足茎毛兰的传粉生物学研究

论文摘要

兰科植物是被子植物最大的科之一,具有十分多样的花展示分化,和形式多样的传粉系统,因此一直是传粉生物学家和植物系统学家研究的热点。然而,中国的兰科植物生物学相对发展比较晚。在这篇文章里我首次对中国的兰科植物传粉生物学发展进行了回顾,并回顾了兰科传粉生物学在世界范围内的发展,并对兰科植物的欺骗性传粉机制进行了一次系统的总结。毛兰亚族是一个在亚洲分布较广,种类十分丰富的兰科植物族群。足茎毛兰属于毛兰亚族,毛兰属,高脊毛兰组。足茎毛兰唇瓣上具有显眼的亮黄色斑块,我们推测它是吸引传粉者的重要吸引机制。在广西雅长兰科植物自治区级保护区,我们对该地区内足茎毛兰居群的传粉生物学进行了研究。观察发现足茎毛兰的唯一传粉者是中华蜜蜂Apis cerana cerana,。中华蜜蜂访花时,通常降落于花的唇瓣上,调整身体姿势从唇瓣进入花内。由于足茎毛兰的药帽以圆面朝外,中华蜜蜂能够容易地进入花内。但是当出花时会受到药帽截面阻挡,因此中华蜜蜂必须推开药帽才能出花,此时药帽的运动会牵引着药帽内的花粉块粘连在蜂身上。这里要指出药帽不会掉落通过观察推测,唇瓣上的黄色斑块很可能是吸引中华蜜蜂访问的主要原因。同期开花植物光叶海桐Pittosporum glabratum具有与足茎毛兰唇瓣相似的花色和形态,这种相似性能够为足茎毛兰利用唇瓣上的黄色斑块成功地欺骗中华蜜蜂提供有利条件。通过对传粉者和足茎毛兰的形态学测量,发现足茎毛兰的花部构造,特别是药帽的形状和运动与中华蜜蜂的形态以及在花上行为十分吻合,具有很高的传粉效率。人工授粉试验表明足茎毛兰需要依赖传粉者才能完成传粉过程。足茎毛兰在我们研究样地的自然结实率为(20.72%),接近于其他食源欺骗性兰科植物的结实率(20.7%)。但是因为授粉会加快花瓣向内闭合,明显地缩短单花的花期,一方面能够减少花粉浪费,提高了雄性适合度。此外我们也对已知的毛兰亚族的传粉生物学进行了一次总结,并与足茎毛兰的传粉生物学相互比较。我们发现毛兰亚族具有十分多样的传粉机制,花形态上也具有很大的分化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 兰科植物传粉生物学综述
• 1.1 兰科植物传粉生物学的发展历史
• 1.2 中国兰科植物传粉生物学的研究历史与现状
• 1.3 兰科植物一般的传粉机制
• 1.3.1 食源性欺骗传粉（food deception）
• 1.3.1.1 花拟态食源性欺骗传粉（Batesian floral mimicry）
• 1.3.1.2 泛化性食源性欺骗（Generalized food deception）
• 1.3.2 性欺骗传粉（Sexual response）
• 1.3.3 繁殖地欺骗（Shelter imitation）
• 1.3.4 掩蔽处模仿（Shelter imitation）
• 1.3.5 假对抗（Pseudoantagonism）
• 1.3.6 聚集地吸引（Rendezvous attraction）
• 第2章 足茎毛兰的系统位置及研究意义
• 2.1 毛兰亚族Eriinae的多样性及特点
• 2.2 毛兰属Eria的多样性及其特点
• 2.3 足茎毛兰的系统学位置及其特点
• 2.4 足茎毛兰的研究意义
• 第3章 足茎毛兰（Eria coronaria）的传粉生物学观察实验
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 实验材料和研究地概况
• 3.1.2 开花物候
• 3.1.3 花形态分析与观察
• 3.1.4 传粉观察
• 3.1.5 繁育系统实验
• 3.2 结果
• 3.2.1 开花物候
• 3.2.2 昆虫访问行为与传粉机制
• 3.2.2.1 传粉昆虫
• 3.2.2.2 中华蜜蜂的传粉机制
• 3.2.2.3 中华蜜蜂传粉的传粉效率
• 3.2.3 足茎毛兰的花部形态与中华蜜蜂形态
• 3.2.4 同期开花植物分析
• 3.2.5 繁育系统
• 3.2.5 自然结实率和花粉运动状况
• 3.3 讨论
• 3.3.1 传粉者与传粉效率
• 3.3.2 传粉吸引机制
• 3.3.3 同期开花植物
• 3.3.4 自然繁殖
• 3.3.5 繁育系统和居群特征
• 3.3.6 关于传粉者专一性
• 第4章 毛兰亚族Eriinae传粉的总结
• 自动自交（autogamy）繁殖
• 鸟类传粉（Birds pollination）
• 蜂类传粉（Bee pollination）
• 蝇类传粉（Fly pollination）
• 足茎毛兰的传粉生物学与已报道毛兰属种类传粉生物学的比较
• 参考文献
• 致谢
• 附录:在读期间参与科研课题及发表论文