狹葉坡壘傳粉生物學(xué)初探

盧清彪 朱曉珍 劉長秋 胡興華 唐文秀 黃仕訓(xùn)

摘 要： 狹葉坡壘（Hopea chinensis）為常綠喬木，是我國熱帶季雨林的代表樹種之一。它樹型優(yōu)美，具一定的耐寒性，是我國珍稀瀕危保護(hù)植物。為闡明其傳粉生物學(xué)特征和遷地保護(hù)的繁殖潛力，該文在引種地桂林植物園對狹葉坡壘的開花物候、花尺寸和花氣味進(jìn)行了觀察和測量，運(yùn)用雜交指數(shù)（OCI）、花粉胚珠比（P/O）、花粉活力、柱頭活性檢測和人工自交等方法對其繁育系統(tǒng)進(jìn)行了檢測，觀察了訪花昆蟲并檢驗(yàn)了其傳粉效率，通過人工異交檢驗(yàn)了繁殖潛力和可能的傳粉限制。結(jié)果表明：（1）桂林植物園內(nèi)狹葉坡壘的花期為7月底到9月底，持續(xù)60 d左右，一個花序花期約12 d，單花期約3 d，花朵開放時間為17：00—18：45。（2）雌雄同熟，雌蕊空間位置高于雄蕊，高花粉活力和高柱頭可授性出現(xiàn)時間基本一致。（3）OCI 等于4，P/O為10 788±984。（4）無自動自花授粉能力且自交不親和，自然條件下和異交授粉能坐果且坐果率無顯著差異。（5）蕈蚊是狹葉坡壘唯一的傳粉者。（6）主要花香成分為β-欖香烯、（E）-7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二碳三烯和1-石竹烯。綜上所述，狹葉坡壘繁育系統(tǒng)為異交，在遷地保護(hù)地需要蕈蚊作為傳粉者，能坐果并得到成熟種子，不存在授粉限制。

關(guān)鍵詞： 狹葉坡壘， 繁育系統(tǒng)， 傳粉生物學(xué)， 花氣味， 蕈蚊

中圖分類號： Q945

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

文章編號： 1000-3142（2020）11-1628-10

Abstract： Hopea chinensis is one of the representative tree species of tropical seasonal rainforests in China. It is an endangered and protected plant with beautiful tree shape and cold tolerance. To clarify its pollination biology， and breeding system and demonstrate its reproductive potential in Guilin， where this species was introduced for protection， we conducted the following experiments： the observation of flowering phenology， the measurement of floral size and scent， the estimation of the breeding system by out-crossing index（OCI）， the pollen-ovule ratio（P/O）， pollen viability and the stigma receptivity and self-pollination， the observation of pollinators and the test of their pollination effectiveness， the assessment of reproductive potential and pollination limitation by hand cross-pollination. The results were as follows：（1）The flowering season of H. chinensis in Guilin Botanical Garden is from the end of July to the end of September. It lasts about 60 d. An inflorescence flowers for about 12 d， and the anthesis of a single flower lasts about 3 d. The flowers begin opening from 17：00 to 18：45.（2）H. chinensis is not dichogamous but herkogamous with stigmas higher than anthers. The period of high pollen vigor and that of high stigma receptivity largely coincide.（3）The outcrossing index（OCI）was four and pollen/ovule ratio（P/O）was 10 788±984.（4）Neither flowers self-pollinated nor thoses bagged all the tome set any fruitse， fruit set did not differ significantly between natural pollination and hand cross-pollination.（5）Fungus gnats were the only flower visitor to the H. chinensis in Guilin Botanical Garden and flowers set no fruits with fungus gnat excluded.（6）The floral scent is dominated by β-elemene，（E）-7，11-dimethyl-3-methylene-1，6，10-dodecatriene and 1-caryophyllene. In conclusion， H. chinensis breeding system is self-incompatible， and it relies on fungus gnats for fruit production. It can set fruits and produce mature seeds in Guilin. The results can promote the protection and propagation of H. chinensis.

Key words：? Hopea chinensis， breeding system， pollination biology， flower odor， fungus gnat

