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परागण पारिस्थितिकीय क्षेत्र प्रयोगों: का केस Published: November 25, 2016 doi: 10.3791/54728
Automatic Translation
1, 1
1Department of Biology, Chiba University

Summary

एक दिया पौधों की प्रजातियों की pollinator प्रभावशीलता को प्रकट करने के लिए, क्षेत्र प्रयोगों के कई तरीके विकसित किया गया है। इस अध्ययन के बुनियादी Lycoris sanguinea वर। Sanguinea के मामले का अध्ययन और उपन्यास परागण तंत्र, तोड़-कली परागण का उपयोग कर परागण पारिस्थितिकी के लिए क्षेत्र प्रयोगों के तरीकों को दर्शाता है।

Introduction

संयंत्र pollinator बातचीत विकासवादी जीव विज्ञान और पारिस्थितिकी के अध्ययन के लिए प्रमुख उदाहरण हैं। फूल और परागण के बीच पारस्परिक संबंधों, प्राकृतिक चयन का एक परिणाम के रूप में angiosperm 1,2 के विविधीकरण को बढ़ावा दिया है करने के लिए लगा रहे हैं, हालांकि अन्य जैविक और अजैविक कारकों को भी प्रभाव 3,4,5 लगाए गए है। यह भी माना जाता है कि पुष्प लक्षण सबसे प्रभावी परागण के लिए अनुकूल करने के लिए और अधिक फल और बीज 6 का उत्पादन करने के लिए बदल दिया है। इन मान्यताओं हालांकि बड़े ऐसे परागण प्रभावशीलता के रूप में विभिन्न सूचकांकों पर आधारित अध्ययन, कि विभिन्न व्याख्याओं 7 शामिल निर्माण किया गया है।

फूल पौधों कि परागण सिस्टम का सामान्यीकरण है परागण 8 के विभिन्न प्रकार के द्वारा दौरा कर रहे हैं। इस के साथ साथ, एक फूल आगंतुक एक पशु प्रजातियों कि एक पुष्प इनाम पाने के लिए दौरा किया, और परागण पुष्प आगंतुकों है कि सेचन के रूप में परिभाषित किया गया है के रूप में परिभाषित किया गया था।इन दर्शकों में से कुछ फूलों का दौरा किया वर्तिका के लिए सजातीय पराग अनाज ले जाने और परागण के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। अन्य आगंतुकों को भी कुछ intraspecific पराग हो सकता है; वे परागण और फूलों के बीच व्यवहार या रूपात्मक बेमेल के कारण कम परागण का संचालन कर सकता है। संयंत्र प्रजनन के लिए योगदान में ये तुलनीय मतभेद पुष्प लक्षण 9 पर चयनात्मक दबाव की डिग्री बदलती उत्पादन कर सकता है और फूल पौधों के अनुकूली विचलन का कारण बन सकता है। इसलिए, हालांकि pollinator समुदाय की रचना और रिश्तेदार प्रजाति बहुतायत महत्वपूर्ण 10 हैं, प्रत्येक आगंतुक के प्रभाव का सटीक मूल्यांकन भी महत्वपूर्ण अनुकूली और / या पौधों की विकासवादी प्रक्रियाओं का निर्धारण करने के लिए है।

इस अध्ययन में, pollinator क्षमता, मुलाक़ात आवृत्ति प्रति फल और बीज उत्पादन के रूप में परिभाषित किया गया, के मात्रात्मक अनुमानों 11 निर्धारित किया गया है। कल्पनाएँ और प्रत्येक पुष्प आगंतुक की आवृत्ति मनाया गया, और दौरा फूलों पर प्रजनन प्रभाव अनुमान लगाया गया था। मानव टिप्पणियों के माध्यम से पुष्प दर्शक की रिकॉर्डिंग परागण पारिस्थितिकी में एक शास्त्रीय विधि है। हालांकि, इस पद्धति पर्यवेक्षकों, जो पौधों के सामने रहने के लिए और सावधान, लंबी अवधि के माप लेने के लिए आवश्यक हैं पर एक बड़ा बोझ लगाता है। हाल ही में, फिल्म और रिकॉर्डिंग की प्रौद्योगिकियों में तेजी से विकास किया है, और कम लागत वाली डिजिटल वीडियो कैमरा pollinator टिप्पणियों 12,13 करने के लिए वीडियो रिकॉर्डिंग की शुरूआत के लिए सक्षम है। इन विधियों पुष्प आगंतुकों के आने पर बुनियादी जानकारी जुटाने की सुविधा कर सकते हैं और एक लक्ष्य पौधों की प्रजातियों के परागण पारिस्थितिकी की समझ विकसित करने में मदद कर सकता है।

हालांकि, परागण की मुलाक़ात आवृत्तियों जरूरी उनके परागण प्रभावशीलता 7,14 के लिए सहसंबद्ध नहीं कर रहे हैं, और यह प्रत्येक pollinator के गुणात्मक प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण हैफूल फिटनेस पर। परागण प्रभावशीलता वर्तिका 15,16 पर पराग कणों की संख्या, पराग ट्यूब विकास 17,18 और फल और / या बीज उत्पादन 19,20 के माध्यम से अनुमान लगाया गया है। प्रयोगों जीतना, आगंतुक अनन्य बैग का उपयोग किया, आत्म अनुकूलता, autogamy 21,22, और 23 apomixes की उपस्थिति के परीक्षण के लिए विशिष्ट तरीके हैं। इसके अतिरिक्त, आगंतुक जमावड़ा में एक निश्चित pollinator के लिए परागण प्रभावशीलता का मूल्यांकन अक्सर वातावरण में आयोजित किया गया है जहां अन्य पुष्प आगंतुकों प्रतिबंधित कर दिया गया है (यानी, एक तार पिंजरे, शुद्ध, या एक जाल काफी छोटे से बड़ा है जो परागण को बाहर करने का बैग फूल पौधों पर सेट)। उदाहरण के लिए, छोटे जाल बैग के साथ जीतना प्रयोगों चींटियों या कीटों 24,25 के परागण की क्षमता प्रकट करने के लिए आयोजित की गई। इसके अलावा, एक तार पिंजरे या नेट का उपयोग कर पक्षी बहिष्कार प्रयोगों मुसब्बर taxa के प्रभावी परागण से पता चला है26-28।

