Summary
Para revelar la eficacia polinizador de una especie de planta dada, se han desarrollado varios métodos de los experimentos de campo. Este estudio demuestra los métodos básicos de los experimentos de campo de ecología de la polinización utilizando el estudio de caso de Lycoris sanguinea var. Sanguinea y el nuevo mecanismo de polinización, rompiendo capullo de la polinización.
Introduction
las interacciones planta-polinizador son los principales ejemplos para el estudio de la biología evolutiva y la ecología. Se cree que las relaciones mutualistas entre las flores y polinizadores haber promovido la diversificación de las angiospermas 1,2 como resultado de la selección natural, aunque otros factores bióticos y abióticos también han ejercido una influencia 3,4,5. También se cree que los rasgos florales han cambiado para adaptarse a los polinizadores más eficaces y para producir más frutos y semillas 6. Estas creencias se han construido a pesar de los grandes estudios basados en diferentes índices, tales como la eficacia de la polinización, que involucran a diversas interpretaciones 7.
Las plantas con flores que se han generalizado los sistemas de polinización son visitados por varios tipos de polinizadores 8. En esto, un visitante de la flor se definió como una especie animal que visitaron para obtener una recompensa de flores y polinizadores se definieron como visitantes florales que polinizan.Algunos de estos visitantes llevan granos de polen conspecific a los estigmas de las flores visitadas y se pueden clasificar como polinizadores. Otros visitantes también pueden tener un poco de polen intraespecífica; que podrían llevar a cabo la polinización menos debido a la inadecuación de comportamiento o morfológicas entre los polinizadores y las flores. Estas diferencias comparables en la contribución a la reproducción de las plantas podían producir diferentes grados de presión selectiva sobre los rasgos florales 9 y podrían causar la divergencia adaptativa de las plantas con flores. Por lo tanto, aunque la composición de la comunidad de polinizadores y la abundancia relativa de las especies son importantes 10, la evaluación precisa de la efectividad de cada visitante también es fundamental para determinar los procesos evolutivos de las plantas de adaptación y / o.
En este estudio, las estimaciones cuantitativas de la eficacia de polinizadores, definidos como la fruta y producción de semillas por cada frecuencia de visita, se determinaron 11. la especificaciónSe observaron IES y la frecuencia de cada visitante floral, y se estimaron los efectos reproductivos en las flores visitadas. El registro de las visitas florales a través de las observaciones humanas es un método clásico en la ecología de la polinización. Sin embargo, este método impone una gran carga para los observadores, que están obligados a permanecer en frente de las plantas y para tomar medidas cuidadosas, a largo plazo. Recientemente, las tecnologías de filmación y grabación se han desarrollado rápidamente, y las cámaras de vídeo digital de bajo costo han permitido la introducción de la grabación de vídeo a las observaciones de polinizadores 12,13. Estos métodos pueden facilitar la obtención de información básica sobre los visitantes florales y podrían ayudar a desarrollar una comprensión de la ecología de la polinización de una especie vegetal objetivo.
Sin embargo, las frecuencias de visitas de los polinizadores no están necesariamente correlacionados con la eficacia de la polinización 7,14, y es importante para evaluar los efectos cualitativos de cada uno de los polinizadoressobre la aptitud de la flor. La eficacia de la polinización se ha estimado a través del número de granos de polen en los estigmas 15,16, 17,18 crecimiento del tubo polínico y fruta y / o producción de semillas 19,20. Embolsado experimentos, llevaron a cabo utilizando bolsas de visitantes exclusiva, son los métodos típicos para las pruebas de auto-compatibilidad, autogamy 21,22, y la presencia de apomixis 23. Además, la evaluación de la eficacia de la polinización para un determinado polinizador en el conjunto visitante ha sido frecuentemente llevada a cabo en entornos en los otros visitantes florales se han restringido (es decir, una jaula de alambre, red, o una bolsa con una malla lo suficientemente pequeño como para excluir a los polinizadores más grandes que es conjunto de plantas con flores). Por ejemplo, se llevaron a cabo experimentos de ensacado con pequeñas bolsas de malla para revelar la capacidad de polinización de las hormigas o trips 24,25. Por otra parte, los experimentos de exclusión de aves utilizando una jaula de alambre o red han demostrado los polinizadores efectivos de los taxones de Aloe26-28.