繁殖是植物自然居群得以更新和延續(xù)的前提，所以植物傳粉生物學(xué)的研究是開展植物育種、資源保護(hù)的理論基礎(chǔ)。傳粉是植物繁殖過程的一個重要環(huán)節(jié)，指的是花粉粒由傳粉媒介（動物、風(fēng)或水）傳送到雌蕊柱頭而完成傳粉過程。對傳粉媒介的適應(yīng)被認(rèn)為是植物花特征進(jìn)化的主要選擇壓力之一。現(xiàn)如今進(jìn)化生物學(xué)以及生態(tài)學(xué)研究最為廣泛的領(lǐng)域是傳粉生物學(xué)，主要研究內(nèi)容包括花的外部特征、花的開放形式、繁育系統(tǒng)、傳粉者種類和頻率的觀察、種群親和程度（王潔，2012）。過去的一些研究經(jīng)常揭示出珍稀瀕危植物的有性繁殖存在坐果困難、效率低的情況，且其原因在具體植物中也不同。南非的茜草科植物（Oxyanthus pyriformis subsp. pyriformis）極低的坐果率是由于缺乏傳粉者導(dǎo)致，因?yàn)槿斯な诜酆笞试鲩L了1 000倍以上（Johnson et al.， 2004）。蓼科的Dedeckera eurekensis（Wiens et al.， 1989）和金縷梅科的Hamamelis virginiana（Anderson & Hill， 2002）即使在人工授粉后坐果率仍然很低，說明是植物自身原因?qū)е碌妥?。中國的藥用植物大百部（Stemona tuberosa）則是一種更復(fù)雜的情況：它雖然不缺乏傳粉者，但是長期的采藥活動導(dǎo)致此植物個體間距離很遠(yuǎn)，往往超過了其蠅類傳粉者的活動距離，使得這種自交不親和植物的傳粉效率大大降低（Chen et al.， 2018）。因此，了解植物繁殖困難的原因?qū)⒂兄陂_展具體的保護(hù)措施，同時也是對花的進(jìn)化和生態(tài)認(rèn)知的拓展。

狹葉坡壘（Hopea chinensis）為龍腦香科坡壘屬喬木，是中國極小種群植物。狹葉坡壘只分布于中國十萬大山和越南的廣寧省白土龍國家公園的孤島上（Trang & Triest， 2016）。由于樹干外表存在一圈一圈的紋路，被當(dāng)?shù)厝朔Q為“皇袍樹”。素有“萬年木”之稱的狹葉坡壘木材紋理結(jié)構(gòu)密致、材質(zhì)堅(jiān)硬。狹葉坡壘所在的龍腦香科是一個構(gòu)成亞洲熱帶的森林生境喬木層的重要科，目前此科中報道過的多種植物均為蟲媒而無風(fēng)媒（Appanah & Chan，1981），這說明本科植物普遍依賴環(huán)境中的昆蟲實(shí)現(xiàn)繁殖過程。我們在觀察桂林植物園引種的狹葉坡壘過程中發(fā)現(xiàn)此植物在遠(yuǎn)離其天然分布地（桂西南）的廣西桂林（桂東北）仍能有坐果現(xiàn)象，這無疑對遷地保護(hù)工作的開展有重要積極意義，因?yàn)檫@使得大量就地生產(chǎn)種子成為可能。目前國內(nèi)對狹葉坡壘的種群生態(tài)學(xué)等方面研究比較多（黃仕訓(xùn)等，2008），繁殖生物學(xué)還沒有進(jìn)行過具體的研究。本研究擬解決的問題包括：（1）狹葉坡壘開花物候的單花開花時間及花特征是什么？（2）狹葉坡壘在遷地保護(hù)點(diǎn)的傳粉者是什么以及傳粉效率如何？（3）狹葉坡壘繁育系統(tǒng)是什么？（4）狹葉坡壘在此地點(diǎn)的坐果潛力如何？（5）狹葉坡壘主要花香氣味成分是什么？

1 材料與方法

1.1 材料與研究地概況

狹葉坡壘（Hopea chinensis）采自桂林植物園珍稀瀕危植物遷地保護(hù)專類園。

桂林植物園的珍稀瀕危植物遷地保護(hù)專類園（110°17′ E、25°01′ N，海拔100 m）占地超2 hm2，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.2 ℃，其中最熱天出現(xiàn)在7月，最低溫通常在1月，一般最低溫都在0 ℃以上，年平均濕度78%，日照時長最長出現(xiàn)在8月，年平均降雨量1 800 mm，以酸性紅壤為主（史艷財?shù)龋?015）。

1.2 開花進(jìn)程及花部綜合特征的觀察

在2008年7月—9月和2018年7月—9月對狹葉坡壘進(jìn)行了群體花期觀察;隨機(jī)掛牌標(biāo)記植株進(jìn)行單花、單花序及單株的開花物候觀察;觀察記錄居群的花期時間。用直尺測量花直徑。盛花期的時候隨機(jī)選取30朵未開放的花苞進(jìn)行標(biāo)記、觀察花冠打開時刻、花冠形態(tài)及柱頭顏色等開花特征。

1.3 訪花者觀察

每一個觀察時段0.5 h，每個時段選同一棵樹上的20朵開放的花朵作為對象。觀察并記錄訪花昆蟲的種類、數(shù)量、訪花次數(shù)，同時利用數(shù)碼攝影機(jī)拍攝昆蟲訪花和飛行過程。用一個時段內(nèi)每朵花平均被訪次數(shù)表示訪花頻率，晝夜觀測從黎明開始，直至日落后4 h為止，8月、9月分別連續(xù)進(jìn)行了5 d觀察。