इस अध्ययन के उद्देश्यों थे: 1) पिछले एक कागज में इस्तेमाल किया तरीकों को पेश करने के लिए और 2) पुष्प आगंतुकों, उनके जाकर आवृत्तियों पर अन्य अध्ययन में सामान्य उपयोग के लिए इन तरीकों में सुधार करने के लिए, और संयंत्र फिटनेस पर उनके प्रभाव Lycoris sanguinea वर।। sanguinea प्रजातियों जीनस Lycoris, जो जापान भर में और बाल बाल कोरिया 29 में मोटे तौर पर वितरित और कीप के आकार का लाल-नारंगी फूल (चित्रा 1 ए) है में शामिल में से एक है। पिछले एक अध्ययन से पता चला है कि एल sanguinea वर। sanguinea एक अज्ञात छोटे मधुमक्खी प्रजातियों और बड़ी प्रजाति Amegilla फ्लोरिया 29 सहित कई कीट प्रजातियों, ने दौरा किया था। हालांकि, मुलाक़ात आवृत्तियों और परागण इन आगंतुकों की प्रभावशीलता की पहचान नहीं कर रहे थे। पुष्प आगंतुकों की पहचान के लिए pollinator टिप्पणियों पहले प्रदर्शन किया गया। छोटे मधुमक्खियों द्वारा मुलाक़ात obse थाफूलों कि पूरी तरह से अभी तक नहीं खोला था पर rved (कलियों को तोड़ने; आंकड़े 1 बी, सी)। छोटे मधुमक्खियों को तोड़ने कलियों में undehisced परागकोष चारों ओर हड़बड़ी में ले जाया गया और उनके mandibles का उपयोग कर पराग एकत्र। परिकल्पना यह थी कि छोटे मधुमक्खियों को तोड़ने-कली चरण में परागण हो सकता है क्योंकि परागकोष और फूलों में वर्तिका के बीच अंतराल को मधुमक्खियों के शरीर की लंबाई की तुलना में छोटे थे। इसलिए, जीतना प्रयोगों एल की प्रजनन रणनीतियों की जांच करने को तोड़ने-कली स्तर पर छोटी मधुमक्खियों के परागण की क्षमता का परीक्षण करने के लिए, और इसके साथ ही आयोजित की गई sanguinea वर। sanguinea। इन कलियों का दौरा किया छोटे मधुमक्खियों, जो मधुमक्खियों के परागण की क्षमता के एक अनुमान अनुमति के बाद हासिल किया गया था। व्यक्तियों बंद कलियों के साथ बंदी थे। एक छोटी-जाल पिंजरे इस्तेमाल किया गया था, जिसके माध्यम से केवल छोटे मधुमक्खियों पारित कर सकता है, पूरे flowe भर में छोटे मधुमक्खियों के परागण क्षमता के एक अनुमान इजाजत दीरिंग मंच।

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Protocol

नोट: यह लेख हमारे पिछले काम 30 पर आधारित है। कुछ भागों में जापान और स्प्रिंगर जापान की वानस्पतिक सोसायटी की ओर से अनुमति के साथ reprinted रहे हैं।

