张学文苏睿蓝绍华秦毅恒梁铖
(1云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,蒙自661101;2建水县浩野农林产业有限公司,蒙自661101)
纹地蜂(Andrena striata Wu)采访油茶花的行为观察
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(1云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,蒙自661101;2建水县浩野农林产业有限公司,蒙自661101)
油茶是我国一种重要的木本油料树种,大力发展油茶产业对确保我国食用油安全具有重大意义。然而,目前油茶产量偏低,极大制约了油茶产业的发展。花粉限制机制是导致油茶产量较低的重要诱因,解决油茶花期花粉限制机制是大幅提高油茶产量的关键。纹地蜂是油茶的一种重要传粉昆虫,利用纹地蜂授粉对提高油茶产量具有重要的现实意义。本文简要介绍了纹地蜂采访油茶花的行为,以期为解决油茶花期花粉限制机制提供一些思路。
油茶;纹地蜂;访花行为
油茶(Camellia oleifera Abel),隶属于山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia L.),又称茶籽树、白花树等,为世界四大木本油料植物,具有较高的经济价值和食用药用价值[1]。然而长期以来,油茶花多果少,坐果率低、产量低的现象十分突出。尽管近年来,我国学者针对如何提高油茶坐果率、增加单位面积茶油产量做了大量工作,并取得了一些引人注目的成绩[2-6],然而目前我国茶油平均产量仍然停留在37.5 kg/hm2,严重制约了茶油产业的发展。油茶属于异花授粉植物,但油茶花期缺少授粉昆虫,从而导致没有足够数量的花粉传递到柱头上是制约其产量的重要因素[2]。已有的研究表明,柱头上沉降的花粉数量越多,植物的传粉受精越充分[7,8],而柱头花粉沉降数量是有效评价访花者传粉效率的重要指标[9,10]。因此,筛选油茶有效传粉昆虫对于提高油茶产量至关重要。
吴燕如[11]曾报道油茶花期有多种昆虫为其传播花
粉,如蜜蜂、蚂蚁、胡蜂和各种甲虫等,但其中数量最多、传粉效率最高的是各类野生蜜蜂。研究表明普通油茶的有效传粉昆虫为油茶地蜂(Andrena camellia)、大分舌蜂(Colletes gigas)、纹地蜂(Andrena striata Wu)和浙江地蜂(Andrena chekiangensis)等[11,12]。2015年10月,我们在云南省建水县李浩寨油茶基地发现林内有纹地蜂(A.Striata)能为油茶有效授粉,引起了我们浓厚的兴趣。据报道,油茶花直径45 mm,柱头高出雄蕊群2~3 mm,雄蕊数目较多,且蜜多粉多[12]。而地蜂属的纹地蜂体型较小(雌蜂长9~12 mm,雄蜂长8~11 mm)[13],从油茶的花部特征看,油茶的有效传粉昆虫应该是体型较大的蜂类,然而体型较小的纹地蜂却是油茶的有效传粉昆虫,其授粉机制引起我们的思考。故2015年10月19日至22日,我们在云南省建水县李浩寨油茶基地对纹地蜂采访油茶花的行为进行了观察,情况如下:
我们在油茶基地观察到,纹地蜂的后足有类似于蜜蜂的花粉筐,能够携带两团花粉,是其最主要的携粉构造,然而纹地蜂后足花粉筐携带的花粉团在其整个访花过程中几乎没有接触到油茶花的柱头,笔者认为纹地蜂携带的花粉团对于油茶的授粉结实几乎没有贡献,而是主要用于巢内蜂群的繁殖。此外,纹地蜂全身布满绒毛,在其访花过程中,这些绒毛上也沾上了大量的油茶花粉,可见绒毛是纹地蜂的次要携粉构造,尤其是其前胸和腹部的绒毛。从纹地蜂的访花行为看,其绒毛上携带的花粉主要用于为油茶授粉,这是由于在其访花过程中,其绒毛上携带的花粉能够充分接触到并黏附在油茶柱头上,但其绒毛上的部分花粉也会被带回巢内用于蜂群的繁殖需要。
纹地蜂访问油茶花时,通常直接落在雄蕊上,围绕雄蕊群用后足快速的“转圈”收集花粉,直到后足上携带有2个大花粉团才会停止采粉,在这个过程中,纹地蜂前胸和腹部的绒毛会沾上很多花粉。据报道[11],油茶每朵花大约有30万粒花粉。笔者认为在油茶花期缺少传粉昆虫的条件下,油茶产生如此大量的花粉可能是为了增加其繁殖适合度。而观察发现,纹地蜂一次拜访能够携带大量的油茶花粉,有时甚至因为所携带的花粉太重而不能正常起飞,从花上掉落下来。从花粉移出率和纹地蜂的生物学特性来看,油茶产生大量的花粉可能是与纹地蜂相互适应的结果。
