榕树非传粉榕小蜂后代性比及雄性二态性研究获进展

2010-11-24 18:01 来源: 中国科学院
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    在榕树-榕小蜂互惠共生体系中,生存着大量的非传粉榕小蜂。科学家们对于传粉榕小蜂已经有了较多的研究,但是对于非传粉榕小蜂的生物学特性却知之甚少。根据非传粉榕小蜂的食性和生存方式可以将其分为造瘿者、寄居者和复寄生者。造瘿者将卵产在雌花子房内致使子房膨大转变为瘿花,其幼虫以子房内膨大的胚乳为食;寄居者的成虫将卵产于其他传粉或非传粉榕小蜂形成的瘿花内,与前者争夺瘿花内的食物资源;复寄生者的成虫把卵产在其他小蜂幼虫体内,孵化后以其他小蜂的幼虫为食。目前对于非传粉榕小蜂的食性都是通过其在榕果上的产卵顺序和行为确定的。此外,大多数非传粉榕小蜂在果外产卵,很难确定繁殖母蜂的数量,这对于研究后代性比造成了很大困难。

  中科院西双版纳热带植物园协同进化组杨大荣指导的博士生王振吉通过分别对钝叶榕上寄生的Walkerella sp1.非传粉榕小蜂和垂叶榕上寄生的Walkerella sp2.非传粉榕小蜂开展了行为学观察和野外放蜂试验,探讨了两种非传粉榕小蜂的繁殖策略。研究发现,这两种非传粉榕小蜂都是造瘿者,其中Walkerella sp1.产卵时间较早,先于其他榕小蜂,都寄生于榕果的最外层子房,而Walkerella sp2.产卵时间较晚,是在其他非传粉榕小蜂产卵后再产卵的,后代在最内层、中间层和最外层子房都有分布。此外,研究还表明,这两种非传粉榕小蜂无论是在自然果还是人工控制放蜂的试验果中,产生的后代性比都偏雌。这些结论对于研究非传粉榕小蜂的繁殖行为和性比提供了重要的参考。相关研究成果发表在Symbiosis(2010,51:181-186)。

  前人研究发现,一些非传粉榕小蜂具有雄性二态性。最为典型的雄性二态性是能够飞出榕果在果腔外进行交配的有翅型雄虫和在果腔内寻找交配机会的无翅型雄虫。王振吉博士在垂叶榕上发现Walkerella sp.的非传粉榕小蜂雄虫无翅,但具有深色和浅色的二态性。他通过统计自然种群,人工控制放蜂以及观测不同形态雄虫寿命等方法,对Walkerella sp.的性比和雄虫二态性进行了研究。结果显示,Walkerella sp.的性比并不随着繁殖母蜂数量及后代种群数量的增加而增加,而深色雄虫出现的频率会随着繁殖母蜂的数量和后代种群数量的增加而增加,随着种群密度的增加深色雄虫的比例也越高,但是当只有1只繁殖母蜂的时候,后代中没有深色雄虫。研究还发现,两种形态的雄虫会打斗,深色雄虫受伤的概率较高。深色雄虫更倾向于在果外活动,它们有更强的抗脱水能力。这些研究结果对于研究非传粉榕小蜂的性比和其模型以及雄性二态性的行为和遗传特性有重要的意义。相关研究成果发表在Ecological Entomology(2010,35:691-697)。