1। पुष्प आगंतुकों का अवलोकन

  1. अवलोकन फील्ड्स का चयन
    1. क्षेत्रों में जहां संयंत्र सामग्री वितरित कर रहे हैं खोज, और इस तरह के चित्र पुस्तकों, अकादमिक पत्रिकाओं, आदि के रूप में विश्वसनीय संसाधनों का उपयोग करते हुए अध्ययन साइटों की संख्या को समायोजित अनुसंधान उद्देश्यों (फिट करने के लिए उम्मीदवार अध्ययन साइटों का चयन जैसे, के लिए स्थानों की एक विस्तृत श्रृंखला जापान में फूल आने वाले आगंतुकों की तुलना)।
    2. इस तरह के अनुसंधान संस्थानों और रहने की जगह, के रूप में प्रासंगिक शुरू अंक, से चयनित उम्मीदवार आबादी के स्थानों और दूरी की जाँच करें अगर लंबी अवधि के अनुसंधान की जरूरत है।
    3. मोटे तौर पर एक इकाई क्षेत्र में संयंत्र व्यक्तियों की संख्या की गणना के द्वारा प्रत्येक जनसंख्या के आकार का अनुमान है। छेड़छाड़ के प्रयोग के लिए बड़ी आबादी का चयन करेंकई संयंत्र व्यक्तियों का उपयोग कर रहा है।
    4. पुष्प आगंतुकों के पूर्व अवलोकन
      1. तय है जो लक्ष्य प्रत्येक क्षेत्र में व्यक्तियों के लिए एक ही समय अंतराल के दौरान मनाया जाएगा, जनसंख्या घनत्व पर निर्भर करता है। 5-10 हौसले से खोला फूलों का चयन करें या लक्ष्य फूल के रूप में कलियों को तोड़ने, और अपमानित है कि लोगों को पहले से ही खोल दिया है अस्वीकार।
      2. एक पूरे दिन की अवधि के लिए दृश्य अवलोकन शुरू करो, क्योंकि फूल अलग-अलग समय में विभिन्न परागण पर्वतमाला 31,32 द्वारा दौरा किया जा सकता है।
      3. रिकॉर्डिंग शीट पर, पुष्प आगंतुकों की प्रजाति का नाम और फूल प्रति घंटा के प्रति प्रत्येक मुलाक़ात के समय रिकॉर्ड है।
      4. बारीकी से निरीक्षण पुष्प आगंतुकों परागकोष और / या वर्तिका स्पर्श है; अगर वे करते हैं, परागण के रूप में दर्शकों का रिकॉर्ड है। पुष्प आगंतुकों केवल फूलों का दौरा करने और प्रजनन अंगों को स्पर्श नहीं करते, उन्हें आगंतुकों के रूप में दर्ज करते हैं।
      5. एक कीट शुद्ध या हाथ से बनाया खींचने की मशीन का उपयोग करना, पहचान करने के लिए पुष्प आगंतुकों को पकड़ने औरके रूप में उन्हें नमूनों (चित्रा 1F) रक्षा करता है। एथिल एसीटेट या छाती को उंगली के दबाव के साथ जल्दी से फंस आगंतुकों को मार डालो, और उन्हें एक नरम बैग में या एक प्लास्टिक ट्यूब या 100% इथेनॉल के साथ इस मामले में रक्षा करता है।
      6. अवलोकन के बाद, रूपात्मक सुविधाओं का उपयोग नमूनों की विशिष्ट पहचान के नाम या पहचान करने में कठिनाइयों के मामले में प्रत्येक वर्गीकरण समूह के लिए विशेषज्ञों की मदद का अनुरोध।
  2. फील्ड में अवलोकन
    1. उनकी पहुंच, जनसंख्या के आकार, और पुष्प आगंतुकों की संख्या के आधार पर अनुसंधान साइटों का चयन करें। समय अवधि है कि फूल के मौसम में फूलों आगंतुकों का एक प्रतिनिधि नमूने शामिल हैं चुनें, और अनुसंधान उद्देश्यों के आधार पर अवलोकन अवधि का निर्धारण (जैसे, पुष्प आगंतुकों द्वारा मुलाक़ात आवृत्ति उतार-चढ़ाव पर अनुसंधान के लिए, लंबे समय अवधि निर्धारित किया जाना चाहिए)।
    2. उचित रिकॉर्डिंग उपकरण, जैसे डिजिटल वीडियो कैमरों के रूप में (तैयारजैसे, रात रिकॉर्डिंग के लिए, एक अवरक्त समारोह के साथ वीडियो कैमरों का इस्तेमाल किया जाना चाहिए)।
    3. 1.1.4 के लिए उसी तरह के रूप में लक्ष्य फूलों का चयन करें।
    4. एल्यूमीनियम tripods के लिए वीडियो कैमरों को ठीक करें। लक्ष्य व्यक्तियों के सामने tripods के साथ कैमरे सेट, लगभग 50 सेमी की दूरी पर।
    5. चेक करें और फिल्माने से पहले कैमरे की स्क्रीन पर प्रदर्शित करता है प्रकाश की मात्रा और माल का ध्यान केंद्रित संशोधित।
    6. पूर्व टिप्पणियों से अनुमान लगाया उचित समय क्षेत्र के लिए एक ही समय में दृश्य अवलोकन और वीडियो फिल्माने (वर्तमान मामले में शुरू, प्रेक्षण अवधि के औसत पर अधिक से अधिक छह घंटे के लिए गया से लगभग है: 05:00 AM 13:00 PM को )।
    7. आगंतुकों और परागण की प्रजातियों के नाम को पहचानें, और उनके नाम और रिकॉर्डिंग शीट पर अपने दौरे के समय रिकॉर्ड है।
    8. पर कब्जा है और 1.1.4.5 में के रूप में दर्शकों और उसी तरह से परागण की पहचान।
    9. दोहराएँ प्रत्येक observatio के लिए 1.2.7 के लिए 1.2.1 कदमn अवधि। अवलोकन अनुसंधान उद्देश्यों और पूर्व अवलोकन डेटा के आधार पर अवधि निर्धारित करें।
  3. डेटा विश्लेषण करने के बाद अवलोकन
    1. 1.1.4.6 में उसी तरह के रूप में pollinator अवलोकन के बाद कब्जा कर लिया नमूनों की प्रजातियों के नाम को पहचानें।
    2. वीडियो क्लिप की जाँच करें और दृश्य अवलोकन के लिए उसी तरह के रूप में प्रजातियों के नाम और उनके दौरे के समय ध्यान दें।
    3. दृश्य अवलोकन और वीडियो रिकॉर्डिंग डेटा से प्रति प्रत्येक पुष्प आगंतुक के घंटे फूल प्रति मुलाक़ात आवृत्तियों की गणना। साइटों और प्रत्येक आगंतुक के वर्षों के बीच इन आवृत्तियों की तुलना सांख्यिकीय रूप से मौलिक सांख्यिकी और उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग कर इस तरह के आर, SPSS, और / या एसएएस 33-35 (जैसे, विचरण के एक दो तरह से विश्लेषण (एनोवा के रूप में, के आधार पर उपयुक्त सांख्यिकीय तरीकों का उपयोग ) Tukey ईमानदार महत्वपूर्ण अंतर (एचएसडी) आर सॉफ्टवेयर में परीक्षण के साथ)।

