鄭翠芳,嚴(yán)菊媛,陳友鈴,吳文珊,涂淑雯,許毅真,陳曉娟,黃詩(shī)雯

福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福州 350117

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兩種Eupristina屬小蜂對(duì)宿主榕果揮發(fā)物和合成信息素的行為反應(yīng)

鄭翠芳,嚴(yán)菊媛,陳友鈴,吳文珊*,涂淑雯,許毅真,陳曉娟,黃詩(shī)雯

福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福州 350117

高榕，雌雄同株，與其共生的形態(tài)高度相似的傳粉小蜂Eupristinaaltissima與非傳粉小蜂Eupristinasp.均為果內(nèi)產(chǎn)卵。利用Y型嗅覺(jué)儀生物測(cè)定法研究E.altissima和Eupristinasp.對(duì)不同發(fā)育期高榕榕果揮發(fā)物以及合成信息素混合物的行為反應(yīng)差異。結(jié)果表明：E.altissima和Eupristinasp.對(duì)高榕雌花期榕果揮發(fā)物具極顯著趨向行為，對(duì)高榕雄花期榕果揮發(fā)物具極顯著驅(qū)避行為，表明E.altissima與Eupristinasp.雌蜂能夠敏銳辨別高榕雌花期和雄花期榕果的揮發(fā)物，快速遠(yuǎn)離雄花期榕果，并實(shí)現(xiàn)對(duì)宿主雌花期榕果的定位。但是，E.altissima與Eupristinasp.對(duì)其它發(fā)育時(shí)期榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)具有差異性，前者對(duì)雌前期榕果和傳粉或產(chǎn)卵后榕果釋放的揮發(fā)物存在顯著的趨避反應(yīng)，而后者無(wú)明顯的行為偏向性，表明E.altissima能夠識(shí)別雌前期榕果和傳粉或產(chǎn)卵后榕果，可避免誤入其中而無(wú)法繁殖后代，Eupristinasp.則不具備這種識(shí)別能力。E.altissima和Eupristinasp.小蜂對(duì)合成信息素的行為反應(yīng)也高度相似，表現(xiàn)為芳樟醇、苯乙烯，以及苯乙烯和金合歡醇的交互作用對(duì)兩種小蜂選擇行為影響顯著，組合A1B2C2(0.5% Linalool + 1% Benzyl ethylene + 1% Farnesol) 的混合信息素對(duì)兩種小蜂具有極顯著的驅(qū)避作用，而組合A2B1C1(1% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol), A2B1C2(1% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 1% Farnesol), A2B2C1(1% Linalool + 1% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol) 的混合信息素對(duì)其具有極顯著的吸引作用，但兩種小蜂對(duì)組合A1B1C1(0.5% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol)的行為反應(yīng)存在差異。兩種小蜂對(duì)榕果揮發(fā)物和合成信息素的反應(yīng)異同，可能與其觸角結(jié)構(gòu)的差異密切相關(guān)。研究結(jié)果為探究榕-蜂共生體系的化學(xué)信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。

高榕；揮發(fā)物；合成信息素；行為反應(yīng)

在榕樹(shù)與榕小蜂的共生關(guān)系中，絕大多數(shù)榕樹(shù)與其傳粉榕小蜂之間的關(guān)系為一對(duì)一專性共生關(guān)系，即一種傳粉蜂只能專一性為一種榕樹(shù)傳粉，而一種榕樹(shù)的榕果中也只能寄生一種傳粉榕小蜂[1- 3]。榕樹(shù)與榕小蜂之間彼此高度依賴，榕樹(shù)需要榕小蜂進(jìn)入接受期榕果為其傳粉，從而獲得種子保證榕樹(shù)的繁衍，而榕小蜂也需要進(jìn)入接受期榕果內(nèi)利用其花序資源產(chǎn)卵完成后代繁衍[4-5]。榕小蜂在榕果發(fā)育階段的雄花期從果內(nèi)成熟出飛，尋找適于其產(chǎn)卵的接受期榕果，而榕果的發(fā)育大多株內(nèi)同步，株間異步，因此傳粉小蜂在其出生榕果的榕樹(shù)上找不到適于產(chǎn)卵的榕果，需要飛行一定距離才能夠找到合適榕果完成其后代繁衍的職責(zé)。榕小蜂視覺(jué)功能有限，難以完成對(duì)小蜂專性寄主的定位[6]。研究表明，榕小蜂對(duì)宿主接受期榕果的專性定位，主要通過(guò)對(duì)榕果揮發(fā)物信號(hào)的特異性識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同種類榕樹(shù)花序釋放出的揮發(fā)物成分具有顯著差異，即榕果揮發(fā)物具有物種特異性[7-8]，并且榕果在其發(fā)育的不同階段釋放的揮發(fā)性組成也有所不同，即榕果揮發(fā)物具有時(shí)期特異性[9-10]，而榕小蜂要快速準(zhǔn)確的找到宿主接受期榕果，必需具備從復(fù)雜的環(huán)境氣味中分辨出宿主接受期榕果特異性揮發(fā)物化學(xué)信號(hào)的能力。有研究發(fā)現(xiàn)，榕小蜂不但能夠被接受期榕果揮發(fā)物信號(hào)吸引，其它發(fā)育時(shí)期榕果揮發(fā)物對(duì)榕小蜂也可能表現(xiàn)出吸引效應(yīng)[10]，這說(shuō)明榕小蜂對(duì)寄主的專性定位可能基于更加復(fù)雜的信號(hào)機(jī)制。

