25 בנובמבר 2016
כדי לחשוף את האפקטיביות המאביק של מיני צמחים נתונים, מספר שיטות של ניסויי שדה פותחו. מחקר זה מדגים את השיטות הבסיסיות של ניסויי שדה לאקולוגית אבקה באמצעות מקרה המבחן של Lycoris sanguinea var. Sanguinea ומנגנון אבקת הרומן, אבקה שוברת ניצן.
המטרה הכללית של ניסוי זה היא לחקור את המאביקים של Lycoris sanguinea, זן sanguinea, ואת יכולות ההאבקה שלהם. שיטה זו יכולה לסייע לחוקרים בתחום האקולוגיה של ההאבקה. לדוגמה, במקרה של ירידה במספר הצופים סביב זמן פריחה מסוים, הדגש ייותן להשפעתם של מאביקים ספציפיים לכל צמח.
היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא מקלה על חקירת מיני המבקרים בפרחים ותדירות הופעתם לצורך ניתוח יעילות ההאבקה של מבקרים ספציפיים. לפני התצפית על המבקרים בפרחים, קבעו תחילה אילו פרטים מטרה בכל אזור יי beobסרו במהלך אותו פרק זמן. לאחר מכן, בחרו 5 עד 10 פרחים שנפתחו זה עתה וניצצים מהניצנים כפרחי מטרה, והתחילו בתצפית חזותית למשך יום שלם, שכן פרחים עשויים להיות מביקרי מאביקים שונים בטווחי זמן שונים.
בדפי הרישום, רשמו את שם המין של כל מבקר פרח, ואת זמן כל ביקור לשעה, לפרח. צפו מקרוב האם המבקרים בפרחים נוגעים באבקנים ו/או בסטיגמות. אם כן, רשמו את המבקרים כמאביקים.
כדי לתפוס את המבקרים בפרחים לצורך זיהוים ושימורם, השתמשו בשואב (aspirator) בעבודת יד. לאחר מכן, הרגו את המבקרים שנלכדו במהירות באמצעות ethyl acetate ושמרו אותם בתוך מבחנה מפלסטיק עם 100% ethanol. בסיום תקופת התצפית, השתמשו במאפיינים המורפולוגיים של המבקרים כדי לזהות את השמות הספציפיים של הדגימות.
בחרו את הפרחים המיועדים כפי שהודגם זה עתה. לאחר מכן, קבעו את מצלמות הווידאו על חצובות והציבו את החצובות במרחק של כ-50 סנטימטרים מכל אחד מהמטרות. ודאו שהמיקוד וכמות האור נכונים בתצוגות המסך של כל מטרה.
לאחר מכן, התחילו בתצפית הוויזואלית ובצילום הווידאו עבור חלונות הזמן המתאימים, כפי שהוערכו במהלך התצפיות המקדימות. זהו את שמות המינים של המבקרים והמאביקים. בסיום תקופת התצפית, בדקו את קטעי הווידאו ורשמו את שמות המינים וזמני הביקור שלהם באופן דומה לביצוע בתצפית המקדימה.
עבור ניסוי כיסוי (bagging), בחרו 30 פרטים לכל טיפול שאינם פגועים מחרקים או מסביבה קיצונית. סמנו את הפרחים המיועדים בשטח. לאחר מכן, תוך הקפדה לא לגעת באבקנים או באבקנים (stigmata), כסו את הפרחים בשקיות עם חורי רשת ברוחב 0.5 עד 1 מילימטר.
השתמשו בתמיכות כדי לשמור על הפרטים זקופים ככל הנדרש, והשתמשו בחוט כדי לקבע בזהירות את השקיות לפרחים. לאחר מכן, התאימו את מיקומי הפרחים כדי למנוע מגע והשקעת אבקה בין הסטיגמות השונות, וזאת כדי לשלול השפעות שהתרחשו לפני הקמת הכלובים. לאחר מכן, כסו את פרטי הצמחים המיועדים באמצעות הכלובים שהוכנו.
באמצעות מוטות ברזל, הצמידו את הכלובים בחוזקה לקרקע כדי למנוע כניסת מבקרים בין בסיסי הכלובים לקרקע. בסיום עונת הפריחה, אספו את כל הפרחים הכלובים והמסומנים על ידי חיתוך והפרדה שלהם מהפרטים האמיים. שמרו כל דגימה מסומנת בנפרד כדי למנוע זיהום.