2। जीतना और पिंजरे प्रयोगों

  1. जीतना और पिंजरे प्रयोगों के लिए तैयारी
    1. जीतना प्रयोगों के लिए, बैग छोटे जाल आकार है कि (~ 0.5-1 मिमी) तैयार करने और उन्हें का उपयोग पूरी तरह से फूल मुलाक़ात को रोकने के लिए (जैसे, गैर कपड़ा बुना बैग जीतना प्रयोगों के लिए 2011 और 2012 में इस्तेमाल किया गया)।
    2. पिंजरे प्रयोगों के लिए, एक व्यास लक्ष्य छोटे आगंतुकों के माध्यम से पारित करने के लिए अनुमति देता है, लेकिन बड़े लोगों के शामिल नहीं है कि के साथ तार या प्लास्टिक की जाली बोर्डों तैयार करते हैं, और इन जाल बोर्डों कनेक्ट एक पिंजरे के रूप में। सुनिश्चित करें कोई अंतराल के जाल व्यास से बड़ा कर रहे हैं। आकार और लक्ष्य पौधों की प्रजातियों और अलग-अलग संख्या के आधार पर पिंजरों के आकार को समायोजित करें।
  2. जीतना प्रयोगों
    1. शाकाहारी से या एक गंभीर पर्यावरण से कोई नुकसान है कि इलाज के प्रति 30 व्यक्तियों का चयन करें। उपचार के लिए, प्रत्येक व्यक्ति के संयंत्र से एक फूल चुनते हैं, या एक ही पौधे पर अलग-अलग फूलों का उपयोग करें।
    2. बैग टीवह उन्हें टेप के साथ लेबलिंग के बाद क्षेत्र में फूलों लक्ष्य (सीरियल नंबर और वर्णमाला, चित्रा 1G)। सावधान स्व-परागण की संभावना से बचने के लिए बैग के भीतर परागकोष या वर्तिका को छूने के लिए नहीं हो।
    3. ध्यान से एक नरम स्ट्रिंग या तार (चित्रा -1) का उपयोग करने के लिए फूलों की थैलियों को ठीक।
    4. ध्यान से नरम स्ट्रिंग या तार का उपयोग कर बैग या हवा, के रूप में आवश्यक के वजन के तहत झुकाव या पतन के खिलाफ व्यक्तियों का समर्थन करने के लिए समर्थन के साथ ईमानदार व्यक्ति फूलों की स्थापना की। ट्विस्ट या धीरे लक्ष्य व्यक्ति के डंठल के चारों ओर एक स्ट्रिंग या तार हवा इतनी के रूप में नुकसान पैदा करने के लिए नहीं।
    5. जीतना प्रयोगों में उपचार
      1. "नियंत्रण" उपचार के लिए, लक्ष्य फूलों के लिए लेबल देते हैं और कोई इलाज का संचालन। पुष्प आगंतुकों को स्वतंत्र रूप से यात्रा करने के लिए अनुमति दें।
      2. "Outcrossing" उपचार के लिए, वे फूल तक कलियों को कवर किया है, और फिर जीता फूलों के परागकोष को हटा दें। कुछ polle रखोवर्तिका पर कई व्यक्तियों से n अनाज।
      3. "Selfing" उपचार के लिए, जब तक खुले फूल कलियों को कवर किया है, और उनके वर्तिका पर ही फूलों से पराग डाल दिया। इन फूलों में इलाज फिर से ढक दें।
      4. "ऑटो-स्व 'उपचार के लिए, फूल के मौसम के अंत तक बैग के साथ कलियों को कवर किया।
      5. "ब्रेकिंग कली" उपचार के लिए, तोड़ने कलियों कि दौरा किया गया है की पहचान करने और प्रवेश द्वार या छोटे मधुमक्खियों के बाहर निकलने का निरीक्षण (आंकड़े 1 बी, सी)। छोटे मधुमक्खियों द्वारा मुलाक़ात के बाद एक ही फूल पर दोहराया पराग बयानों को रोकने के लिए तोड़ने कलियों के परागकोष निकालें, और बैग इन कलियों जल्दी से आगे visitations रोकने के लिए।
      6. "फूल" उपचार के लिए, बैग खोलने चरण तक कलियों को तोड़ने-कली चरण में visitations से बचने के लिए। उसके बाद, बैग को हटाने और आगंतुकों अमृत और पराग इकट्ठा करने के लिए अनुमति देते हैं।
      7. "बड" उपचार के लिए,बंद कलियों से anthers को हटाने और उन्हें कृत्रिम रूप से outcross। बैग इन कलियों जल्दी फूल visitations रोकने के लिए।
  3. पिंजरे प्रयोगों
    1. तैयार पिंजरों के साथ लक्ष्य संयंत्र व्यक्तियों को कवर किया। अलग वर्तिका (चित्रा 1E) के बीच संपर्क और पराग बयानों को रोकने के लिए हाथ से बंदी फूलों के पदों पर समायोजित करें।
    2. "पिंजरे" उपचार के लिए, बंद कलियों के साथ व्यक्तियों का चयन करें और चयनित फूलों की पहचान के लिए उन पर लेबल लगा। पिंजरे लेबल कलियों के साथ व्यक्तियों के पिंजरों (यानी, पुष्प कीड़े बंद कलियों की यात्रा नहीं कर सकते हैं, और कीड़े कि पिंजरों की नियुक्ति के बाद की यात्रा का ही प्रभाव अनुमान लगाया जा सकता है) की स्थापना से पहले से प्रभावों को अस्वीकार करने के लिए।
    3. जमीन लोहे के डंडे का उपयोग कर पिंजरे आधार और जमीन के बीच आगंतुकों द्वारा प्रवेश को रोकने के लिए मजबूती से पिंजरों संलग्न।
  4. डेटा विश्लेषण वायु सेनाजीतना और पिंजरे प्रयोगों आतंकवाद
    1. फूल के मौसम (चित्रा 1G) में कटौती और उन्हें मातृ व्यक्तियों से अलग करके के अंत में लेबल फूलों की सभी लीजिए। उनकी प्रदूषण को रोकने के लिए अलग से एक लेबल नमूना बचाना।
    2. उपस्थिति या फल लेबल प्रत्येक पर सेट के अभाव के लिए जाँच करें फल की स्थापना के मामले में प्रत्येक फल के बीज संख्या flower.Record।
    3. फूल प्रति फल संख्या के अनुपात की गणना (फल-सेट अनुपात, फूलों की संख्या से विभाजित फल की संख्या के रूप में परिभाषित) और परिपक्व फल (बीज निर्धारित अनुपात, संख्या से विभाजित बीज की संख्या के रूप में परिभाषित प्रति बीज की संख्या बीजाणु का) दर्ज की गई संख्या के सभी का उपयोग कर।
    4. सांख्यिकीय ऐसे 1.3.3 में सूचीबद्ध उन लोगों के रूप में उपयुक्त तरीके और सॉफ्टवेयर का उपयोग उपचार के बीच fruit- और बीज-सेट अनुपात की तुलना (जैसे, Tukey के एचएसडी या आर सॉफ्टवेयर 33 में फिशर सटीक परीक्षण के साथ एक तरह से एनोवा)।
    5. जीतना सामग्री प्रयोगों के परिणामों का उपयोग करने की जांच
      1. पशु परागण के लिए जरूरत का परीक्षण, सांख्यिकीय "नियंत्रण" और "ऑटो स्व 'उपचार के बीच परिणामों की तुलना करने के लिए।
      2. पराग सीमा की डिग्री अनुमान लगाने के लिए, "नियंत्रण" और "Outcrossing" उपचार की तुलना करें।
      3. आत्म-अनुकूलता का परीक्षण करने के लिए, "Outcrossing" और "selfing" उपचार की तुलना करें।
    6. तोड़ने-कली परागण के प्रभावों का मूल्यांकन
      1. "नियंत्रण" और "बड" उपचार की तुलना निर्धारित करने के लिए तोड़ने कलियों की वर्तिका प्रजनन परिपक्व हो रहे हैं और "नियंत्रण" उपचार के मूल्य को तोड़ने-कली स्तर पर नियंत्रण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है या नहीं।
      2. "ऑटो-स्व" और "ब्रेकिंग कली" उपचार की तुलना लिए तय है कि फूलों की प्रजनन सफलता को तोड़ने में छोटे मधुमक्खियों के साथ परागण-bud चरण autogamy (यानी, तोड़ने-कली परागण के अस्तित्व का परीक्षण करने के लिए) के प्रदर्शन के पौधों की तुलना में सांख्यिकीय रूप से अधिक है। उसके बाद, तोड़ने-कली परागण के परागण क्षमता अनुमान लगाने के लिए "नियंत्रण" के साथ इन दो उपचार की तुलना करें।
      3. "ब्रेकिंग कली," "पिंजरे" और "फूल" उपचार की तुलना तोड़ने-कली परागण की प्रजनन प्रभावों का अनुमान है।