目前研究人員主要通過(guò)Y型嗅覺(jué)儀測(cè)定榕小蜂對(duì)揮發(fā)性化學(xué)信號(hào)的行為反應(yīng)，Chen等測(cè)定了雌雄異株對(duì)葉榕的傳粉雌蜂對(duì)寄主接受期和間花期的雌、雄榕果揮發(fā)物的反應(yīng)，結(jié)果顯示，無(wú)論間花期榕果數(shù)量如何增加，對(duì)葉榕傳粉蜂都極顯著偏向于接受期的雌、雄榕果[11]。陳友鈴等對(duì)愛(ài)玉子(Ficuspumilavar.awkeotsang)傳粉蜂的行為反應(yīng)測(cè)定也得到相似的結(jié)果[9]，由此說(shuō)明接受期榕果揮發(fā)物對(duì)傳粉蜂具有強(qiáng)烈吸引作用。在對(duì)雞嗉果榕(Ficussemicordata)和鈍葉榕(Ficuscurtipes)傳粉小蜂的行為反應(yīng)測(cè)定結(jié)果表明，除接受期外，其它發(fā)育時(shí)期如雌前期，傳粉后時(shí)期的榕果揮發(fā)物對(duì)傳粉小蜂可能也具有一定程度的吸引作用[10,12]。但非宿主榕果揮發(fā)物對(duì)傳粉小蜂則具有驅(qū)避作用或者既不驅(qū)避也不吸引[13-14]，即使在親緣關(guān)系極為相近的兩種榕樹(shù)也得到類似結(jié)果[15]，不少研究結(jié)果還表明非傳粉小蜂也能夠通過(guò)識(shí)別寄主榕果釋放的揮發(fā)物實(shí)現(xiàn)寄主定位[14, 16-17]，說(shuō)明榕樹(shù)與榕小蜂之間依賴特異性化學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)其專性共生。另外，Krishnan等利用六孔細(xì)胞培養(yǎng)板對(duì)聚果榕傳粉小蜂雄蜂的選擇反應(yīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，雄蜂也能通過(guò)識(shí)別蟲(chóng)癭揮發(fā)物找到同種雌蜂，這使得榕小蜂在交配聚合條件下能夠迅速定位同種雌蜂并完成交配[18]，為榕-蜂專性共生關(guān)系的穩(wěn)定性提供保障。由此可見(jiàn)，化學(xué)信號(hào)在維持榕-蜂共生關(guān)系穩(wěn)定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。

高榕(Ficusaltissima)，雌雄同株，其傳粉小蜂為Eupristinaaltissima，但高榕榕果內(nèi)通常同時(shí)存在Eupristinasp.小蜂，二者均為果內(nèi)產(chǎn)卵。兩種小蜂形態(tài)高度相似，它們的雌蜂只在體色，觸角，前足基節(jié)梳，花粉筐等方面具有細(xì)微的差別，而它們的雄蜂至今未發(fā)現(xiàn)形態(tài)上的差異[19-20]。兩種小蜂的傳粉效率分析表明，Eupristinaaltissima的傳粉效率極顯著高于Eupristinasp.，是高榕的主動(dòng)傳粉蜂，而Eupristinasp.無(wú)傳粉功或具被動(dòng)傳粉功能[19, 21]。利用分子標(biāo)記技術(shù)研究表明，二者是不同的兩個(gè)種[22]。兩種親緣關(guān)系極為密切的榕小蜂，在對(duì)寄主揮發(fā)物的行為反應(yīng)上是否存在差異，是本論文關(guān)注的焦點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)預(yù)期通過(guò)(1)研究?jī)煞NEupristina屬小蜂對(duì)不同發(fā)育期、不同濃度的高榕榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)，探究?jī)煞N小蜂能否區(qū)別不同發(fā)育期榕果所釋放的揮發(fā)物榕果特征，比較二者對(duì)寄主揮發(fā)物敏感度差異，并由此導(dǎo)致對(duì)寄主選擇的精確度差異；(2)研究?jī)煞NEupristina屬小蜂對(duì)不同濃度組合的3種信息化合物的混合物的行為反應(yīng)差異，探究不同信息化合物之間是否存在交互作用。探討榕-蜂之間化學(xué)通訊信號(hào)?；詸C(jī)制，有助于評(píng)估傳粉蜂的安全性，通過(guò)判斷非傳粉蜂和寄主之間能否通過(guò)化學(xué)信號(hào)建立寄生關(guān)系，可用于預(yù)測(cè)非傳粉蜂對(duì)榕-蜂共生體系的侵入性及其侵入途徑。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