1.4 驗(yàn)證傳粉昆蟲

前期觀察發(fā)現(xiàn)昆蟲的訪花時間為17：30—19：30。為了檢驗(yàn)訪花昆蟲的傳粉作用，在16：30—20：00對3棵樹5個花序共90個花蕾進(jìn)行套袋，其余時間打開袋子使花完全暴露，直至花序上所有花凋謝為止。果成熟后統(tǒng)計花序的坐果率。

1.5 花粉活力與柱頭可授性的檢測

將8 g蔗糖、0.005 g硼酸、0.016 g氯化鈣、0.005 g硝酸鉀和0.011 g硫酸鎂加入100 mL蒸餾水中配制成培養(yǎng)液，接著把花粉抖落在載玻片上滴加5～6滴培養(yǎng)液。將濕潤的紙巾放在培養(yǎng)皿四周，把裝有花粉的載玻片置于培養(yǎng)皿中央，加蓋后在25 ℃條件下培養(yǎng)，5 h后取10 μL于顯微鏡（Nikon Eclipse E100）下進(jìn)行觀察，以花粉管突出萌發(fā)孔為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，花粉活力是指觀察視野里萌發(fā)的花粉數(shù)占總花粉數(shù)的百分比（王潔，2012）。從花蕾開放前一天開始，直至花瓣掉落，每天8：00和18：00各取4朵花，每朵花做1個裝片，每個裝片隨機(jī)看3個視野。

將4 mL 1%聯(lián)苯胺、11 mL 3%過氧化氫和22 mL蒸餾水混勻配成聯(lián)苯胺過氧化氫反應(yīng)液，采收不同時期的5朵花將柱頭分離出來，滴4～5滴聯(lián)苯胺過氧化氫反應(yīng)液在載玻片上，接著將柱頭浸入聯(lián)苯胺過氧化氫反應(yīng)液中，用顯微鏡（Nikon Eclipse E100）觀察柱頭四周反應(yīng)液的顏色，記錄柱頭所吐氣泡的數(shù)目和快慢（柴弋霞等，2017）。

1.6 繁育系統(tǒng)測定

1.6.1 花粉胚珠比（P/O）每3棵樹隨機(jī)摘5朵花，用干凈的小瓶子裝取下的雄蕊，花粉全散出后加10 mL蒸餾水于小瓶子中，磁力攪拌器下振蕩6 min，用移液槍滴1 μL在載玻片上，顯微鏡（Nikon Eclipse E100）下統(tǒng)計花粉數(shù)，每朵花做3個重復(fù)，觀察的結(jié)果再乘以104，最后統(tǒng)計數(shù)據(jù)取平均值。剖開單花子房統(tǒng)計子房室和每子房室的胚珠數(shù)。最后求出P/O的值，按Cruden（1977）的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分狹葉坡壘的繁育系統(tǒng)類型。

1.6.2 雜交指數(shù)的估算 雜交指數(shù)判斷繁育系統(tǒng)是通過測量花朵直徑、花藥開裂時間與柱頭可授期之間的時間間隔和柱頭與花藥的空間位置（Dafni，1992）。在狹葉坡壘盛花期隨機(jī)摘取20朵花進(jìn)行觀察、測量和統(tǒng)計。

1.6.3 授粉試驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)設(shè)置4個處理：（1）對照，即自然授粉，目的是檢測自然條件下坐果情況;（2）套袋，目的是檢測是否能自動自花授粉，袋子在花蕾即將打開時套上，花謝后取下;（3）人工同株異花授粉，目的是檢測自交是否親和， 花粉來源

a. 花蕾; b. 花蕾變蓬松; c. 花瓣頂端打開; d. 完全打開的花朵; e. 花瓣變萎焉狀態(tài); f. 雄蕊隨花瓣整體脫落后的子房; g. 盛花。

為同一個體的其他花;（4）人工異株異花授粉，目的是檢測充分異花授粉的坐果潛力，花粉來源為其他植株的花。果實(shí)成熟后統(tǒng)計坐果率。坐果率=（結(jié)實(shí)總數(shù)/處理個數(shù)）×100%。

