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榕树-榕小蜂共生体系既存在互惠的关系,也存在竞争共同资源的负面关系,如何合理地分配花序内的繁殖资源是维持榕树-榕小蜂共生体系的核心问题。性比理论同样是进化生物学研究的热点问题之一,也是进化生物学较为成功的领域之一。榕树隐头花序相对密闭的环境,让统计进入其中产卵的繁殖雌蜂数及所产子代的数量成为可能,因此榕小蜂一直被作为检验性比理论的模式材料。
本文选用在我国热带亚热带广泛分布的粗叶榕(Ficus hirta)及其传粉榕小蜂爪哇榕小蜂(Blastophaga javana Hilli)为研究对象,通过野外控蜂实验并结合分子手段,探讨雌雄异株榕树花序内繁殖资源的分配及与之共生的传粉蜂的性比策略。主要研究结果如下:
1.粗叶榕传粉蜂隐头果内存活时间及发育时间
粗叶榕传粉蜂寿命极短,进入雄株榕果内进行传粉、产卵等活动的时间可持续5.87~18.12h,平均存活时间14.95±2.62h(M±SD)。传粉蜂发育时间受气温影响明显,在气温逐渐降低的干季发育时间(147.11±15.27d)要显著长于气温高的湿季发育所需时间(70.56±16.13d)。
2.隐头花序内资源分配
具有较长花梗的瘿花层在繁殖活动中具有空间优势,为传粉蜂主要争夺的繁殖资源。随着繁殖雌蜂数的增加,亲本减少子代在果壁层的分布而使子代更多分布在较靠近果腔的层次中,靠近果腔层资源更多分配给雄性子代。
传粉蜂对繁殖资源有着相同的利用趋势,但在不同性别子代中采取不同分配策略。因此,先后进入亲本的子代在各层中分布频次一致;先进入亲本雄性子代在果腔层中分布比例较高,后进入亲本雄性子代则更多分布在中间层;先进入亲本雌性子代在果壁层、中间层中分布比例较高,而后进入亲本雌性子代在果腔层中有这较高的分布比例。
3.传粉蜂性比策略
粗叶榕传粉蜂不足以利用瘾头花序内所有雌花资源,性比与繁殖资源间无显著相关性。相对于子代数量,产卵量更能体现繁殖雌蜂对环境条件作出的反应,因此与性比有着更显著的相关性。
在局域交配竞争(LMC)中,粗叶榕传粉蜂通过产卵量作为信号评估潜在的LMC强度,采用不同的产卵模式来调控子代性比,而非之前所认为的以繁殖雌蜂数目为信号进行调控。先后进入隐头花序内产卵的两亲本具有不同的产卵量,使得本研究中各处理组的产卵量无显著差别,因而性比也无显著差别。但后进入亲本倾向于产生更多的雄性后代,拥有偏雄的性比。理论预测的亲缘关系较远可使子代性比较少偏雌在本研究中未获实验数据支持。