不同發(fā)育期的高榕榕果均采自福建省福州市閩侯縣上街鎮(zhèn)(119° 20′ E，26° 03′ W)。實(shí)驗(yàn)中所用的榕果都是在采集后2 h內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。兩種傳粉小蜂E.altissima和Eupristinasp.采自高榕雄花期榕果。采集雄花期即將出蜂的高榕榕果果枝，用100目紗網(wǎng)袋套袋，帶回實(shí)驗(yàn)室水培觀察，待其自然出蜂。挑選當(dāng)日出飛的活力強(qiáng)健并且觸角結(jié)構(gòu)完好的E.altissima和Eupristinasp.雌蜂用于實(shí)驗(yàn)。

綜合對(duì)比各種榕樹(shù)及其它植物揮發(fā)物化學(xué)成分表[8, 23]，從中選擇芳樟醇(Linalool)，苯乙烯(Benzyl ethylene)，金合歡醇(Farnesol)這3種榕樹(shù)揮發(fā)物中普遍存在的化合物作為待測(cè)試劑。本實(shí)驗(yàn)中所采用的信息化合物試劑(標(biāo)準(zhǔn)品) 均購(gòu)于Sigma公司，純度皆達(dá)到98%以上。以二氯甲烷(色譜純，購(gòu)于美國(guó)Tedia公司) 為溶劑配制信息化合物混合試液。實(shí)驗(yàn)前在兩個(gè)大小相同的脫脂棉球上分別加入0.1mL 的樣品稀釋液和二氯甲烷試劑，做成信息化合物(測(cè)試物)誘芯和空白誘芯，待溶劑二氯甲烷在空氣中自然揮發(fā)完后使用。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法1.2.1 兩種Eupristina屬小蜂對(duì)宿主高榕不同發(fā)育期榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)

采用自行設(shè)計(jì)的玻璃Y 型嗅覺(jué)儀測(cè)定兩種Eupristina屬小蜂對(duì)宿主高榕不同發(fā)育期榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)。Y 型嗅覺(jué)儀臂長(zhǎng)20cm，內(nèi)徑1cm，兩臂夾角90°，柄長(zhǎng)15cm，管柄上離夾角10cm處連接有5cm長(zhǎng)的釋放管。每個(gè)管臂用Teflon管各接一味源瓶，進(jìn)入味源瓶的空氣先經(jīng)活性炭過(guò)濾后再進(jìn)入蒸餾水加濕瓶以凈化和潤(rùn)濕空氣，管柄接真空泵，調(diào)節(jié)抽氣速率為100—150mL /min。實(shí)驗(yàn)在完全遮光的室內(nèi)進(jìn)行(排除自然光源)。頂燈為3 支40W 平行燈管，室溫(25 ± 2)℃，濕度70%—75%。實(shí)驗(yàn)時(shí)間選擇在昆蟲(chóng)活力較強(qiáng)的12:00之前。將待測(cè)雌蜂單個(gè)從釋放管放入Y型嗅覺(jué)儀的管柄，觀察其在5min內(nèi)對(duì)兩臂中連接的味源瓶的選擇反應(yīng)。判斷標(biāo)準(zhǔn)如下：當(dāng)小蜂爬至超過(guò)某臂的10cm 處，并持續(xù)1min 以上，則認(rèn)為小蜂對(duì)該臂的揮發(fā)物作出了選擇；榕小蜂在給定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有做出選擇的則記為無(wú)反應(yīng)，并且從分析數(shù)據(jù)中剔除[24]。

本實(shí)驗(yàn)的處理組設(shè)置見(jiàn)表1，以高榕5個(gè)發(fā)育時(shí)期(雌前期、接受期、傳粉或產(chǎn)卵后時(shí)期、間花期及雄花期)的榕果和潔凈空氣6種味源兩兩對(duì)照，共測(cè)試了榕小蜂對(duì)19對(duì)處理組揮發(fā)物的行為反應(yīng)。由于榕果通常在接受期時(shí)釋放出的揮發(fā)物含量較多，所以本實(shí)驗(yàn)中將接受期榕果數(shù)量與其它發(fā)育時(shí)期間榕果數(shù)量比例設(shè)為1∶1和1∶4，其它發(fā)育時(shí)期之間榕果數(shù)量的比例均為1∶1[10]。