1.7 花香成分分析

3株狹葉坡壘分別采30朵花裝進(jìn)進(jìn)樣瓶中，萃取前首先將SPME萃取頭在氣相色譜儀（Agilent 7890A/5975C）進(jìn)樣口280 ℃活化30 min，然后取裝有花樣品的進(jìn)樣瓶分別在40 ℃的數(shù)顯恒溫水浴鍋中水浴30 min后，再把已經(jīng)活化的固相微萃取纖維頭穿過進(jìn)樣瓶的隔膜墊，推出萃取頭，讓其在進(jìn)樣瓶中頂空萃取30 min，最后把萃取頭移入GC-MS進(jìn)樣分析（方振名等，2018）。氣相色譜檢出成分在質(zhì)譜儀的標(biāo)準(zhǔn)譜庫（NIST 05a.L）進(jìn)行檢索，再結(jié)合人工譜圖解析，運(yùn)用離子流峰面積歸一化法對3組樣品的花香物質(zhì)相對含量進(jìn)行統(tǒng)計。

1.8 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2010軟件進(jìn)行統(tǒng)計及圖表繪制，用SPSS23.0軟件的單因素方差（One-way ANOVA）分析法對花粉活力、坐果率、氣泡數(shù)進(jìn)行處理，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 開花動態(tài)

狹葉坡壘的花期為7月底到9月底，8月中旬達(dá)到盛花期。狹葉坡壘單花開花時間為17：00—18：45，一朵花花期約3 d，一個花序花期約12 d。單花開花狀態(tài)如圖1所示，花蕾期花蕾先逐漸膨大并且花蕾表面由白色逐漸轉(zhuǎn)變成粉紅色（圖1：a），接著花蕾慢慢變蓬松（圖1：b），然后5片覆瓦狀花瓣頂端進(jìn)一步打開（圖1：c），花最終達(dá)到盛開狀態(tài)（圖1：d）。接下來3 d花瓣從盛開狀態(tài)逐漸變萎焉（圖1：e），然后5花瓣和雄蕊從花托邊緣整體落下，最終只剩下已受精或未成功受精的子房（圖1：f）。

2.2 訪花昆蟲及行為觀測

根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)狹葉坡壘在桂林植物園的傳粉者為尖眼蕈蚊科（Sciaridae）昆蟲（圖2），蕈蚊大小為3～4 mm，蕈蚊訪花的時間集中在17：30—19：30，其中8月、9月訪花頻率最高時間段都出現(xiàn)在18：00—18：30。蕈蚊首先飛到花序上或飛到花瓣外圍，接著往四周進(jìn)行爬動，然后爬進(jìn)花內(nèi)，停留1～2 min后飛走，走時四肢或身上攜帶花粉，再飛到另一朵花中接觸柱頭進(jìn)行授粉。其中9月中旬19：00以后天就暗， 所以蕈蚊在19：00以后就不再出現(xiàn)。蕈蚊8月的訪花頻率比9月要高（圖3）。

2.3 驗(yàn)證傳粉昆蟲

定時套袋排除蕈蚊傳粉實(shí)驗(yàn)最終的坐果數(shù)為0，結(jié)合觀察表明狹葉坡壘在廣西引種地的傳粉昆蟲只是蕈蚊。

2.4 花粉活力與柱頭可授性

通過培養(yǎng)基法檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，花粉活力在單花期的不同階段有所不同（表1）。開花當(dāng)天早上花蕾的花粉已經(jīng)開始產(chǎn)生活力，接著花粉活力開始加強(qiáng)， 并且開花第2天18：00花粉活力高達(dá)80%左

4.34±4.16

右，第4天8：00掉落的花瓣攜帶的花粉活力已經(jīng)很低。聯(lián)苯胺過氧化氫反應(yīng)液檢測發(fā)現(xiàn)開花第2天的柱頭可授性達(dá)到最高值，由表1看出花粉活力和柱頭可授性時間基本重疊。

2.5 繁育系統(tǒng)

2.5.1 花粉胚珠比（P/O）狹葉坡壘單花花粉量較大，為64 731±5 904（n=15），子房3室，每室具胚珠2枚，胚珠總數(shù)6（n=15）枚。平均花粉胚珠比為10 788±984（在2 108.0～195 525.0之間），依據(jù)Cruden（1977）的標(biāo)準(zhǔn)，狹葉坡壘為專性異交繁育系統(tǒng)。

2.5.2 雜交指數(shù)（OCI）由表2可以看出，狹葉坡壘的花朵直徑為（9.7±1.2）mm（n=30），花為兩性花，雌雄同熟，雜交指數(shù)OCI=4。根據(jù)Dafni的標(biāo)準(zhǔn)，狹葉坡壘異交需要傳粉者，并且異交為主，也存在部分自交親和現(xiàn)象。

2.5.3 人工控制性授粉 從表3可以看出，自然授粉和人工異花授粉處理的花能坐果，但坐果率低，兩者差異不顯著

（P=0.135>0.05）。不管是自然條件還是人工異株異花授粉， 一個花序結(jié)果大多為1個或2個，都不超過4個。自動自花授粉和人工同株異花授粉處理的花沒有坐果。

