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科研進(jìn)展
昆明植物所對(duì)中國(guó)西南地區(qū)食用和藥用植物的昆蟲(chóng)傳粉和繁育系統(tǒng)提出新的研究框架 文章來(lái)源: | 發(fā)布時(shí)間:2014-10-15 | 作者:任宗昕、王紅、李德銖 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 被子植物中90%以上的物種需要?jiǎng)游飩鞣?,全球約四分之三的農(nóng)作物依賴(lài)于動(dòng)物傳粉。據(jù)估計(jì),人類(lèi)食物的三分之一歸功于昆蟲(chóng)的授粉,特別是一些微量元素,如維生素C等幾乎全部源于需要?jiǎng)游锸诜鄣淖魑?。傳粉昆蟲(chóng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)值估算為約2150億美元,占2005年全球農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的9.5%。近年來(lái),全球性的傳粉昆蟲(chóng)種群數(shù)量和物種多樣性不斷減少,引發(fā)了國(guó)際社會(huì)對(duì)傳粉危機(jī)的高度重視。作為世界上人口最多的國(guó)家,我國(guó)在糧食作物、食用和藥用植物傳粉系統(tǒng)和繁育系統(tǒng)領(lǐng)域的研究較少。我國(guó)具有悠久的農(nóng)耕文明,可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)上千年以來(lái)就得到了傳統(tǒng)養(yǎng)蜂業(yè)的支持,特別是中華蜜蜂的飼養(yǎng)。然而,從上世紀(jì)初開(kāi)始,西方蜜蜂(意蜂)的引入,使得中華蜜蜂(中蜂)的養(yǎng)殖受到了極大的沖擊。中蜂野生和飼養(yǎng)種群數(shù)量急劇下降,對(duì)其保護(hù)刻不容緩。 應(yīng)《美國(guó)植物學(xué)報(bào)》(American Journal of Botany)的特別邀請(qǐng),中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所任宗昕博士、王紅研究員、李德銖研究員與美國(guó)圣路易斯大學(xué)的合作者一起,對(duì)中國(guó)西南地區(qū),特別是云南常見(jiàn)的特色食用和藥用植物的昆蟲(chóng)傳粉和繁育系統(tǒng)進(jìn)行了綜合分析,對(duì)中蜂在滇西北的種群下降的原因開(kāi)展了調(diào)查,以深入理解該地區(qū)作物傳粉面臨的問(wèn)題,并提出了應(yīng)對(duì)措施。同時(shí),對(duì)作物傳粉領(lǐng)域在我國(guó)的研究提出了較系統(tǒng)性的框架和建議。 整合分析發(fā)現(xiàn):1)一些人工栽培的異花授粉的作物,如天麻,鐵皮石斛等,在栽培環(huán)境下,已完全依賴(lài)于人工授粉;2)中蜂是該地區(qū)最為重要的傳粉昆蟲(chóng),為蕎麥和油茶等重要的經(jīng)濟(jì)作物授粉,而引入的意蜂正迅速取代中蜂;3)對(duì)一些特色的作物,野生傳粉昆蟲(chóng)起到重要的作用,如油茶的傳粉昆蟲(chóng)為野生蜜蜂、油茶地蜂和大分舌蜂。特別需要強(qiáng)調(diào)的是,在重樓、石斛、蕎麥和油茶等作物中,雖然經(jīng)歷了復(fù)雜的馴化過(guò)程,但依然存在自交不親和,是導(dǎo)致這些作物種子產(chǎn)量低的原因之一。其次,一些作物在栽培區(qū)都保持其特化的傳粉系統(tǒng),如油茶,因此導(dǎo)致在新的栽培區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重的傳粉昆蟲(chóng)限制。滇西北麗江地區(qū),現(xiàn)仍有野生中蜂種群分布,但人工飼養(yǎng)種群正出現(xiàn)急劇的下降趨勢(shì)。調(diào)查顯示,農(nóng)藥的濫用、煙花爆竹的燃放、捕食性胡蜂的攻擊,以及對(duì)蜜源植物的砍伐是導(dǎo)致人工飼養(yǎng)中鋒種群數(shù)急劇下降的主要原因。 基于我國(guó)絕大部分農(nóng)作物尚缺乏傳粉和繁育系統(tǒng)研究,以及傳粉昆蟲(chóng)種群下降的現(xiàn)狀,文章建議增加對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注,投入更多的研究和政策支持:1)隨著作物種植策略的改變,制定和發(fā)展新的授粉策略,如人工授粉需要考慮作物的自交不親和性和維持高的遺傳多樣性;2)研究意蜂的引入對(duì)中蜂現(xiàn)有種群、農(nóng)作物以及近緣野生種和野生植物授粉的影響;3)近些年,大量野生食用和藥用植物的栽培,我國(guó)將能成為研究其馴化過(guò)程的繁殖生態(tài)學(xué)的中心。 傳粉生態(tài)學(xué)在中國(guó)起步較晚,主要集中在對(duì)野生植物的研究。需要有更多的昆蟲(chóng)學(xué)家、農(nóng)學(xué)家和園藝學(xué)家一起,去更多關(guān)注與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)的食用和藥用作物的傳粉生態(tài)學(xué)研究。此外,一些新技術(shù)的引入,將有助于建立農(nóng)作物繁育系統(tǒng)和傳粉系統(tǒng)的研究體系。 文章以“pollination and self-incompatibility in edible and/or medicinal crops in southwestern China, a global hotspot of biodiversity”為題于2014年10月15日發(fā)表在American Journal of Botany雜志上,該文是 “Speaking of Food: Connecting Basic and Applied Science”專(zhuān)輯的特邀文章之一。 云南常見(jiàn)的特色食用和藥用植物的昆蟲(chóng)傳粉
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