表1 兩種Eupristina屬小蜂對(duì)不同發(fā)育期高榕榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)處理組設(shè)置

傳粉或產(chǎn)卵后榕果是指小蜂進(jìn)入傳粉2d后的榕果

1.2.2 兩種Eupristina屬小蜂對(duì)合成信息素的行為反應(yīng)測(cè)定方法

以3種信息素試劑芳樟醇，苯乙烯，金合歡醇為因素，每個(gè)因素均設(shè)有0.5%和1% 兩個(gè)劑量水平，采用L827的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并考慮各因子間的交互作用。因素水平見(jiàn)表2，表4，共有8個(gè)處理組。每處理組測(cè)30 只小蜂，重復(fù)6次。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理分析

本實(shí)驗(yàn)所有數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel和SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。用卡方檢驗(yàn)判斷誘蜂數(shù)量差異顯著性，采用方差分析對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果作顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種Eupristina屬小蜂對(duì)不同發(fā)育期高榕榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)

E.altissima和Eupristinasp.雌蜂對(duì)不同發(fā)育期高榕榕果釋放的揮發(fā)物的行為反應(yīng)測(cè)定結(jié)果分別見(jiàn)圖1和圖2。從圖1中可以看出，與空白對(duì)照比較，接受期榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima雌蜂具有極顯著的吸引作用，間花期榕果揮發(fā)物沒(méi)有吸引或驅(qū)避作用，而雌前期、雄花期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima雌蜂具有顯著或極顯著的驅(qū)避作用。比較接受期榕果與其它發(fā)育期榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima雌蜂的吸引作用，不論二者的榕果數(shù)量比為1∶1還是1∶4，接受期榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima雌蜂的吸引作用都極顯著高于其它發(fā)育期榕果。比較雄花期榕果與雌前期、間花期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima選擇行為的影響，結(jié)果表明雄花期、雌前期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima雌蜂均具有極顯著的驅(qū)避作用，但雄花期榕果揮發(fā)物的驅(qū)避作用極顯著大于雌前期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果，間花期榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima雌蜂選擇行為沒(méi)有影響。

圖1 E. altissima對(duì)不同發(fā)育期高榕榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)Fig.1 Responses of E. altissima to fig volatiles of different developmental phases of Ficus altissima圖中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差;圖中*表示有顯著性差異(χ2檢驗(yàn)，P<0.05)，**表示有極顯著差異(χ2檢驗(yàn)，P<0.01)，NS表示無(wú)顯著性差異(χ2檢驗(yàn)，P>0.05)；PF: 雌前期榕果，RP: 接受期榕果，PP: 被授粉或產(chǎn)卵后的榕果，IF: 間花期榕果，MF: 雄花期榕果，CA: 潔凈空氣對(duì)照

圖2 Eupristina sp.對(duì)不同發(fā)育期高榕榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)Fig.2 Responses of Eupristina sp. to fig volatiles of different developmental phases of Ficus altissima圖中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差;圖中*表示有顯著性差異(χ2檢驗(yàn)，P<0.05)，**表示有極顯著差異(χ2檢驗(yàn)，P<0.01)，NS表示無(wú)顯著性差異(χ2檢驗(yàn)，P>0.05)；PF: 雌前期榕果，RP: 接受期榕果，PP: 被授粉或產(chǎn)卵后的榕果，IF: 間花期榕果，MF: 雄花期榕果，CA: 潔凈空氣對(duì)照

從圖2的結(jié)果可以看出，與空白對(duì)照相比，接受期榕果揮發(fā)物對(duì)Eupristinasp.雌蜂具有極顯著的吸引作用，雄花期榕果揮發(fā)物對(duì)其具有極顯著的驅(qū)避作用，而雌前期，傳粉后時(shí)期和間花期榕果對(duì)Eupristinasp.雌蜂既不吸引也不驅(qū)避。比較接受期榕果與其它發(fā)育期榕果揮發(fā)物對(duì)Eupristinasp.雌蜂的吸引作用，不論榕果數(shù)量比為1∶1還是1∶4，接受期榕果揮發(fā)物對(duì)Eupristinasp.雌蜂的吸引作用都極顯著高于其它發(fā)育期榕果。比較雄花期榕果與雌前期、間花期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果揮發(fā)物對(duì)E.altissima選擇行為的影響，結(jié)果表明雄花期、雌前期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果對(duì)Eupristinasp.雌蜂均具有極顯著的驅(qū)避作用，而且雄花期榕果揮發(fā)物的驅(qū)避作用極顯著大于雌前期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果，但間花期榕果與雌前期和被授粉或產(chǎn)卵后的榕果相比，對(duì)Eupristinasp.雌蜂具有顯著或極顯著的吸引作用。