此外,纹地蜂在油茶花上的采粉时间为30~180 s,这取决于访花前纹地蜂后足上是否已经携带油茶花粉。一般而言,访花前后足上已携带了油茶花粉的纹地蜂再次访花时,采粉时间较短;反之,采粉时间则较长。
纹地蜂采粉结束后沿着柱头往下爬入油茶花朵底部,然后在子房周围采集花蜜,吸完蜜后,从柱头一侧倒退着出来,采蜜结束,通常采蜜时间为30~80 s。
观察发现,纹地蜂访问油茶的过程中,往往先收集花粉再采蜜。通常纹地蜂直接降落在雌蕊上,采粉结束后顺着柱头往下采蜜时,沾有花粉的绒毛接触柱头,从而完成了一次授粉;吸完蜜后,从柱头一侧倒退着出来时,身体再次接触柱头,又进行了二次授粉。由此可见,纹地蜂单次访花过程中,共有2次接触柱头的机会,完成2次授粉,从而确保了纹地蜂能够为油茶充分授粉。另外,访花前后足上已携带了油茶花粉的纹地蜂数量占总数的38.89%,访花时间为30~69 s;而访花前后足上没有携带花粉团的纹地蜂数量占总数的61.11%,访花时间长达63~220 s。
油茶是异花授粉油料作物,需要依赖传粉昆虫为其授粉才能结实。从访花行为初步判断,纹地蜂是油茶的有效授粉者,但还需要做更详细的试验进一步证实,比如纹地蜂一次拜访后能够沉降到油茶柱头上的花粉数量、纹地蜂授粉后花粉萌发情况、花粉管在雌蕊中的生长行为及坐果率和结籽率等,只有弄清了这些问题,才可能阐明纹地蜂为油茶传粉的机制,进而为打破油茶花期花粉限制机制提供一些思路。
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Observation of Andrena striata foraging behavior on Camellia oleifera
Zhang Xuewen1,Su Rui1,Lan Shaohua2,Qin Yiheng1,Liang Cheng1
(1 Institute of Sericulture and Apiculture,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Mengzi 661101,China;2 Limited Company of Haoye Agriculture and Forestry Industry,Mengzi 661101,China)
As an important woody oil plant in southern China,Camellia oleifera has a great significance to ensure edible oil security.However,extremely lower yield restrict seriously our further exploitation and development of oil tea industry.Many factors result in lower production of oil tea,pollen limitation mechanism,i.e.,insufficient pollen deposited on stigma,is the most important one.And thus,it is the key to sharply increase the oil tea production that solving the problem of underlying pollen limitation mechanism during the oil tea flowering phase.C.oleifera is an insect pollinated plant and Andrena striata is the most important one of pollinating agents.Here,we present a brief introduction of A.striata foraging behavior on C.oleifera.We hope our observation could provide some idea for solving the pollen limitation mechanism.
Camellia oleifera;Andrena striata;foraging behavior
国家蜂产业技术体系专项资金(CARS-45-SYZ17)
张学文,副研究员,主要从事蜜蜂授粉研究。E-mail:zxw216226@163.com