Los objetivos de este estudio fueron: 1) para introducir los métodos utilizados en un trabajo previo y 2) para mejorar estos métodos para su uso general en otros estudios sobre los visitantes florales, sus frecuencias de visita, y sus efectos sobre la adecuación de las plantas Lycoris sanguinea var.. sanguinea es una de las especies incluidas en el género de Lycoris, que se distribuye ampliamente en todo Japón y Corea del estrecho margen en 29 y tiene forma de embudo flores de color naranja rojizo (Figura 1a). Un estudio previo reveló que L. sanguinea var. sanguinea fue visitado por varias especies de insectos, incluyendo un no identificados pequeñas especies de abejas y las especies más grandes Amegilla florea 29. Sin embargo, no se identificaron las frecuencias de visita y la polinización eficacia de estos visitantes. observaciones de polinizadores para la identificación de los visitantes florales se llevaron a cabo en primer lugar. Las visitas de las abejas pequeñas se OBSErved en las flores que no habían abierto todavía completamente (romper los brotes; Figuras 1b, c). Las pequeñas abejas se trasladaron a toda prisa alrededor de las anteras undehisced en los brotes que se rompen y se recoge el polen usando sus mandíbulas. La hipótesis era que las abejas pequeñas podrían ser polinizadores en la etapa de ruptura del brote porque los huecos entre las anteras y los estigmas en las flores eran más pequeñas que la longitud del cuerpo de las abejas. Por lo tanto, se llevaron a cabo experimentos de ensacado para poner a prueba la capacidad de polinización de las abejas pequeñas en la etapa de ruptura del brote, y, además, para examinar las estrategias reproductivas de L. sanguinea var. sanguinea. Estos brotes se embolsaron después de que las abejas pequeñas visitadas, lo que permitió una estimación de la capacidad de polinización de las abejas. Los individuos fueron enjaulados con capullos sin abrir. Se utilizó una jaula de malla pequeña, a través del cual podían pasar sólo pequeñas abejas, lo que permite una estimación de la eficiencia de la polinización de las abejas pequeñas a lo largo de toda la floanillo etapa.
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Protocol
NOTA: Este artículo se basa en nuestro trabajo previo 30. Algunas partes se han impreso con el permiso de la Sociedad Botánica de Japón y Springer Japón.
1. La observación de visitantes florales
- La selección de los campos de observación
- Buscar las áreas en las que se distribuyen los materiales vegetales, y seleccionar los sitios de estudio candidato utilizando recursos confiables, tales como libros ilustrados, revistas académicas, etc. Ajustar el número de sitios de estudio para adaptarse a los objetivos de la investigación (por ejemplo, una amplia gama de lugares para la comparación de los visitantes florales en todo Japón).
- Compruebe la ubicación de las poblaciones candidato seleccionado y las distancias de los puntos de partida pertinentes, como los institutos de investigación y alojamiento, si se necesita investigación a largo plazo.
- Aproximadamente estimar cada tamaño de la población contando el número de individuos de la planta en una unidad de área. Seleccionar grandes poblaciones de experimento manipuladas utilizando muchos individuos vegetales.
- Pre-observación de los visitantes florales
- Decidir cuál de determinadas personas en cada área se observó durante el mismo intervalo de tiempo, en función de las densidades de población. Seleccionar 5-10 flores recién abiertas o romper los brotes como las flores de destino, y rechazar los degradados que ya se han abierto.
- Iniciar la observación visual durante el periodo de un día entero, porque las flores podrían ser visitados por varios polinizadores en diferentes rangos de tiempo de 31,32.
- En las hojas de registro, registrar el nombre de la especie de los visitantes florales y el tiempo de cada visita por hora por flor.
- Observar de cerca si los visitantes florales en contacto con las anteras y / o estigmas; si lo hacen, registrar los visitantes como polinizadores. Si los visitantes florales sólo se visitan las flores y no se toquen los órganos reproductores, grabarlas como visitantes.
- El uso de una red de insectos o aspirador hechos a mano, la captura de los visitantes florales para identificar ypreservarlos como especímenes (Figura 1F). Matar a los visitantes atrapados rápidamente con acetato de etilo o la presión del dedo en el tórax, y su conservación en una bolsa blanda o en un tubo de plástico o de caso con 100% de etanol.
- Después de la observación, identificar los nombres específicos de las muestras utilizando las características morfológicas o, en caso de dificultades en la identificación, solicitar la ayuda de expertos para cada grupo taxonómico.
- Observación en el campo
- Seleccionar los sitios de investigación en función de su accesibilidad, tamaño de la población y el número de visitantes florales. Elige períodos de tiempo que incluyen una muestra representativa de los visitantes florales en la época de floración, y determinar los períodos de observación en base a los objetivos de investigación (por ejemplo, para la investigación sobre las fluctuaciones de las visitas de frecuencia de visitantes florales, largos periodos de tiempo deben establecerse).
- Preparar el aparato de control apropiada, tales como cámaras de vídeo digitales (por ejemplo, para la grabación de la noche, cámaras de vídeo con una función de infrarrojos deben ser utilizados).
- Seleccionar las flores de destino de la misma manera que para 1.1.4.
- Fijar las cámaras de video para trípodes de aluminio. Establecer las cámaras con trípodes frente a los distintos agentes que participan, a unos 50 cm de distancia.