2.2 E. altissima對(duì)合成信息素的行為反應(yīng)

3種信息素苯甲醇、苯乙烯和金合歡醇的合成混合試劑對(duì)高榕E.altissima小蜂選擇行為的影響及其交互作用的正交試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。從表2的相差計(jì)算和極差關(guān)系可知，3種試劑因素對(duì)E.altissima雌蜂選擇行為影響的順序依次為：A>B>BC>AB>AC>C，即芳樟醇>苯乙烯>苯乙烯和金合歡醇的交互作用>芳樟醇和苯乙烯的交互作用>芳樟醇和金合歡醇的交互作用>金合歡醇，各因子的最優(yōu)水平組合是A2B1C1，即對(duì)E.altissima雌蜂吸引作用最顯著的組合是1%芳樟醇，0.5%苯乙烯和0.5%金合歡醇的混合信息化合物，并且組合A1B2C2的混合信息素對(duì)E.altissima具有極顯著的驅(qū)避作用，而組合A2B1C1，A2B1C2，A2B2C1的混合信息素具有極顯著的吸引作用。對(duì)各因子及其交互作用進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3，表明各因子對(duì)E.altissima雌蜂的選擇行為影響都極為顯著，而且各因子之間交互作用都很明顯，其中B、C的交互作用最為顯著，但因子A和B對(duì)小蜂選擇行為的影響明顯大于各因子間的交互作用。

2.3 Eupristina sp.對(duì)合成信息素的行為反應(yīng)

苯甲醇、苯乙烯和金合歡醇的合成混合試劑對(duì)高榕Eupristinasp.小蜂選擇行為的影響及其交互作用的正交試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4，從表4的相差計(jì)算和極差關(guān)系可知，3種試劑因素對(duì)其選擇行為影響的順序依次為：A>B>BC>C>AB>AC，即芳樟醇>苯乙烯>苯乙烯和金合歡醇的交互作用>金合歡醇>芳樟醇和苯乙烯的交互作用>芳樟醇和金合歡醇的交互作用，各因子的最優(yōu)水平組合是A2B1C1，即對(duì)Eupristinasp.雌蜂吸引作用最顯著的組合是1%芳樟醇，0.5%苯乙烯和0.5%金合歡醇的混合信息化合物。組合A1B1C1和A1B2C2的混合信息素對(duì)Eupristinasp.具有顯著或極顯著的驅(qū)避作用，而組合A2B1C1，A2B1C2，A2B2C1的混合信息素對(duì)Eupristinasp.均具有極顯著的吸引作用。對(duì)各因子及其相互作用進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5，表明因子A和B對(duì)Eupristinasp.的選擇行為具有顯著影響，而因子C對(duì)其影響不顯著，而且A因子與B、C因子交互作用都不顯著，只有B、C因子間具有間交互作用顯著，但A因子對(duì)Eupristinasp.選擇行為的影響大于B、C間的交互作用。

表2 E.altissima對(duì)合成信息素的行為反應(yīng)正交試驗(yàn)(L827)

**表示χ2檢驗(yàn)差異達(dá)到0.01水平

表3 正交實(shí)驗(yàn)(表2)方差分析表

**χ2檢驗(yàn)差異達(dá)到0.01水平

表 4 Eupristina sp.對(duì)合成信息素的行為反應(yīng)正交試驗(yàn)(L827)

**χ2檢驗(yàn)差異達(dá)到0.01水平；*差異達(dá)到0.05水平

表 5 正交試驗(yàn)(表4)方差分析表

*χ2檢驗(yàn)差異達(dá)到0.05水平；NSχ2檢驗(yàn)差異不顯著

3 討論

從兩種小蜂對(duì)宿主不同發(fā)育期榕果的行為反應(yīng)測(cè)試結(jié)果可以看出，E.altissima和Eupristinasp. 對(duì)高榕接受期和雄花期榕果揮發(fā)物的的行為反應(yīng)較為一致，它們對(duì)高榕接受期榕果揮發(fā)物的偏向性都明顯高于其它時(shí)期，并且對(duì)高榕雄花期榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)均表現(xiàn)為驅(qū)避效應(yīng)，由此說(shuō)明E.altissima與Eupristinasp.雌蜂都能明顯地辨別高榕接受期和雄花期榕果的揮發(fā)物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)宿主接受期榕果的定位，在短暫的生命里爭(zhēng)取更多的時(shí)間完成后代繁衍的職責(zé)。但兩種小蜂對(duì)其它發(fā)育時(shí)期榕果揮發(fā)物的行為反應(yīng)具有差異性，E.altissima對(duì)雌前期榕果和傳粉或產(chǎn)卵后榕果釋放的揮發(fā)物存在顯著的驅(qū)避反應(yīng)，而Eupristinasp.對(duì)雌前期榕果、傳粉或產(chǎn)卵后榕果的偏向性都不明顯，表明E.altissima能夠識(shí)別雌前期榕果和傳粉或產(chǎn)卵后榕果，可避免誤入而無(wú)法繁殖后代，Eupristinasp.則不具備這種識(shí)別能力。

