯和罗莎(1928)报道,植物与昆虫的游客没有水果。尽管没有显著差异的大小水果产生的开启和关闭的花朵美国melongena,每果种子生产的数量开的花是显著提高,表明蜜蜂的重要性。几项研究已经进行测试特性在茄子种子集的影响。麦格雷戈(22贝利],[23),和蓝染等。39)报道,大量的种子生产后交叉授粉的蜜蜂相比,人工授粉。朋友和高21)还指出,每果种子较高的数量将比自花传粉的花花。

发现buzz授粉提高种子美国melongena农业的意义吗美国melongena通过种子传播。这项研究中,就像许多其他类似的研究,突出了野生蜜蜂嗡嗡作响的传播的作用美国melongena在斯里兰卡,一种受欢迎的蔬菜作物种植广泛。因为蜜蜂嗡嗡作响的物种的访问美国melongena花是多面手蜜蜂,它们的存在可以增强种植开花植物,提供一个丰富的花粉全年和提供筑巢地点附近的地面和木材筑巢查看。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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