傳粉者介導(dǎo)的選擇作用被普遍認(rèn)為是被子植物花部特征演化的重要驅(qū)動(dòng)因素,但對(duì)某個(gè)特定花性狀的演化仍需要進(jìn)一步解析。利用人工制作的假花操控單花或花序性狀是探討傳粉者與花特征相互作用的重要實(shí)驗(yàn)方法。3D打印的花具有可自由控制形狀,仿真程度高等特點(diǎn),可以自由組合不同的花展示和花結(jié)構(gòu),再加上人工控制花顏色以及花氣味等方法,可以很好地滿足花演化研究的需要。本文以3D打印的花和購買的歐洲熊蜂Bombus terrestris為研究對(duì)象,利用3D打印技術(shù)模擬了自然界中不同大小的花(大和小)和不同對(duì)稱性的花(兩側(cè)對(duì)稱和輻射對(duì)稱),在人工控制實(shí)驗(yàn)條件下觀察熊蜂對(duì)不同形態(tài)花的訪花行為,從熊蜂的訪問偏好及訪花恒定性兩方面分析傳粉者行為在植物的花特征演化中的作用。結(jié)果如下:1.在觀察室中放入不同大小或不同對(duì)稱性的兩朵花,觀察熊蜂對(duì)不同形態(tài)花的訪問偏好�；ù笮�(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明,與兩側(cè)對(duì)稱的小花相比,熊蜂更偏好兩側(cè)對(duì)稱的大花,主要體現(xiàn)在第一次的訪問偏好(P0.01)和訪花次數(shù)(P0.01)方面,但熊蜂對(duì)不同大小的輻射對(duì)稱花沒有明顯的偏好;花對(duì)稱性實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明,與輻射對(duì)稱的大花相比,熊蜂更偏好兩側(cè)對(duì)稱的大花,主要體現(xiàn)在第一次的訪問偏好(P0.05)和訪花次數(shù)(P0.05)方面,訪花時(shí)間上沒有差異。熊蜂對(duì)不同對(duì)稱方式的小花沒有訪問偏好。上述結(jié)果證實(shí)熊蜂偏好大花和兩側(cè)對(duì)稱花。2.在觀察室中放入兩側(cè)對(duì)稱小花組成的傘形花序和輻射對(duì)稱小花組成的傘形花序),觀察熊蜂對(duì)不同類型花序的訪問偏好。對(duì)于不同對(duì)稱方式小花組成的花序,熊蜂在第一次訪問偏好、花序上的總訪花時(shí)間、訪花個(gè)數(shù)和單花訪問時(shí)間上均沒有偏好。這可能是由于小花的聚集使小花整體的對(duì)稱方式發(fā)生了改變,導(dǎo)致不同對(duì)稱方式的小花對(duì)傳粉者行為影響較小。此外,在兩種類型的花序上,隨著熊蜂訪花次序的增加,熊蜂在花序上的單花訪問時(shí)間均呈顯著下降趨勢,表明傳粉者在花序內(nèi)的訪花次序影響單花訪問時(shí)間,這可能導(dǎo)致同一花序內(nèi)不同位置花的雄性和雌性功能的差異。3.在觀察室內(nèi)將16朵花排列成4個(gè)相互連接的正六邊形圖案,且每朵花的相鄰位置排列的均是不同大小或?qū)ΨQ性的花,觀察熊蜂對(duì)花大小和花對(duì)稱性的訪花恒定性。結(jié)果表明,無論是花大小實(shí)驗(yàn)還是花對(duì)稱性實(shí)驗(yàn),熊蜂均表現(xiàn)出了較差的訪花恒定性。但熊蜂在大花上的訪花恒定性高于小花,在不同對(duì)稱方式的花上訪花恒定性沒有差異。上述結(jié)果表明,熊蜂的訪花恒定性主要受花大小影響,受花對(duì)稱性影響較少。訪花次序?qū)υL花恒定性影響不顯著。綜上所述,本研究將3D打印技術(shù)與傳粉昆蟲行為結(jié)合,量化了熊蜂對(duì)不同大小和對(duì)稱性花的訪花行為,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同形態(tài)的花,熊蜂的訪花行為(訪問偏好、訪花恒定性)表現(xiàn)出明顯的規(guī)律。這種傳粉者訪花行為的規(guī)律對(duì)植物的花特征演化具有一定的介導(dǎo)作用。同時(shí),本研究為深入探究植物與傳粉者的相互關(guān)系提供了新的方法和思路。
【學(xué)位單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q944;TP391.73
【部分圖文】：