造成這兩種小蜂對(duì)宿主不同發(fā)育期榕果揮發(fā)物的選擇差異的原因，可能在于二者觸角結(jié)構(gòu)的差異。榕小蜂觸角上存在多種類型的感受器，能夠靈敏地感覺(jué)外界環(huán)境的變化，傳粉蜂通過(guò)識(shí)別榕果釋放的揮發(fā)物從而實(shí)現(xiàn)宿主定位[25-26]，E.altissima的觸角索節(jié)為4節(jié)，而Eupristinasp.的觸角索節(jié)為3節(jié)[19, 27]，推測(cè)E.altissima與Eupristinasp.雌蜂對(duì)宿主榕果揮發(fā)物選擇行為的差異，可能源于其觸角感器的種類和數(shù)量的差異，有待對(duì)這兩種小蜂的觸角進(jìn)行掃描電鏡形態(tài)觀察后加以驗(yàn)證。

正交試驗(yàn)結(jié)果反映出E.altissima和Eupristinasp.小蜂對(duì)不同濃度比例的信息混合物的反應(yīng)具有相對(duì)一致性，組合A1B2C2(0.5% Linalool + 1% Benzyl ethylene + 1% Farnesol)的混合信息素對(duì)兩種小蜂均表現(xiàn)出驅(qū)避作用，而組合A2B1C1(1% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol)，A2B1C2(1% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 1% Farnesol)，A2B2C1(1% Linalool + 1% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol)的混合信息素對(duì)兩種小蜂均表現(xiàn)為吸引作用，其它組合除A1B1C1(0.5% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol)外對(duì)兩種小蜂均既不吸引也不驅(qū)避，由此說(shuō)明單一信息化合物經(jīng)不同濃度比例混合后，可能表現(xiàn)為協(xié)同作用，也可能表現(xiàn)為拮抗作用，即信息素對(duì)小蜂具有吸引作用的實(shí)質(zhì)并非由單一化合物的濃度高低決定的，而是由多種化合物以特定比例組成的混合物決定的，這也與陳友鈴等的結(jié)果是一致的[24]。

此外，芳樟醇和苯乙烯對(duì)兩種小蜂選擇行為的影響作用都極顯著，而且苯乙烯與金合歡醇的交互作用對(duì)兩種小蜂選擇行為影響也很顯著。芳樟醇是植物揮發(fā)物中普遍存在的成分，在許多種榕樹(shù)揮發(fā)物分析中也檢測(cè)到該化合物，陳友鈴等在分析愛(ài)玉子榕果傳粉前后揮發(fā)物成分中發(fā)現(xiàn)，芳樟醇在小蜂進(jìn)入榕果傳粉或產(chǎn)卵后大幅度減少[9]，本實(shí)驗(yàn)中芳樟醇對(duì)兩種小蜂選擇行為的影響作用均最大，由此可見(jiàn)，芳樟醇可能是榕樹(shù)乃至其它植物揮發(fā)物對(duì)傳粉昆蟲(chóng)具有吸引作用的關(guān)鍵成分。金合歡醇對(duì)兩種小蜂選擇行為的影響都很小，但與苯乙烯的交互作用卻極顯著，這也進(jìn)一步說(shuō)明榕果揮發(fā)物中對(duì)小蜂具有吸引作用的是多種成分以特定濃度比例組成的混合物。而芳樟醇與苯乙烯和金合歡醇的交互作用只對(duì)E.altissima的選擇行為影響極顯著，而對(duì)Eupristinasp.則影響不顯著。綜合上述可見(jiàn)，E.altissima和Eupristinasp.被榕果揮發(fā)物吸引所利用的化學(xué)信號(hào)可能是一樣的，但可能也存在組分的細(xì)微差別。

[1] Bronstein J L, McKey D. The fig/pollinator mutualism: a model system for comparative biology. Cellular and Molecular Life Sciences, 1989, 45(7): 601- 604.

[2] Anstett M C, McKey M H, Kjellberg F. Figs and fig pollinators: evolutionary conflicts in a coevoled mutualism. Trends in Ecology & Evolution, 1997, 12(3): 94- 99.

[3] Cook J M, Rasplus J Y. Mutualists with attitude: coevolving fig wasps and figs. Trends in Ecology & Evolution, 2003, 18(5): 241- 248.

[4] Weiblen G D. How to be a fig wasp. Annual Review of Entomology, 2002, 47: 299- 330.