לאחר מכן, בדקו את נוכחותו או היספתו של פרי בכל פרח מסומן, ורשמו את מספר הזרעים בכל פרי במקרה של היווצרות פרי. בניסוי מייצג זה, תצפיות במבקרים בפרחים גילו כי רוב המבקרים בכל חמישה אתרי מחקר היו פרטים של מין הדבורה הקטנה Lasioglossum Japonicum, עם יחס ביקורים של יותר מ-90% בשלושה אתרים. לעומת זאת, היחסים של המבקר השני השכיח ביותר, Amegilla Florea, היו נמוכים מ-10% בשדות אלו.
שני מיני הדבורים נגעו גם בסטיגמות (נקודות קליטה) של הפרחים שביקרו בהם ונרשמו כמאביקים. באתר אחד, תדרי הביקורים של דבורים קטנות שנרשמו באמצעות תצפיות חזותיות היו גבוהים באופן משמעותי מאלה שנרשמו באמצעות וידאו. טיפול בניצנים נפתחים של פרחים שנכלאו בשקיות או בכלובים מדגים את יכולת ההאבקה של דבורים קטנות המבקרות בניצנים נפתחים, עם שיעור הצלחת פרי גבוה יותר מההאבקה עצמית שנצפתה בניסוי זה, מה שמעיד על השקעת אבקה על ידי דבורים קטנות על הסטיגמות בשלבB של פתיחת הניצן.
השוואה בין קציר הפירות והזרעים בין הטיפולים חושפת את התכונות הרבתיות של Lycoris sanguinea, זן sanguinea, המאובק בעיקר על ידי בעלי חיים, עם תנאים של הגבלה חלקית של אבקה. יתרה מכך, השוואות אלו מצביעות גם על כך שהצמח בניסוי זה בעל תאימות עצמית העומדת בקשר עם דיווחים קודמים. בנוסף, השוואות של שאר הטיפולים מאשרות את יכולות ההאבקה של האבקה בשלב פריצת הניאג (breaking bud pollination) ב-Lycoris sanguinea, זן sanguinea.
לאחר השליטה בטכניקה, ניתן לבצע את שיטת כלוב הצמחים ברוב הצמחים הגדלים עבור מגוון של מבקרים. עבור המחקרי מאביקי הצמחים, מחקר מקדים של המבקרים הפרחיים, יישום טכניקות הקלטה מתאימות ובחירה אופטימלית הם חיוניים לאיסוף נתונים מדויק. שילוב של ציוד הקלטה מפחית את השכיחות של טעויות רישום אנושיות אפשריות, כגון תצפית מוגברת על מבקרים פרחיים.
ניתן להשתמש בפרוצדורות אלו כשיטה, למשל בביצוע אנליזה מולקולרית באמצעות סממנים פולימורפיים של מיקרו-סכרידים, כדי לענות על שאלות נוספות בנוגע לזרימה גנטית המתווכת על ידי מאביקים בין פרטים. לאחר צפייה בסרטון זה, תגיעו להבנה טובה של האופן שבו יש לתעד את האינטראקציות בין צמחי המטרה למאביקים, באמצעות תצפית על מבקרי הפרחים והערכה של יעילות ההאבקה שלהם.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה בוחן את המאביקים של Lycoris sanguinea var. sanguinea ואת יעילותם בהאבקה. הוא מפרט שיטות לביצוע ניסויי שטח באקולוגיה של ההאבקה.
ניסויים שטח כמותיים באקולוגיה של ההאבקה, כגון אלו שנערכו עם Lycoris sanguinea var. sanguinea, מספקים מסגרת חסונה לניתוח אינטראקציות בין צמחים למאביקים ואסטרטגיות רבייה. שיטות אלו מאפשרות לצוותי מו"פ לבודד את השפעתם של מאביקים ספציפיים, ובכך לתמוך בתיקוף מטרות מבוסס-השערות ובצמצום סיכונים מכניסטי בגילוי תכונות צמחים. גישה זו מגבירה את הביטחון החזוי עבור מחקר תרגומי והחלטות תיק השקעות בצינורות של ביוטכנולוגיה חקלאית והרבעת צמחים.
ניסויי ההאבקה מבוססי השדה הללו משלבים בין שלב הגילוי המוקדם לבין תיקוף תכונות, ובכך הם מספקים מידע הן לבדיקת השערות בשלבים מקדימים והן להטמעת תכונות בתוכניות רבייה בשלבים מאוחרים יותר.