Danxiaorchis yangii传粉生物学研究

【作者】 杨柏云； 罗火林； 熊冬金； 肖汉文； 刘南南； 任宗昕； 罗毅波；

【机构】 南昌大学生命科学学院； 江西省植物资源重点实验室； 中科院昆明植物研究所； 中科院植物研究所；

【摘要】 为探讨Danxiaorchisyangii传粉生物学特性,以江西省井冈山国家自然保护区内的丹霞兰为研究对象,对其开花物候、繁育系统、花开口大小与昆虫活动时间、昆虫传粉行为进行了观察记录,对捕获的有效传粉昆虫携带的花粉块和花粉进行了电镜扫描,对丹霞兰与广西过路黄(Lysimachiaalfredii)花色的反射光谱、花的挥发性成分进行了检测,对二者在10M2内的株数与结实率之间的关系进行样方调查,同时还做了二者间颜色与气味的吸引传粉昆虫以及广西过路黄的密度移栽实验等,结果表明:研究地区内的丹霞兰居群花期约为26d,单朵花花期为(8.44±1.91)d,单株花序花期为(13±2.55)d,且丹霞兰与广西过路黄花期分布重叠度较高;丹霞兰不存在自动自花授粉和无融合生殖,人工自花授粉、同株异花授粉和异株异花授粉的结实率分别是90%、96.7%和96.7%,自然结实率为23.3%,丹霞兰为高度自交亲和的异交种,需要昆虫帮助传粉,且居群内缺少有效的传粉昆虫,调查发现,丹霞兰唯一的传粉者为隧蜂科(Halictidae)昆虫(种名还在鉴定之中);丹霞兰花开口大小与有效传粉昆虫活动时间高度一致,上午10:00至下午14:00丹霞兰花开口最大,也是有效传粉昆虫访花频率最高的时间段;扫描电镜观察表明,传粉昆虫携带的花粉块和花粉粒,与丹霞兰和广西过路黄的一致;丹霞兰与广西过路黄花瓣反射光谱高度一致,且二者间无共同的主要挥发性气味;样方内广西过路黄株数与丹霞兰结实率的相关系数分别为0.590和0.484(P=0.000-0.005<0.05),即广西过路黄株数与丹霞兰结实率之间存在正相关,当广西过路黄株数增加时,丹霞兰结实率也会相应增加;丹霞兰颜色(P=0.002<0.05)和广西过路黄颜色(P=0.021<0.05)对有效传粉昆虫有显著的吸引,而两者的气味(P=0.337>0.05)对传粉者均无显著吸引;在以丹霞兰为中心的1.0m2范围内,分别移栽0、1、4、8株广西过路黄,在相同的时间内,有效传粉昆虫访花次数分别为19、34、35、95次,说明在丹霞兰的四周,增加广西过路黄的株数,能有效增加昆虫访丹霞兰的次数。综上所述,丹霞兰传粉机制为色泽拟态,即模仿同期开花植物广西过路黄颜色以达到其吸引传粉者的目的。更多还原