[5] 徐磊, 楊大榮. 榕樹(shù)及其傳粉榕小蜂的系統(tǒng)發(fā)育和協(xié)同進(jìn)化研究現(xiàn)狀及展望. 生物多樣性, 2008, 16(5): 446- 453.

[6] Getty T. Discriminability and the sigmoid functional response: how optimal foragers could stabilize model-mimic complexes. The American Naturalist, 1985, 125(2): 239- 256.

[7] Gols R, Veenemans C, Potting R P J, Smid H M, Dicke M, Harvey J A, Bukovinszky T. Variation in the specificity of plant volatiles and their use by a specialist and a generalist parasitoid. Animal Behaviour, 2012, 83(5): 1231- 1242.

[8] Grison-Pigé L, Hossaert-McKey M, Greeff J M, Bessière J -M. Fig volatile compounds—a first comparative study. Phytochemistry, 2002, 61(1): 61- 71.

[9] 陳友鈴, 吳文珊. 愛(ài)玉子花序揮發(fā)物成分以及對(duì)其傳粉小蜂的吸引作用. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 30(8): 2212- 2219.

[10] Gu D, Compton S G, Peng Y Q, Yang D R. ‘Push’and ‘pull’responses by fig wasps to volatiles released by their host figs. Chemoecology, 2012, 22(4): 217- 227.

[11] Chen C, Song Q S. Responses of the pollinating waspCeratosolensolmsimarchalito odor variation between two floral stages officushispida. Journal of Chemical Ecology, 2008, 34(12): 1536- 1544.

[12] Chen C, Song Q S, Proffit M, Bessière J -M, Li Z B, Hossaert-McKey M. Private channel: a single unusual compound assures specific pollinator attraction inficussemicordata. Functional Ecology, 2009, 23(5): 941- 950.

[13] Proffit M, Chen C, Soler C, Bessière J -M, Schatz B, Hossaert-McKey M. Can chemical signals, responsible for mutualistic partner encounter, promote the specific exploitation of nursery pollination mutualisms? ---the case of figs and fig wasps. Entomologia Experimentalis et Applicata, 2009, 131(1): 46- 57.

[14] Proffit M, Schatz B, Borges R M, Hossaert-McKey M. Chemical mediation and niche partitioning in non-pollinating fig-wasp communities. Journal of Animal Ecology, 2007, 76(2): 296- 303.

[15] Wang G, Compton S G, Chen J. The mechanism of pollinator specificity between two sympatric fig varieties: a combination of olfactory signals and contact cues. Annals of Botany, 2014, 111(2): 173- 181.

[16] Li Z B, Yang P, Peng Y Q, Yang D R. Ultrastructure and distribution of sensilla on the antennae of female fig waspEupristinasp. (Hymenoptera: Agaonidae). Acta Zoologica, 2014, 95(1): 73- 83.

[17] Takemoto H, Powell W, Pickett J, Kainoh Y, Takabayashi J. Two-step learning involved in acquiring olfactory preferences for plant volatiles by parasitic wasps. Animal Behaviour, 2012, 83(6): 1491- 1496.

[18] Krishnan A, Joshi K A, Abraham A, Ayyub S, Lahiry M, Mukherjee R, Javadekar S M, Narayan V, Borges R M. Finding hidden females in a crowd: mate recognition in fig wasps. Acta Oecologica, 2013, 57: 80- 87.

[19] Peng Y Q, Duan Z B, Yang D R, Rasplus J Y. Co-occurrence of twoEupristinaspecies onFicusaltissimain Xishuangbanna, SW China. Symbiosis, 2008, 45(1/3): 9- 14.

[20] Zhang Y, Peng Y Q, Compton S G, Yang D R. Premature attraction of pollinators to inaccessible figs ofFicusaltissima: a search for ecological and evolutionary consequences. PloS One, 2014, 9(1): e86735.

[21] Peng Y Q, Compton S G, Yang D R. The reproductive success officusaltissimaand its pollinator in a strongly seasonal environment: Xishuangbanna, southwestern China. Plant Ecology, 2010, 209(2): 227- 236.

[22] 陳友鈴, 孫伶俐, 武蕾蕾, 吳文珊, 嚴(yán)菊媛, 劉燕. 高榕榕果內(nèi)Eupristina屬兩種榕小蜂的遺傳進(jìn)化關(guān)系. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2013, 33(19): 6058- 6064.

[23] Knudsen J T, Tollsten L, Bergstr?m L G. Floral scents—a checklist of volatile compounds isolated by head-space techniques. Phytochemistry, 1993, 33(2): 253- 280.

[24] 陳友鈴, 方麗娜, 吳文珊. 信息化合物對(duì)薜荔榕小蜂選擇行為的影響. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 30(11): 2949- 2957.

