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小菊花部特征及花冠精油组分与访花昆虫的相关性

王伟  
【摘要】: 菊花(Dendranthema morifolium)是异花授粉植物,具有自交不亲和的特性。其自然授粉的主要媒介为蜂类和蝶类。本项研究以南京农业大学中国菊花种质资源保存中心内栽培小菊为对象,进行了小菊化学生态学及传粉生物学研究;分别于2006年6月-2006年10月与2007年6月-2007年10月进行了野外调查,之后进行了室内分析和昆虫生物测定。研究内容包括:访花昆虫的种类、行为及活动规律:花部特征、花冠精油组分的鉴定和分析比较;利用“Y”型嗅觉仪及触角电位技术(EAG)研究了访花昆虫对不同花冠精油与几种主要花香物质的反应;以此来分析访花昆虫与小菊花部特征及花冠精油组分之间的关系。结果表明: (1)小菊的访花昆虫有32种,多数隶属于膜翅目、鳞翅目、双翅目和半翅目;不同月份访花昆虫的种类不同;不同种类访花昆虫的形态特征、访花目的及访花行为有所不同,在植物传粉中的作用也有很大差异;西方蜜蜂(Apis mellifera)为小菊的主要传粉者,其种群数量大,平均访花频率达16朵·min~(-1);晴天,西方蜜蜂和大红蛱蝶的访花蜂数与温度的变化呈显著正相关(r=0.876,0.887);气温骤降、阴天及降雨会影响访花昆虫的种类和数量;同一天内不同时间,访花昆虫的访花频率有差异,一般每天11:00-13:00的访花频率最高。 (2)黄花色系较吸引西方蜜蜂访花;菊花的花朵繁密度、花冠直径、管状花花盘直径均与访花蜂数有显著相关性,而株高与访花蜂数无相关性。大红蛱蝶(Vanessaindica)青睐红色花;其访花蝶数与花朵繁密度、管状花花盘直径均有显著相关性,而花冠直径和株高与访花蝶数无相关性。 (3)经气相色谱-质谱(GC-MS)分析得知,不同菊花品种(或材料)花冠精油的组分不同,其主要成分均为单萜和倍半萜类及其含氧衍生物;并且不同品种(或材料)含有某些特定的花冠精油组分,其中樟脑萜(r=-0.909,p0.05)、6,10,14-三甲基-2-十五酮(r=0.882,p0.05)与访花蜂数具一定的相关性,α-萜品醇(r=0.979,p0.01)、顺柠檬烯氧化物(r=0.979,p0.01)、金合欢烯氧化物(r=0.979,p0.01)、p-mentha-6,8-dien-2-ol,cis-(r=0.973,p0.01,p-menth-l-en-8-ol(r=0.962,p0.01)和4-萜品烯醇(r=0.957,p0.05)与访花蝶数也呈一定相关性。 (4)小菊的自然结实率与访花蜂数呈显著相关性(r=0.534,p0.05)。 (5)西方蜜蜂对不同小菊花冠精油挥发物的嗅觉反应不同,并且随着浓度的减低,正趋性增加。其中,西方蜜蜂对0.1μL·mL~(-1)的'金陵春梦'和'金陵晚霞'挥发油表现出明显的正趋性(选择系数分别为:0.72和0.63)。西方蜜蜂对不同品种(或材料)小菊花冠精油的EAG反应亦有差异,其中对04-1-29、'金陵双秀'小菊的EAG反应值显著大于其他供试小菊(p0.05),而对'金陵锦袍'和04-8-8小菊的EAG反应值显著小于其他供试小菊(p0.05)。 (6)西方蜜蜂对不同小菊花香物质组分的EAG反应存在差异,乙酸冰片酯的EAG反应值显著大于其他供试小菊挥发性花香物质组分(p0.05)。西方蜜蜂对不同小菊花香物质组分的嗅觉反应亦不同,西方蜜蜂对0.01μL·mL~(-1)的石竹烯氧化物表现明显的正趋性(选择系数为0.60),对1μL·mL~(-1)的樟脑则表现明显的负趋性(选择系数为-0.65)。


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