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Representative Results

पांच आबादी pollinator टिप्पणियों के लिए चयन किया गया था। पूर्व अवलोकन चरण में खोलने के फूलों और कलियों को तोड़ने के लिए छोटे मधुमक्खियों के लिए विभिन्न कीट प्रजातियों का visitations पुष्टि की गई। पुष्प आगंतुक टिप्पणियों से पता चला है कि सभी पांच अध्ययन साइटों पर आगंतुकों के सबसे छोटे मधुमक्खी प्रजातियों Lasioglossum japonicum के व्यक्तियों के थे। कुल मुलाक़ात रिकॉर्ड से पता चला है कि इस प्रजाति के अनुपात में मुलाक़ात तीन साइटों (चित्रा 2) में 90% से अधिक थे। इसके विपरीत, दूसरी सबसे लगातार आगंतुक, Amegilla फ्लोरिया, के अनुपात में इन क्षेत्रों की तुलना में कम 10% थे। ये मधुमक्खी प्रजातियां भी दौरा फूलों की वर्तिका को छुआ, और वे परागण के रूप में दर्ज किया गया। ऐसे Episyrphus balteatus के रूप में अन्य अक्सर फूल आगंतुकों, वर्तिका के साथ संपर्क के बिना पराग एकत्र, और वे आगंतुकों के रूप में पहचान की गई। एक साइट पर, डेटा का विश्लेषण करती है कि मुलाक़ात से पता चलाDF = 1, एफ = 12.12: एक तरह से एनोवा:: साइट 2 साइट 3 DF = 1, एफ = 0.471, पी = 0.50 दृश्य टिप्पणियों द्वारा दर्ज छोटे मधुमक्खियों की आवृत्तियों वीडियो (1 टेबल द्वारा दर्ज की गई उन लोगों की तुलना में काफी अधिक थे , पी <0.001; साइट 4: DF = 1, एफ = 1.019, पी = 0.33; साइट 5: DF = 1, एफ = 1.605, पी = 0.22, क्रमशः)।

जीतना और पिंजरे प्रयोगों तार-जाल पिंजरों 2011 में साइट 1 में आयोजित की गई और कपड़े बैग 2012 गैर बुना, पुष्प आगंतुकों के शरीर के आकार की तुलना में एक छोटे जाल आकार के साथ, और, छोटे मधुमक्खियों लेकिन छोटे तुलना में एक बड़ा जाल के साथ अन्य आगंतुकों की तुलना में, तैयार थे। छोटे मधुमक्खियों के लगातार visitations बंदी फूलों से मनाया गया, और पिंजरों लागू किया गया। "ब्रेकिंग कली" उपचार के परिणाम कलियों को तोड़ने का दौरा छोटे मधुमक्खियों के परागण क्षमता दिखाई। फल की तुलना। पी <0.001, फल सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण: और 2.4.5 में वर्णित उपचार के बीच बीज सेट Lycoris sanguinea वर sanguinea, जो मुख्य रूप से पशु-परागण ( "नियंत्रण" बनाम "ऑटो स्व 'है की प्रजनन लक्षण का पता चला ) आंशिक रूप से पराग सीमित परिस्थितियों (बनाम "Outcrossing" "नियंत्रण" के साथ: फल सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण; पी = 0.16, बीज सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण: पी = 0.37)। तुलना भी सुझाव दिया है इस संयंत्र आत्म संगतता (बनाम "selfing" "Outcrossing": फल सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण; पी = 0.48, बीज सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण: पी = 0.32) है, जो पिछली रिपोर्टों के अनुरूप था 36,37। इसके अलावा, अन्य उपचार की तुलना में एल तोड़ने-कली परागण के परागण क्षमताओं का सुझाव दिया sanguinea वर। sanguinea। इस संयंत्र के कलंक कली चरण में परिपक्व है (&# 34; नियंत्रण "बनाम" बड ": फल सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण, पी = 0.80, बीज सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण: पी = 0.41), और के मूल्य" नियंत्रण "breaking- में तुलना के लिए इस्तेमाल किया गया था । कली मंच "ब्रेकिंग कली" इलाज "ऑटो स्व 'की तुलना में अधिक फल सेट (फल सेट के लिए फिशर सटीक परीक्षण; पी = 0.02) से पता चला है, ब्रेकिंग-कली पर वर्तिका के लिए छोटे मधुमक्खियों द्वारा पराग बयान की उपस्थिति का संकेत मंच। हालांकि, यह संभव नहीं है इस परागण प्रक्रिया की प्रगति के प्रदर्शन करने के लिए किया गया था। तीन उपचार 2.4.6.2 में विस्तृत ( "नियंत्रण," "ऑटो स्व" और "कली तोड़कर") से पता चला महत्वपूर्ण मतभेद (एक तरह से एनोवा फल सेट के लिए; DF = 2, एफ = 18.46, पी <0.001, एक तरह से एनोवा बीज सेट के लिए: DF = 2, एफ = 3.6593, पी = 0.03), लेकिन Tukey के एचएसडी सुझाव दिया है कि तोड़ने-कली परागण बहुत प्रभावी नहीं है ( "ब्रेकिंग कली"; बनाम "ऑटो स्व ': फल सेट: पी = 0.10; बीज सेट: पी = 0.03)। इसके अतिरिक्त, 2.4.6.3 में तीन उपचार के बीच तुलना कोई महत्वपूर्ण मतभेद (दो तरह से एनोवा दिखाया: DF = 2, एफ = 0.6881, पी = 0.50; दो तरह एनोवा बीज सेट के लिए: DF = 2, एफ = 1.2376, पी = 0.30)।