[25] 李宗波, 楊培, 彭艷瓊, 楊大榮. 木瓜榕傳粉榕小蜂雌蜂觸角感器的分布和超微形態(tài). 昆蟲(chóng)學(xué)報(bào), 2012, 55(11): 1272- 1281.

[26] 孟晶. 中國(guó)榕小蜂觸角感受器的適應(yīng)進(jìn)化和性狀系統(tǒng)發(fā)育[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2010.

[27] 谷海燕, 楊大榮, 張光明, 彭艷瓊, 宋啟示. 高榕隱頭果內(nèi)寄生蜂種類及生態(tài)學(xué)特征初步觀察. 生態(tài)學(xué)雜志, 2003, 22(2): 70- 73.

Responses of two Eupristina wasp species to fig volatiles of Ficus altissima and infochemicals

ZHENG Cuifang, YAN Juyuan, CHEN Youling, WU Wenshan*, TU Shuwen, XU Yizhen, CHEN Xiaojuan, HUANG Shiwen

College of Life Science, Fujian Normal University, Fuzhou 350117, China

Fig trees are pollinated by fig wasps, which also oviposit in female flowers. They had formed obligate mutualism in their long co-evolution process.Ficusaltissima(Ficus, Moraceae) is a monoecious fig plant, both the pollinatingEupristinaaltissimaand non-pollinatingEupristinasp. symbiosis withFicusaltissimawere oviposited within the syconia. PollinatingEupristinaaltissimaand non-pollinatingEupristinasp were highly similar in morphology, only with a slight difference on body color, antenna, fore leg coxal comb and pollen pocket for their female wasps, no morphological differences found so far between their male wasps. Fig wasps mainly located their hosts by recognizing the chemical signal released from the syconia. Also the encounter of the mating partners is fundamental for the stability of their interaction, In this study, we applied a Y-tube (binary choice) olfactometer to test the responses ofE.altissimaandEupristinasp. to fig volatiles of different developmental phase ofFicusaltissimaand infochemical mixture. Results showed that: (1) bothE.altissimaandEupristinasp. represented significant preference to the fig volatiles of female syconia, and repelled to the fig volatiles of male flower phase syconia, indicating thatE.altissimaandEupristinasp. can distinguish female flower phase syconia ofFicusaltissimafrom the male one, and keep away from the male phase syconia in order to quickly localized its female host. Observation showed there are differences responses to fig volatiles of the other developmental phase between two wasp species.E.altissimasignificantly repelled to the fig volatiles of pre-female phase and post-pollinated or oviposited phase, whileEupristinasp. showed no significant preference between them, which indicated thatE.altissimawas able to recognize the syconia of pre-female phase and post-pollinated or oviposited phase and avoid entering into them, whileEupristinasp. can not. (2)E.altissimaandEupristinasp. also showed similary responses to infochemicals linalool, benzyl ethylene The interation of benzyl ethylene and farnesol significantly affected the choice behavior of both the two wasp species. Both wasp species repelled mix infochemicals of group A1B2C2(0.5% Linalool + 1% Benzyl ethylene + 1% Farnesol) significantly and significantly attracted by mix infochmicals of group A2B1C1(1% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol), A2B1C2(1% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 1% Farnesol), A2B2C1(1% Linalool + 1% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol), while two wasp species showed difference responses to mix infochemical of group A1B1C1(0.5% Linalool + 0.5% Benzyl ethylene + 0.5% Farnesol). Above all, the two different wasp species can discriminate different volatile signals, andE.altissimawas more favor to the fig volatiles of their host thanEupristinasp., therefore,E.altissimawas able to locate their host more accurately thanEupristinasp. The different responses ofE.altissimaandEupristinasp. to the fig volatiles and infochemicals may related to the different structure of their antenna. Our result will provide a scientific basis to the studies of chemical signaling mechanism of fig-wasp mutualism.

Ficusaltissima; volatiles,;infochemicals; behavior test

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(31270440)；福建師范大學(xué)生物學(xué)拔尖人才班科研項(xiàng)目；國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目

2015- 02- 13;

日期:2015- 12- 14

10.5846/stxb201502130355

*通訊作者Corresponding author.E-mail: wuwenshan@126.com

鄭翠芳,嚴(yán)菊媛,陳友鈴,吳文珊,涂淑雯,許毅真,陳曉娟,黃詩(shī)雯.兩種Eupristina屬小蜂對(duì)宿主榕果揮發(fā)物和合成信息素的行為反應(yīng).生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(17):5581- 5589.

Zheng C F, Yan J Y, Chen Y L, Wu W S, Tu S W, Xu Y Z, Chen X J, Huang S W.Responses of twoEupristinawasp species to fig volatiles ofFicusaltissimaand infochemicals.Acta Ecologica Sinica,2016,36(17):5581- 5589.