2.6 花香成分分析

運(yùn)用頂空固相微萃取技術(shù)， 經(jīng)GC-MS檢測， 從三份狹葉坡壘花香中鑒定出的氣味物質(zhì)組分完全相同，而且各組分的相對含量也非常接近，均測出10種香氣成分（表4），烯烴類8種，分別為α-蒎烯、β-欖香烯、1-石竹烯、（E）-7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二碳三烯、畢澄茄烯、白菖烯、香樹烯、Β-瑟林烯。烷類1種，為正辛烷。芳香烴類1種，為（1S，8aR）-1-異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，5，6，8a-六氫萘。其中含量最高的成分為（E）-7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二碳三烯、β-欖香烯、1-石竹烯，分別占總含量的（25.64±1.60）%、（23.76±3.57）%、（15.30±1.80）%。三份狹葉坡壘花香中均是烯烴類組分最多，相對含量累計均超80%。

3 討論與結(jié)論

3.1 狹葉坡壘單花開花時間和開花物候

開花是植物生長的重要時期，能夠影響傳粉效率。張愛勤等（2011）研究發(fā)現(xiàn)結(jié)果率下降的原因之一是花期和傳粉昆蟲活動時期不遇。通常情況下，種群通過集中開花來吸引訪花昆蟲進(jìn)行傳粉，這樣就會使得植株和鄰近個體間花粉傳遞機(jī)率增大;相反，種群進(jìn)行持續(xù)性開花不利于吸引傳粉昆蟲進(jìn)行傳粉，但是通過異交增加獲得適合基因型個體的可能性（張文標(biāo)和金則新，2008）。根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)狹葉坡壘屬于持續(xù)開花模式，因此，可能不利于大規(guī)模吸引傳粉者，但是我們的結(jié)果顯示每朵花平均能夠被訪問1.4次以上。此外，陰雨天氣影響傳粉昆蟲的飛行能力，這樣就降低了傳粉的可能性，進(jìn)而降低植物異交的機(jī)會（劉芬等，2013）。本研究發(fā)現(xiàn)狹葉坡壘的花期為7月底至9月底，此時是訪花昆蟲活躍的季節(jié)。蕈蚊出現(xiàn)的時間為17：30—19：30，單花開放的時間為17：00—18：45，因此，在引種地桂林植物園不存在花期和訪花昆蟲不遇的問題。因此開花物候和單花開花時間都不存在不利傳粉者訪花的問題。另外，通過觀察發(fā)現(xiàn)桂林植物園狹葉坡壘與樹林接觸面和林下缺光面枝條既不發(fā)芽，也不開花和結(jié)果，與光照接觸面枝條才發(fā)芽、開花和結(jié)果。狹葉坡壘野外種群調(diào)查也發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象，靠河邊接觸光照枝條才開花結(jié)果，林下和缺光面枝條則不開花和結(jié)果，說明狹葉坡壘的花芽發(fā)育高度依賴光照。

3.2 狹葉坡壘繁育系統(tǒng)特征和授粉處理

在外部環(huán)境條件和內(nèi)部遺傳機(jī)制共同作用下植物繁育系統(tǒng)會作相應(yīng)的調(diào)整和變化，進(jìn)而會影響植物繁殖和遺傳的方向。OCI、P/O值和控制授粉是研究植物繁育系統(tǒng)的常用方法。狹葉坡壘的OCI=4，表示其部分自交親和、異交、需要傳粉者，而P/O值和人工授粉實(shí)驗(yàn)表明繁育系統(tǒng)為專性異交、需要傳粉者，兩個指標(biāo)的結(jié)果并不完全一致。由于OCI值測定是簡單易行，可能缺乏準(zhǔn)確性，綜合OCI、P/O值和控制授粉表明狹葉坡壘是異交并且需要傳粉者。Sawyer & Neil（2010）研究瀕危植物Trillium recurvatum結(jié)果率過低的主要原因是傳粉昆蟲少，進(jìn)而導(dǎo)致其授粉不足。瀕危植物巴東木蓮也同樣出現(xiàn)結(jié)果率低的現(xiàn)象，其原因主要是其胚珠敗育現(xiàn)象嚴(yán)重（陳發(fā)菊等，2007）。宋玉霞等（2008）從花粉活力、柱頭可授性兩方面對自然條件下瀕危植物肉蓯蓉的結(jié)實(shí)率低的原因進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)影響授粉的主要原因是花粉、柱頭共同保持較高活力的時間短。狹葉坡壘的花粉數(shù)量多達(dá)64 731±5 904（n=15），因此，不存在花粉數(shù)量影響坐果率低。另外，花粉活力和柱頭可授性持續(xù)時間長，高活力花粉時間和高可授性柱頭出現(xiàn)時間基本重疊。但是，訪花昆蟲蕈蚊只在17：30—19：30訪花，結(jié)合表1看出在開花第2天18：00花粉活力達(dá)最高，此時柱頭可授性也強(qiáng)，適合傳粉昆蟲進(jìn)行異花傳粉的重疊時間短，加之傳粉昆蟲蕈蚊數(shù)量少，因此，傳粉昆蟲限制可能是自然狀態(tài)下狹葉坡壘結(jié)果少的原因之一。