आकृति 1
चित्रा 1:।। संयंत्र सामग्री और प्रायोगिक उपकरण (क) लक्ष्य पौधों की प्रजातियों के फूल, Lycoris sanguinea वर sanguinea। (ख) एक तोड़ने कली। (ग) एक छोटे से मधुमक्खी तोड़कर कलियों का दौरा पराग अनाज इकट्ठा करने के लिए। (घ) जीतना प्रयोग से एक उदाहरण है। (ई) एक तार की जाली पिंजरे कुछ बंद कलियों को कवर। (च) एक Aspirator है कि मुख्य रूप से छोटे मधुमक्खियों के कब्जा करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। (छ यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2: Lasioglossum japonicum की मुलाक़ात दरों खोला फूलों को पूरी तरह से खोल करने के लिए फूलों और कलियों को तोड़ने और Amegilla फ्लोरिया का यह आंकड़ा के अनुपात पिछले काम 25 पर आधारित है।। सबसे लगातार आगंतुक छोटी मधुमक्खी एल था japonicum, और अगले बड़ा मधुमक्खी ए था फ्लोरिया। Izumi नेचर पार्क, चिबा अंतर्राष्ट्रीय साइट 1 = .;: अध्ययन किया साइटों के लिए जानकारी इस प्रकार है साइट 2 = Sonnou कोई मोरी, चिबा अंतर्राष्ट्रीय .; साइट 3 = सुगावारा तीर्थ, कानागावा अंतर्राष्ट्रीय .; साइट 4 = Mannyou नेचर पार्क, Tochigi अंतर्राष्ट्रीय .; तथासाइट = 5 Kogushi Katakuri कोई सातो, Gunma प्राथ। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

तालिका एक
तालिका 1: पुष्प आगंतुकों 2013 में इस तालिका अवलोकन समय पता चलता है, के दृश्य और वीडियो दर्ज टिप्पणियों के बीच तुलना प्रत्येक स्थल पर फूल संख्या, और छोटे और बड़े मधुमक्खियों की मुलाक़ात संख्या मनाया। "दृश्य" और "वीडियो" दृश्य टिप्पणियों और वीडियो रिकॉर्डिंग से मूल्यों, क्रमशः रहे हैं। मानक विचलन के साथ मुलाक़ात आवृत्तियों कोष्ठकों में हैं। (यानी, दृश्य अवलोकन में छोटे मधुमक्खियों की मुलाक़ात अनुपात वीडियो पुन की तुलना में काफी अधिक था एक तारक से मूल्य एक तरह से एनोवा द्वारा अन्य अवलोकन विधि की तुलना में काफी अलग हैसाइट पर 3 डोरियों)।

सारणी 2
तालिका 2: 2011 और 2012 के संक्षिप्त रूपों में जीतना के परिणामों और पिंजरे प्रयोगों इस प्रकार हैं: एन = फूल प्रत्येक उपचार में इस्तेमाल किया संख्या; नहीं। फल के = फल-सेट संख्या; नहीं। बीज के बीज = निर्धारित संख्या; फल सेट = फल-सेट अनुपात; और बीज सेट = बीज निर्धारित अनुपात। बीज सेट अनुपात के मानक विचलन के साथ दिया जाता है। डैश कोई डेटा संकेत मिलता है।

