Page 115 - 《广西植物》2020年第7期

７ 期 黄代红等: 黑面神雌花气味传粉前后的变化及其生态意义 １ ０ １ １

１ꎬ２ ２ ３ ２∗ ２
ＨＵＡＮＧ Ｄａｉｈｏｎｇ ꎬ ＷＡＮＧ Ｚｈｉｂｏ ꎬ ＹＡＮＧ Ｌｉｆａｎｇ ꎬ ＳＨＩ Ｆｕｃｈｅｎ ꎬ ＬＩ Ｈｏｕｈｕｎ
( １. Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ａｒｉｄ Ｒｅｇｉｏｎ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｙꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ
Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｕｒｕｍｑｉ ８３００５２ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｎａｎｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
３. Ｔｉａｎｊｉｎ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｏｍｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００１２ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｆｌｏｒａｌ ｓｃｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｆｏｒ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｎｕｒｓｅｒｙ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｍｕｔｕａｌｉｓｍｓ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐｈｙｌ￣
ｌａｎｔｈｅａｅ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ Ｅｐｉｃｅｐｈａｌａ ｍｏｔｈｓ. Ａｔ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅꎬ ｔｈｅ ｆｌｏｒａｌ ｓｃｅｎｔ ｃｏｕｌｄ ｇｕｉｄｅ ｏｂｌｉｇａｔｅ ｐｏｌｌｉｎａｔｏｒｓ ｔｏ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒ
ｔｈｅｉｒ ｈｏｓｔ ｐｌａｎｔｓ ｆｏｒ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｌａｙｉｎｇ ｅｇｇｓ. Ｕｎｔｉｌ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎꎬ ｉｔ ａｌｓｏ ｐｌａｙｓ ｏｔｈｅｒ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ. Ｈｅｒｅꎬ ｆｌｏｒａｌ ｖｏｌａｔｉｌｅｓ ｏｆ ｆｅｍａｌｅ ｆｌｏｗｅｒｓ ｏｆ Ｂｒｅｙｎｉａ ｆｒｕｔｉｃｏｓａ(Ｐｈｙｌｌａｎｔｈａｃｅａｅ) ａｔ ｐｒｅ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎꎬ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｈｅａｄｓｐａｃｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ｔｈｅｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏ￣
ｎｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ￣ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ(ＧＣ￣ＭＳ). Ｗｅ ｈａｖｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｆｌｏｒａｌ
ｓｃｅｎｔ ａｔ ｐｒｅ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎꎬ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｂｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ２２ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｌｏｒａｌ ｓｃｅｎｔ ｏｆ ｆｅｍａｌｅ ｆｌｏｗｅｒｓ ｏｆ Ｂ. ｆｒｕｔｉｃｏｓａ ａｔ ｐｒｅ￣
ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ(１２ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ)ꎬ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ(１５ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ)ꎬ ａｎｄ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ(１３ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ)ꎬ ｗｈｉｃｈ
ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ａｎｄ ｔｅｒｐｅｎｏｉｄｓ. ３￣Ｈｅｘｅｎａｌꎬ (Ｅ)￣２￣Ｈｅｘｅｎａｌꎬ (Ｚ)￣３￣Ｈｅｘｅｎ￣１￣ｏｌꎬ (Ｚ)￣３￣
Ｈｅｘｅｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅꎬ (Ｅ)￣β￣Ｏｃｉｍｅｎｅꎬ β￣Ｃａｒｙｏｐｈｙｌｌｅｎｅꎬ β￣Ｈｕｍｕｌｅｎｅꎬ (ＥꎬＥ)￣α￣Ｆａｒｎｅｓｅｎｅ ａｎｄ Ｌｏｎｇｉｂｏｒｎｅｏｌ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ
ａｓ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｓｃｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ(ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ａｍｏｕｎｔ>５％ ). Ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ
ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｒａｌ ｓｃｅｎｔｓ ｆｒｏｍ ｆｅｍａｌｅ ｆｌｏｗｅｒｓ ａｔ ｐｒｅ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎꎬ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓꎬ ａｎｄ ｓｕｃｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｓｕｌｔ ｆｒｏｍ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｃｅｎｔｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｓｔａｇｅｓ. Ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ (Ｅ)￣β￣Ｏｃｉｍｅｎｅ ｉｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ａｔ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｉｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ. ３￣Ｈｅｘｅｎａｌꎬ (Ｅ)￣２￣Ｈｅｘｅｎａｌꎬ (Ｚ)￣３￣Ｈｅｘｅｎ￣１￣ｏｌ ａｎｄ (Ｚ)￣３￣Ｈｅｘｅｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｆｏｕｒ
ｍｏｓｔ ａｂｕｎｄａｎｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｔ ｐｒｅ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ. β￣Ｃａｒｙｏｐｈｙｌｌｅｎｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ Ｌｏｎｇｉｂｏｒｎｅｏｌ ｎｅｗｌｙ
ａｐｐｅａｒｅｄ ａｔ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ. Ｂｏｔｈ β￣Ｈｕｍｕｌｅｎｅ ａｎｄ (ＥꎬＥ)￣α￣Ｆａｒｎｅｓｅｎｅ ｓｉｇｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｒｅｌｅａｓｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｅｍａｌｅ ｆｌｏｗｅｒｓ ａｔ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ ｅｍｉｔｔｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｍｏｒｅ ｖｏｌａｔｉｌｅｓ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ａｔ ｐｒｅ￣ ａｎｄ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇ ｒｅｄｕｃｅｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｒａｌ ｂｏｕｑｕｅｔ
ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｆｅｍａｌｅ ｆｌｏｗｅｒ ｓｃｅｎｔｓ ａｔ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ ｍａｙ ｂｅ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｓ
ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｔｏ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｆｌｏｗｅｒｓ ｖｉｓｉｔꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｔｏ ｌｉｍｉｔ ｓｅｅｄ ｐｒｅｄａｔｉｏｎ. Ｉｔ ｗａｓ ｓｐｅｃｕｌｔａｔｅｄ
ｔｈａｔ ｓｕｃｈ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｌｏｒａｌ ｓｃｅｎｔ ｆｒｏｍ Ｐｈｙｌｌａｎｔｈｅａｅ ｐｌａｎｔｓ ａｔ ｐｒｅ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎꎬ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｍｉｇｈｔ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｉｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
ｎｕｒｓｅｒｙ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｍｕｔｕａｌｉｓｍｓ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐｈｙｌｌａｎｔｈｅａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ Ｅｐｉｃｅｐｈａｌａ ｍｏｔｈｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｆｌｏｒａｌ ｓｃｅｎｔꎬ ＧＣ￣ＭＳꎬ ｐｒｅ￣ ａｎｄ ｐｏｓｔ￣ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅꎬ Ｂｒｅｙｎｉａ ｆｒｕｔｉｃｏｓａꎬ Ｅｐｉｃｅｐｈａｌａ ｍｏｔｈꎬ ｏｂｌｉｇａｔｅ ｐｏｌｌｉｎａ￣
ｔｉｏｎ ｍｕｔｕａｌｉｓｍｓ