熱帶森林生境的植物普遍具有自交不親和性（Willmer， 2011），這一點(diǎn)也在狹葉坡壘中得到證實(shí)，即狹葉坡壘不能進(jìn)行自動自花授粉且自交不坐果。這說明狹葉坡壘的繁殖完全依賴傳粉者的訪花行為。異交處理和自然授粉處理結(jié)果的無差異表明在我們的研究地點(diǎn)的狹葉坡壘不存在授粉限制，蕈蚊傳粉效率高。

3.3 蕈蚊傳粉和花氣味

絕大多數(shù)被子植物的傳粉依賴各種傳粉動物，促進(jìn)傳粉的發(fā)生被認(rèn)為是植物各種花特征進(jìn)化的主要動力（Van der niet & Johnson，2012;Schiestl & Johnson，2013）。目前在不同物種中報道過的訪花者包括蜂類、蠅類、甲蟲、鱗翅目、鳥類和蝙蝠等（Willmer，2011）?？赡芤?yàn)轶w型小并多于傍晚活動，蕈蚊作為傳粉者其重要性一直得不到重視。之前報道的蕈蚊傳粉多出現(xiàn)在蘭科、天南星科，另外最近發(fā)現(xiàn)天門冬科、馬兜鈴科、蓼科、夾竹桃科、虎耳草科和百合科的一些種也是由蕈蚊傳粉，已知的蕈蚊傳粉發(fā)生在廣泛地理范圍內(nèi)的8大科25個屬中，包括北美、中美洲、喜馬拉雅山脈、東亞、新西蘭、澳大利亞和南非（Phillips et al.， 2014; Song et al.， 2014; Mochizuki & Kawakita， 2017; Suetsugu & Sueyoshi， 2018），這說明蕈蚊傳粉可能是一種廣泛分布的傳粉方式。前人報道的蕈蚊傳粉的類群都是草本、藤本或灌木，而本研究第一次發(fā)現(xiàn)蕈蚊為高大龍腦香科喬木狹葉坡壘傳粉，對了解蕈蚊傳粉范圍和重要性提供了又一證據(jù)。蕈蚊出現(xiàn)在潮濕陰涼的環(huán)境中，狹葉坡壘只出現(xiàn)在濕潤的溝谷邊，與蕈蚊生存環(huán)境相吻合。氣味吸引機(jī)制是自然界最常見的方式之一，特定的花香物質(zhì)對訪花昆蟲飛行定位起重要的引導(dǎo)作用。前人研究認(rèn)為由花釋放出的揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散，可以吸引數(shù)千米以外的傳粉者（Andersson & Dobson， 2003），表明花氣味對吸引遠(yuǎn)距離傳粉者起重要作用。Vislobokov & Nikolay（2017）認(rèn)為雙翅目傳粉者更有可能是被人類無法察覺的氣味所吸引。Peakall et al.（2010）研究發(fā)現(xiàn)2，5-二烷基環(huán)己-1，3-二酮參與傳粉昆蟲黃蜂的吸引。Makholela & Manning（2006）對瑞香科植物Struthiola ciliata分析發(fā)現(xiàn)花香物質(zhì)主要成分為松油醇、乙酸芐酯、5（或6）-三癸烯，與吸引夜蛾傳粉有關(guān)。狹葉坡壘的花香分析表明β-欖香烯、（E）-7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二碳三烯、1-石竹烯含量最高，可能是遠(yuǎn)距離吸引蕈蚊的主要花香氣味。

人類對土地經(jīng)營導(dǎo)致的生境片段化被認(rèn)為是威脅一些植物生存繁衍的主要因素，其中傳粉可能是受到生境片段化影響的重要環(huán)節(jié)之一（Johnson et al.，2004;于華會等，2010;Skogen et al.，2016）。Trang & Triest（2016）研究表明越南孤島上的狹葉坡壘下一代雜合性低于預(yù)期，說明顯著的近親繁殖會存在近交衰退現(xiàn)象。根據(jù)狹葉坡壘野外種群調(diào)查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國野生的狹葉坡壘也呈現(xiàn)出典型的片段化分布，處于片段化生境中的狹葉坡壘種群內(nèi)個體數(shù)目少，可能對訪花者的吸引力度不夠，從而使片段生境可能影響到訪花者的生存，阻斷狹葉坡壘與傳粉者的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而影響?yīng)M葉坡壘授粉過程，導(dǎo)致繁育系統(tǒng)漸漸變化，可能使其生殖成功受到影響。接下的研究內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括自然居群中狹葉坡壘的傳粉方式和坐果情況，傳粉者對花氣味和其他花特征的識別以及我國片段化的狹葉坡壘居群遺傳多樣性和種群遺傳結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

APPANAN S， CHAN HT， 1981. Thrips： The pollinators of some dipterocarps [J]. Malaysian For， 44： 234-252.