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Discussion

फूल टिप्पणियों और जीतना प्रयोगों मुलाक़ात आवृत्तियों और पौधों की महिला प्रजनन सफलता क्रमश: प्रकट करने के लिए इस अध्ययन में कार्यरत थे। Dafni (1992), 38 में, वीडियो टेप विधि प्रभावी था, क्योंकि यह समय और विश्लेषण के लिए आगंतुकों की अवधि के रिकॉर्ड और पर्यवेक्षक पूर्वाग्रह को रोकने सकता है। बहरहाल, समय पर, इस विधि की आवश्यकता महंगे उपकरण, और अवलोकन बार बैटरी जीवन द्वारा सीमित थे। हाल ही में, वीडियो रिकॉर्ड उत्पादन के लिए उपकरणों की लागत में कमी आई है, और इस तकनीकी विधि अन्य pollinator अनुसंधान के क्षेत्र में नियोजित किया जा सकता है। इस अध्ययन में, मुलाक़ात आवृत्तियों साइट 3 (2 टेबल) पर दृश्य और वीडियो टिप्पणियों के बीच काफी अलग थे। यह फूल आगंतुकों के एक से अधिक अवलोकन की वजह से हो सकता है, और इस तरह के रूप मानवीय त्रुटियों को अस्वीकार कर दिया जा सकता है। Dafni (1992) भी जीतना या शुद्ध प्रयोगों प्रजनन प्रणालियों 38 अध्ययन करने के लिए उल्लेख किया है। गैर wovएन कपड़े बैग का इस्तेमाल किया गया है, जो pollen- नहीं थे या निविड़ अंधकार। एल sanguinea वर। sanguinea एक हवा-परागण प्रजाति नहीं है, लेकिन बारिश के पानी जीता फूलों की प्रजनन सफलता को प्रभावित कर सकता है। आयरन दांव गीला बैग के वजन से जीता फूलों के साथ व्यक्तियों का समर्थन करने के लिए इस्तेमाल किया गया, लेकिन इन कारकों में फूलों की प्रजनन क्षमताओं से प्रभावित हो सकता है। समर्थकों के साथ कीट-विशेष के जाल से पूरे संयंत्र को कवर ऐसी पद्धति की समस्याओं को दूर करने के लिए सबसे अच्छा विकल्प हो सकता है। इसके अलावा, पिंजरों मधुमक्खी प्रजातियों की जुदाई, जो एक संयंत्र बंदी अध्ययन का पहला उदाहरण था के लिए इस्तेमाल किया गया। इस अध्ययन में इस विधि का प्रभाव का प्रदर्शन किया है, और हम अन्य अध्ययनों जिसका उद्देश्य इस तरह के छोटे और बड़े मधुमक्खियों के रूप में विभिन्न कार्य समूहों के परागण प्रभावशीलता के दृढ़ संकल्प की आवश्यकता होती है करने के लिए इसे लागू कर सकते हैं।

ये pollinator टिप्पणियों से पता चला Lycoris sanguinea के पुष्प आगंतुकों के अधिकांश कि sanguinea Lasioglossum japonicum थे। सफल बनाने के लिए टिप्पणियों, कुछ उम्मीदवार अध्ययन साइटों में लक्ष्य सामग्री की पूर्व टिप्पणियों बनाया जाना चाहिए, जो प्रोटोकॉल अनुभाग में 1.1 चरण में वर्णित है। उदाहरण के लिए, कुछ पुष्प आगंतुकों की पहचान टिप्पणियों या एक क्षेत्र में कैमरा चित्रों के आधार पर किया जाता है। कुछ पुष्प आगंतुकों को अपने पृथक रूपात्मक लक्षण या ऐसे halictid मधुमक्खियों या रात hawkmoths, क्रमशः के रूप में जल्दी जाकर गतिविधियों के कारण वर्गीकरण समूहों है कि पहली बार में पहचान करना मुश्किल थे करने के लिए निकली। इसलिए, पुष्प दौरे पर प्रारंभिक अनुसंधान की पहचान करने और हर यात्रा रिकॉर्ड करने के लिए मदद कर सकता है। पूरी तरह से पर्यावरण की स्थिति के प्रभाव को समझने के लिए, यह टिप्पणियों के लिए उपयुक्त अध्ययन साइटों का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, बरसात की स्थिति है क्योंकि उपस्थिति और परागण के पैटर्न को बदल सकता है pollinator टिप्पणियों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। अगरचयनित साइटों पर्यावरण की स्थिति में उतार-चढ़ाव था, वहाँ अध्ययन उद्देश्यों का विश्लेषण करने के लिए एकत्र पर्याप्त अवलोकन डेटा नहीं हो सकता है। वैकल्पिक रूप से, परिणाम pollinator समुदाय 39 की संरचना को प्रभावित करने जलवायु परिस्थितियों में मतभेद के कारण गलत व्याख्या की जा सकती है।

इस अध्ययन में, पुष्प आगंतुकों दृश्य टिप्पणियों और वीडियो रिकॉर्ड (तालिका 1) का उपयोग कर जांच की गई। इन दो तरीकों फायदे और नुकसान है। दृश्य टिप्पणियों में, वस्तुओं कई कोण से देखा जा सकता है और अधिक विशेष रूप से देखा जा सकता है। हालांकि, सूचना उद्देश्यों पर उपलब्ध सीमित है क्योंकि रिकॉर्ड केवल फील्ड नोट्स या डिजिटल तस्वीरों के रूप में बनी हुई है। इसके विपरीत, पुष्प आगंतुकों को बार बार दर्ज की गई वीडियो का उपयोग कर जाँच की जा सकती। दुर्भाग्य से, इस विधि में इस तरह बाहर का ध्यान केंद्रित है और अपर्याप्त जलाया छवियों के रूप में विश्लेषण के लिए अनुपयुक्त रिकॉर्ड, उत्पादन करता है। इन तरीकों के अलावा, सोम मेंई विशिष्ट रिकॉर्डिंग तकनीकों हाल के वर्षों में विकसित किया गया है। उदाहरण के लिए, इस तरह के कुछ आर्किड पौधों के रूप में दुर्लभ परागण, साथ फूल पौधों में, डिजिटल कैमरों का उपयोग कर अंतराल फोटोग्राफी pollinator पहचान 40 के लिए एक प्रभावी तरीका है। एक वीडियो गति का पता लगाने सेंसर के साथ एक डिजिटल वीडियो कैमरा फूलों पर परागण के आंदोलन की स्पष्ट छवियों रिकॉर्ड कर सकते हैं, यहां तक कि रात 41 में जल्दी से आगे बढ़ परागण। इसके अलावा, एक उच्च गति कैमरा भी इस तरह के कलंक से 42 प्रत्येक pollinator के संपर्क के रूप में धीमी गति से pollinator आंदोलनों, निरीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। वीडियो रिकॉर्डिंग और डिजिटल फोटोग्राफी क्षेत्र टिप्पणियों के लिए सामान्य तरीके हैं, और यह प्रत्येक विधि की विशेषताओं को समझने के लिए और सबसे उपयुक्त का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

