福州细叶榕传粉生物学

在福州地区选取85株细叶榕,对其传粉生物学进行研究.细叶榕榕果发育过程可划分为5个时期:雌前期、雌花期、间花期、雄花期和花后期.细叶榕雌花有长花柱、短花柱之分,柱头较长且弯曲,每个柱头独立,没有形成有利于小蜂传粉和产卵的联合柱头平台,雄花迟熟.细叶榕常年挂果,每年的4--8月为花序芽萌发高峰期,单株每年结果1～4次.细叶榕榕果从雌前期到花后期的发育时间长短与水热条件密切相关,在较为干冷的10月至翌年3月,细叶榕榕果发育较慢,一个发育周期通常需要3-6个月；在较为湿热的4-9月,榕果发育明显变快,一个发育周期仅需1-2个月.榕果的发育呈现株间、株内异步,花序发育周期交叠的现象频繁发生.细叶榕雌花期单果进蜂数量以1-2只占绝对优势,使个体小、数量多的榕果能够获得有效进蜂,既保证了传粉小蜂在榕果狭小空间内的有效传粉,也保证了榕树自身的正常结实,是榕-蜂协同进化的结果.福州细叶榕榕果内有17种小蜂,隶属于小蜂总科中的6个科(亚科),其中榕小蜂科的Eupristina verticillata是细叶榕唯一的传粉者,在榕小蜂群落结构中占绝对优势.细叶榕种子产出率明显较低,仅为13.64％,可能是其柱头未形成联合柱头平台,以及非传粉小蜂种类和数量较多的缘故.细叶榕可能通过增加年花期数(结果批次)来增加种子的产出,以确保自身的繁衍.本研究结果为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供科学依据.     

高榕榕果内Eupristina属两种榕小蜂的遗传进化关系

对生长在福州地区的高榕进行长期追踪观察,发现高榕榕果内仅生活着Eupristina altissima和Eupristina sp.榕小蜂,前者为高榕的传粉小蜂,后者无传粉行为,两者雌蜂之间在体色、触角、花粉袋和花粉刷等部位存在细微的差异,而两者雄蜂之间无形态差异。通过克隆福建地区5个样地的高榕榕果内收集到的E. altissima和Eupristina sp.榕小蜂,以及细叶榕的传粉小蜂Eupristina verticillata(外群)的Cytb及COI基因,并进行碱基组成及遗传距离分析,用邻接法构建系统发育树,分析两榕小蜂群体之间的遗传进化关系,结果显示:(1)榕小蜂COI及Cytb序列碱基组成中A+T的含量(Cytb序列中A+T=75.3%,COI序列中A+T=75.5%)显著高于G+C,符合膜翅目昆虫线粒体基因碱基组成特征。(2)对两群体小蜂进行遗传距离分析显示,Cytb序列中E. altissima和Eupristina sp. 群体内各样本之间的平均遗传距离分别为0.0092和0.0030,而E. altissima与Eupristina sp. 群体间的平均距离为0.1588;COI序列中E. altissima 与Eupristina sp. 群体内各样本之间的平均遗传距离分别为0.0065和0.0205,而二者群体间的平均遗传距离为0.1043,表明两者群体间的遗传距离明显大于各自群体内各样本间的遗传距离。统计GenBank中下载的6个属34种榕小蜂Cytb序列的种间遗传距离为0.0811-0.1723,6个属28种榕小蜂COI序列的种间遗传距离为0.0939-0.1986。由此认为E. altissima和Eupristina sp.之间的遗传距离差异已经达到了种间水平,即E. altissima与Eupristina sp.为两个不同的种。(3)在形态上,两种小蜂的雌蜂之间有微小差异,而二者雄蜂之间无差异,但Cytb与COI序列分析结果一致表明:E. altissima与Eupristina sp.雄蜂之间,以及二者雌蜂之间的遗传距离均差异显著,表明形态变异滞后于基因变异。雌蜂在表型上进化快于雄蜂,可能是由于雌蜂羽化后从榕果出飞,受到外界环境因素的影响较大,且两种雌蜂在传粉功能上存在差异,故二者之间的形态差异较大,而雄蜂寿命短,又终生生活在黑暗封闭、环境变化相对恒定的榕果内,两种雄蜂在行为上不存在差异,故二者表型变异较为缓慢。E. altissima和Eupristina sp.小蜂对宿主的专一性不强,在榕-蜂协同进化过程中,可能发生过宿主转移事件。