ANDERSON GJ， HILL JD， 2002. Many to flower， few to fruit： The reproductive biology of Hamamelis virginiana（Hamamelidaceae）[J]. Am J Bot， 89（1）： 67-78.

ANDERSSON S， DOBSON HE， 2003. Behavioral foraging responses by the butterfly heliconius melpomene to Lantana camara floral scent [J]. J Chem Ecol， 29（10）： 2303-2318.

CHAI YX， CAI MY， JIN XL， et al.， 2017. Pollination biology of Michelia crassipes [J]. Guihaia， 37（10）： 1322-1329. [柴弋霞，蔡夢穎，金曉玲，等，2017. 紫花含笑傳粉生物學(xué)初探[J]. 廣西植物，37（10）：1322-1329.]

CHEN FJ， LIANG HW， WANG X， et al.， 2007. Seed dormancy and germination characteristics of Manglietia patungenis， an endangered plant endemic to China [J]. Biodivers Sci， 15（5）： 52-59. [陳發(fā)菊， 梁宏偉， 王旭， 等， 2007. 瀕危植物巴東木蓮種子休眠與萌發(fā)特性的研究 [J]. 生物多樣性， 15（5）： 52-59.]

CHEN G， SUN W， WANG X， et al.， 2018. Conserving threatened widespread species： A case study using a traditional medicinal plant in Asia [J]. Biodivers Conserv， 28： 213-227.

CRUDEN RW， 1977. Pollen-ovule： A conservative indicator of breeding systems in floweringplants [J]. Evolution， 35（1）： 1-6.

DAFNI A， 1992. Pollination biology-practical approach [M]. New York： Oxford University Press： 1-57.

FANG ZM， HU XH， LIU CQ， et al.， 2018. A new method for quantitative analysis of flower scent of Siraitia grosveorii [J]. Guihaia， 38（11）： 1505-1511. [方振名，胡興華，劉長秋，等，2018. 羅漢果花氣味物質(zhì)量化分析方法研究 [J]. 廣西植物，38（11）：1505-1511.]

HUANG SX， CHEN H， PAN B， et al.， 2008. Characteristics of Hopea chinensis community an endemic and endangered species in Guangxi [J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin， 28（1）： 164-170. [黃仕訓(xùn)， 陳泓， 盤波， 等， 2008. 廣西特有瀕危植物狹葉坡壘群落特征研究 [J]. 西北植物學(xué)報， 28（1）： 164-170.]

JOHNSON SD， NEAL PR， PETER CI， et al.， 2004. Fruiting failure and limited recruitment in remnant populations of the hawkmoth-pollinated tree Oxyanthus pyriformis subsp. pyriformis（Rubiaceae）[J]. Biol Conserv， 120（1）： 1-39.

LI QM， 2002. Studies on conservation genetics of two endangered dipterocarps [D]. Kunming： Kunming Institute of Botany， Chinese Academy of Sciences： 1-144. [李巧明，2002. 龍腦香科兩種瀕危植物的保護(hù)遺傳學(xué)研究 [D]. 昆明：中國科學(xué)院昆明植物研究所：1-144.]

LI FL， LIANG HW， WANG X， et al.， 2007. Study on seed dormancy and germination characteristics of endangered plant Manglietia patungensis [J]. Biodivers Sci， 15（5）： 492-499. [李鳳蘭，梁宏偉，王旭，等，2007. 瀕危植物巴東木蓮種子休眠與萌發(fā)特性的研究 [J]. 生物多樣性，15（5）：492-499.]

LIU F， LI QJ， WANG CX， 2013.Floral characteristics and breeding systems of an endangered species Cypripedium japonicum? [J]. Sci Silv Sin， 49（1）： 53-60. [劉芬，李全健，王彩霞，2013. 瀕危植物扇脈杓蘭的花部特征與繁育系統(tǒng) [J]. 林業(yè)科學(xué)，49（1）：53-60.]

MAKHOLELA T， MANNING JC， 2006. First report of moth pollination in Struthiola ciliata（Thymelaeaceae）in southern Africa [J]. S Afr J Bot， 72（4）： 597-603.

MOCHIZUKI K， KAWAKITA A， 2017. Pollination by fungus gnats and associated floral characteristics in five families of the Japanese flora [J]. Ann Bot， 121（4）： 651-633.