在植物与昆虫专性传粉互利共生关系中ꎬ叶 ２００４ａꎬｂꎻＺｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１２ａꎬｂ)ꎮ 花气味是一类低

下珠科( Ｐｈｙｌｌａｎｔｈａｃｅａｅ) 植物和头细蛾属( Ｅｐｉｃｅｐ￣ 分子量、易挥发的有机化合物( Ｓｃｈｉｅｓｔｌꎬ２０１０)ꎬ它
ｈａｌａ)昆虫共生系统最近成了关注热点(Ｋａｗａｋｉｔａ ＆ 作为一类重要化学信号ꎬ可以诱导传粉者迅速、准
Ｋａｔｏꎬ２００６ꎻＨｅｍｂｒｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１３)ꎬ头细蛾专门在该 确定位到植物ꎬ促使双方相遇ꎬ进而从各自搭档中
科植物的雄花上积极采集花粉ꎬ主动为雌花传粉ꎬ 获取相应报酬ꎮ 因此ꎬ它在植物与昆虫专性传粉
同时在子房里产卵ꎬ其孵化的幼虫仅消耗宿主完 互利共生关系中起着非常关键的作用( Ｈｏｓｓａｅｒｔ￣
整果实中的部分种子即可完成发育ꎬ其余种子用 ＭｃＫｅｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１０)ꎮ
来保证宿主正常繁衍后代ꎬ这样两者之间就建立 目前ꎬ有关花气味在叶下珠科植物－头细蛾专
了 专 性 传 粉 互 利 共 生 关 系 ( Ｋａｗａｋｉｔａ ＆ Ｋａｔｏ 性传粉互利共生体系中的研究主要集中于三个方