２．?１．?１熊蜂??本實(shí)驗(yàn)所用熊蜂為購買的標(biāo)準(zhǔn)箱授粉熊蜂，一箱有７０－Ｓ０頭熊蜂，是包括蜂王、??蛹、幼蟲、工蜂和雄蜂的健康蜂群，使用壽命為６－８周（圖２．１）。??圖２．１具有蜂王、蛹、幼蟲、工蜂和雄蜂的健康蜂群??Ｆｉｇ．?２．１?Ａ?ｈｅａｌｔｈｙ?ｃｏｌｏｎｙ?ｏｆ?ｑｕｅｅｎ，?ｐｕｐａｅ，?ｌａｒｖａｅ，?ｗｏｒｋｅｒｓ，?ａｎｄ?ｄｒｏｎｅｓ??熊蜂的種名為ｔｏｒｅｓ１＂＊／〗，中文名為歐洲熊蜂。工蜂體長為１１－１７?ｍｍ，??曝長為７－９?ｍｍ?（圖２．２）。??ｊ??，＿＇事｜１??膏?ｍ??？：?ｍｍ??圖２．２歐洲熊蜂（價(jià)及其瞭長??Ｆｉｇ．?２．２?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｐｒｏｂｏｓｃｉｓ??８??

２．?１．?１熊蜂??本實(shí)驗(yàn)所用熊蜂為購買的標(biāo)準(zhǔn)箱授粉熊蜂，一箱有７０－Ｓ０頭熊蜂，是包括蜂王、??蛹、幼蟲、工蜂和雄蜂的健康蜂群，使用壽命為６－８周（圖２．１）。??圖２．１具有蜂王、蛹、幼蟲、工蜂和雄蜂的健康蜂群??Ｆｉｇ．?２．１?Ａ?ｈｅａｌｔｈｙ?ｃｏｌｏｎｙ?ｏｆ?ｑｕｅｅｎ，?ｐｕｐａｅ，?ｌａｒｖａｅ，?ｗｏｒｋｅｒｓ，?ａｎｄ?ｄｒｏｎｅｓ??熊蜂的種名為ｔｏｒｅｓ１＂＊／〗，中文名為歐洲熊蜂。工蜂體長為１１－１７?ｍｍ，??曝長為７－９?ｍｍ?（圖２．２）。??ｊ??，＿＇事｜１??膏?ｍ??？：?ｍｍ??圖２．２歐洲熊蜂（價(jià)及其瞭長??Ｆｉｇ．?２．２?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｐｒｏｂｏｓｃｉｓ??８??

得兩側(cè)對(duì)稱和輻射對(duì)稱的模型花。利用３Ｄ打印獲得兩側(cè)對(duì)稱和輻射對(duì)稱的花各５０??朵，其中大花和小花各２５朵。相同大小的花雖然對(duì)稱性不同，但所展示的面積是??相同的（圖２．３）。由于蜂類傳粉者偏好藍(lán)色、紫色或者黃色的花，因此將３Ｄ打印??的花涂成藍(lán)色，實(shí)驗(yàn)時(shí)向花的中心處注入２０％的蔗糖溶液模擬花蜜［５３，５４１。同時(shí)，??確保打印花的原材料是無味且堅(jiān)固的，不會(huì)在熊蜂訪花時(shí)彎曲或變形。??３Ｄ打印的花???Ｉ????六盡?＊?Ｊ??Ｉ?｜?＼?Ｉ??花瓣長為１．５?ｃｍ?花繼長為０．５?ｃｍ??圖２．３?３Ｄ打印的花??Ｆｉｇ．?２．３?３Ｄ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｆｌｏｗｅｒｓ??２．?２實(shí)驗(yàn)裝置??實(shí)驗(yàn)裝置主要由四部分組成：蜂室（ａｎｅｓｔｂｏｘ）、過渡室Ｃａｎｏｐｅｎａｒｅａｃｌｏｓｅｔｏ??ｔｈｅ?ｎｅｓｔ?）、觀察室（ａ?ｖｉｅｗｉｎｇ?ｂｏｘ）和連接過渡室與觀察室的通道（ａ?ｎａｒｒｏｗ?ｃｏｒｒｉｄｏｒ）。??蜂室為熊蜂蜂巢所在的地方；過渡室位于蜂室與通道之間，與蜂室相通；觀察室用??于觀察熊蜂的訪花行為，頂部為一塊帶通風(fēng)孔的活動(dòng)板；通道連接過渡室和觀察室，??通道內(nèi)的隔板可以控制熊蜂進(jìn)出觀察室（圖２．４）。??９??
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本文編號(hào)：2859022