PEAKALL R， EBERTT D， POLDY J， et al.， 2010. Pollinator specificity， floral odour chemistry and the phylogeny of Australian sexually deceptive Chiloglottis orchids： implications for pollinator-driven speciation [J]. New Phytol， 188（2）： 437-450.

PHILLIPS RD， SCACCABAROZZI D， RETTER BA， et al.， 2014. Caught in the act： Pollination of sexually deceptive trap-flowers by fungus gnats in Pterostylis（Orchidaceae）[J]. Ann Bot， 113（4）： 629-641.

SONG YX， GUO SH， NIU DL， et al.， 2008. A study on breeding system of the endangered plant Cistanche deserticola [J]. Bull Bot Res， 28（3）： 278-282. [宋玉霞，郭生虎，牛東玲，等，2008. 瀕危植物肉蓯蓉繁育系統(tǒng)研究 [J]. 植物研究，28（3）：278-282.]

SAWYER， NEIL W， 2010. Reproductive ecology of Trillium recurvatum（Trilliaceae）in Wisconsin [J]. Am Midl Nat， 163（1）： 146-160.

SCHIESTL FP， JOHNSON SD， 2013. Pollinator-mediated evolution of floralsignals [J]. Trends Ecol Evol， 28（5）： 307-315.

SONG B， CHEN G， STCKLIN J， et al.， 2014. A new pollinating seed-consuming mutualism between Rheum nobile and a fly fungus gnat， Bradysia sp.， involving pollinator attraction by a specific floral compound [J]. New Phytol， 203（4）： 1109-1118.

SHI YC， ZOU R， TANG JM， et al.， 2015. Study on the floral biology and breeding system of Heteroplexis plants [J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin， 35（4）： 824-829. [史艷財，鄒蓉，唐健民，等，2015. 廣西特有屬—異裂菊屬開花生物學(xué)及繁育系統(tǒng)特征 [J]. 西北植物學(xué)報，35（4）：824-829.]

SKOGEN KA， JOGESH T， HILPMAN ET， et al.， 2016. Land-use change has no detectable effect on reproduction of a disturbance-adapted， hawkmoth-pollinated plant species [J]. Am J Bot， 103（11）： 1-14.

SUETSUGU K， SUEYOSHI M， 2018. Specialized pollination by fungus gnats in the introduced population of Aspidistra elatior [J]. J Plant Res， 131（3）： 497-503.

TRAGN T， TRIEST L， 2016. Genetic structure of the threatened Hopea chinensis in the Quang Ninh Province， Vietnam [J]. Genet Mol Res， 15（2）： 1-13.

VAN DER NIET T， JOHNSON SD， 2012. Phylogenetic evidence for pollinator-driven diversification of angiosperms [J]. Trends Ecol Evol， 27（6）： 353-361.

VISLOBOKOV， NIKOLAY A， 2017. Flowering biology of Aspidistra（Asparagaceae）： New data on pollination by dipteran insects [J]. Plant Spec Biol， 32（4）： 412-422.

WANG J， 2012. Breeding system of Magnolia officinalis subsp. biloba and its endangered cause analysis of reproductive biology [D]. Beijing： Chinese Academy of Forestry： 1-96. [王潔，2012. 凹葉厚樸繁育系統(tǒng)研究及其瀕危的生殖生物學(xué)原因分析 [D]. 北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院：1-96.]

WIENS D， NICKRENT DL， DAVERN CI， et al.， 1989. Developmental failure and loss of reproductive capacity in the rare palaeoendemic shrub Dedeckera eurekensis [J]. Nature， 338（6210）： 65-67.

WILLMER P， 2011. Pollination and floralecology [M]. USA， Princeton： Princeton University Press.

YU HH， YANG ZL， LIU RN， et al.， 2010. Genetic structure of six Magnolia officinalis populations in Sichuan Province [J]. Chin J Ecol， 29（11）： 2168-2174. [于華會，楊志玲，劉若楠，等，2010. 四川六個厚樸種群遺傳結(jié)構(gòu) [J]. 生態(tài)學(xué)雜志，29（11）：2168-2174.]

ZHANG WB， JIN ZX， 2008. Flowering phenology and pollination on success of an endangered plant Sinocalycanthus chinensis [J]. Acta Ecol Sin，（8）： 4037-4046. [張文標(biāo)，金則新，2008. 瀕危植物夏蠟梅的開花物候與傳粉成功 [J]. 生態(tài)學(xué)報，（8）：4037-4046.]

ZHANG AQ， HE S， MA SJ， 2011. Study on control of flowering time and pollination efficiency

of Alfalfa [J]. Chin J Grassl， 33（2）： 7-11. [張愛勤，何爽，馬生軍，2011. 苜?；ㄆ谡{(diào)控與傳粉效率的研究 [J]. 中國草地學(xué)報，33（2）：7-11.]

（責(zé)任編輯 何永艷）