जीतना प्रयोगों एल के pollinator निर्भरता की डिग्री सुझाव sanguinea वर। sanguinea (तालिका 2)। इन तरीकों में महत्वपूर्ण कदमबैग और पिंजरों की तैयारी कर रहे हैं। इस मामले में, इस्तेमाल बैग फूल (चित्रा -1) के लिए एक उपयुक्त आकार के थे; हालांकि, यह बड़े आकार या कीट-छोड़कर जाल तैयार करने के लिए है, जो पूरे संयंत्र व्यक्तियों को कवर कर सकते आवश्यक हो सकता है। "ऑटो-स्व 'उपचार कुछ फल लेकिन एक बड़ा बीज निर्धारित अनुपात था, और इस कलंक और पराग संलग्न बैग के बीच संपर्क के कारण हो सकता है। इस तरह की गलतियों को प्रत्येक प्रयोग के उद्देश्यों के लिए उचित तरीकों का उपयोग कर रोका जा सकता है। तोड़ने कलियों के लिए जीतना तोड़ने-कली चरण (तालिका 2) पर छोटे मधुमक्खियों द्वारा परागण दिखाया। छोटे मधुमक्खियों अन्य कीड़ों कि उद्घाटन फूलों का दौरा किया तुलना में अब पराग इकट्ठा करने के लिए तोड़ने कलियों को संभालने के लिए जाती थी। ये व्यवहार मतभेद का सुझाव दे सकता तोड़ने-कली परागण अन्य परागण प्रक्रियाओं की तुलना में अधिक परागण क्षमता नहीं है कि। इन व्यवहार मतभेद प्रति परागण सफलता को प्रकट करने के लिए,प्रत्येक pollinator की एकल यात्रा या परागण क्षमता 43,44 मूल्यांकन किया जाना चाहिए। बंद, जीता कलियों तैयारी करके, इसे तोड़ने-कली परागण की प्रजनन पहलुओं पर एकल यात्रा प्रभाव आकलन करने के लिए संभव था। इसके अलावा, पिंजरे प्रयोग में, बंद कलियों बनाए रखा गया। इस पद्धति का ही फूलों के स्तर पर छोटे मधुमक्खियों द्वारा परागण के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। एक वैकल्पिक तरीका एक कपड़े बंदी फूल पूरी तरह से खुला जब तक सभी पुष्प आगंतुकों के आकार की तुलना में छोटे अंतराल है के साथ पिंजरे को कवर करने के लिए किया जाएगा।

हालांकि वर्तमान प्रयोगों अच्छे परिणाम प्रदान की है, क्षेत्र प्रयोगों संयंत्र pollinator बातचीत पर केवल सीमित जानकारी का पता चला। उदाहरण के लिए, यह धारणा थी छोटे मधुमक्खियों द्वारा तोड़ने-कली परागण selfing या geitonogamous परागण को बढ़ावा देने सकता है। यह परागण प्रक्रिया होती है जब छोटे मधुमक्खियों को तोड़ने कलियों में चारों ओर ले जाते हैं। कुछ पराग अनाज कर सकते हैंआसानी से कलंक के लिए एक ही फूल से किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, उनके शरीर के आकार से अनुमान लगाया छोटे मधुमक्खियों के foraging पर्वतमाला कम थे, पराग प्रसार 45,46 से कम पर्वतमाला को बढ़ावा देने। इन भविष्यवाणियों, केवल क्षेत्र प्रयोगों का उपयोग कर जांच करने के लिए मुश्किल हो जाता है, हालांकि व्यक्तियों के बीच पराग आंदोलनों एक फ्लोरोसेंट रंजक 47,48 के साथ लेबल पराग का उपयोग कर लगाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्रवर्धित टुकड़ा लंबाई बहुरूपता या माइक्रोसेटेलाइट मार्कर अनुमान लगाने के लिए कि प्रत्येक बीज के पराग दाताओं ही है या अलग अलग व्यक्तियों 49,50 से निकाली गई है इस्तेमाल किया जा सकता है। हाल के वर्षों में, सजातीय पौधों के बीच पराग आंदोलनों एकल पराग जीनोटाइपिंग तकनीकों का उपयोग करते हुए 35 पालन किया गया है। यह आणविक विधि परागण क्षमता 36 के मूल्यांकन के लिए महत्व को दिखाने के लिए इस्तेमाल किया गया है। वर्तमान मामले में, इस आणविक तकनीक कलियों को तोड़ने के पराग अनाज, जो एमआई के आगमन पदों प्रकट कर सकता हैGHT कलियों को तोड़ने और पूरी तरह से खोला फूलों के बीच जीन प्रवाह की डिग्री संकेत मिलता है। इसलिए, एक व्यापक अनुसंधान की योजना है, दोनों क्षेत्र का काम और आणविक विश्लेषण के आधार पर, परागण के प्रभाव को प्रकट करने के लिए आवश्यक है।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
recording sheet any NA
insect net any NA
pooter any NA
ethyl acetate any NA
100% Ethanol any NA
plastic tube any NA
plastic case any NA
soft bag any NA
digital video camera(s) any NA
tripod(s) any NA
bags any NA
wire or plastic mesh boards any NA
iron wires any NA
labeling tape any NA
stick supporters any NA
soft strings or wire any NA
pincette(s) any NA

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पर्यावरण विज्ञान अंक 117 pollinator अवलोकन वीडियो रिकॉर्ड मुलाक़ात जीतना प्रयोग पिंजरे प्रयोग तोड़-कली परागण,
परागण पारिस्थितिकीय क्षेत्र प्रयोगों: का केस<em&gt; Lycoris sanguinea</em&gt; वार।<em&gt; sanguinea</em
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Yamaji, F., Ohsawa, T. A. Field… More

Yamaji, F., Ohsawa, T. A. Field Experiments of Pollination Ecology: The Case of Lycoris sanguinea var. sanguinea. J. Vis. Exp. (117), e54728, doi:10.3791/54728 (2016).

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