- Comprobar y modificar la cantidad de luz y el enfoque de los materiales en las pantallas de visualización de las cámaras antes de filmar.
- Comienza la observación visual y la filmación de vídeo al mismo tiempo para las zonas horarias adecuadas estimadas por las observaciones previas (en el presente caso, los períodos de observación fueron durante más de seis horas en promedio, de aproximadamente 05 a.m.-13:00 pm ).
- Identificar los nombres de las especies de los visitantes y los polinizadores, y registrar sus nombres y los tiempos de sus visitas en las hojas de registro.
- Captura e identificar los visitantes y polinizadores en la misma forma que en 1.1.4.5.
- Repita los pasos 1.2.1 a 1.2.7 para cada observatioel periodo n. Establecer los períodos de observación en base a los objetivos de la investigación y los datos pre-observación.
- Los análisis de datos Después de Observación
- Identificar los nombres de las especies de especímenes capturados después de la observación de los polinizadores en la misma forma que en el 1.1.4.6.
- Compruebe los clips de vídeo y tomar nota de los nombres de las especies y sus tiempos de visita de la misma manera que para la observación visual.
- Calcular las frecuencias de visitas por flor por hora de cada visitante floral partir de los datos de observación y grabación de vídeo visuales. Comparar estas frecuencias estadísticamente entre los sitios y los años de cada visitante utilizando métodos estadísticos apropiados basados en las estadísticas fundamentales y utilizando un software adecuado, como R, SPSS, y / o SAS 33-35 (por ejemplo, un análisis de dos vías de la varianza (ANOVA ) con la prueba de Tukey honesta diferencia significativa (HSD) en el software R).
2. Ensacado y la jaula experimentos
- Los preparativos para el embolsado y experimentos de la jaula
- Para los experimentos de ensacado, preparar bolsas que tienen pequeñas dimensiones de malla (~ 0,5-1 mm) y los utilizan para prevenir completamente la visita de la flor (por ejemplo, se utilizan bolsas de tela no tejida para los experimentos de embolsado en 2011 y 2012).
- Para los experimentos de jaula, preparar paneles de cableado o de malla de plástico con un diámetro que permite a los visitantes el objetivo más pequeños para pasar a través, pero excluye a los más grandes, y conectar estos tableros de malla para formar una jaula. Asegúrese de que no haya espacios más grandes que el diámetro de malla. Ajustar el tamaño y la forma de las jaulas sobre la base de la especie vegetal objetivo y números individuales.
- Los experimentos de ensacado
- Seleccionar 30 individuos por tratamiento que no tienen ningún daño por herbívoros o desde un entorno severo. Para el tratamiento, elegir una sola flor de cada planta individual, o utilizar flores individuales en una sola planta.
- La bolsa de tque dirigen las flores en el campo después de etiquetarlos con cinta (número de serie y el alfabeto; Figura 1g). Tenga cuidado de no tocar las anteras o los estigmas dentro de las bolsas para evitar la posibilidad de la auto-polinización.
- Con cuidado, fijar las bolsas a las flores utilizando una cuerda suave o alambre (Figura 1d).
- Con cuidado, flores individuales en posición vertical con los soportes que utilizan cuerdas de alambre blando o para apoyar a los individuos contra la inclinación o el colapso bajo el peso de las bolsas o el viento, según sea necesario. Torcer o enrollar una cuerda o alambre suavemente alrededor del tallo de una persona de destino, a fin de no causar daños.
- Los tratamientos en los experimentos de ensacado
- Para el tratamiento de "control", adjunte las etiquetas para las flores de destino y llevar a cabo ningún tratamiento. Permitir a los visitantes florales para visitar libremente.
- Para el tratamiento "cruzamiento", cubren los botones hasta que la flor, y luego eliminar las anteras de las flores bolsas. Ponga un poco de pollen granos de varios individuos sobre los estigmas.
- Para el tratamiento "autofecundación", cubren los botones hasta que las flores abiertas, y poner el polen de las mismas flores en sus estigmas. Cubrir estas flores tratadas de nuevo.
- Para el tratamiento de "Auto-auto", cubren los botones con las bolsas hasta el final de la época de floración.
- Para el tratamiento "brotación", identificar los brotes que se rompen que han sido visitados y observar la entrada o salida de las abejas pequeñas (Figuras 1b, c). Retire las anteras de los brotes que se rompen para evitar las deposiciones de polen repetidas en la misma flor después de la visita por las pequeñas abejas, y la bolsa de estos brotes rápidamente para prevenir más visitas.
- Para el tratamiento "floración", la bolsa de las yemas hasta la etapa de apertura para evitar las visitas en la etapa de ruptura del brote. Después de eso, eliminar las bolsas y permitir a los visitantes para recoger el néctar y el polen.
- Para el tratamiento del "brote",eliminar las anteras de brotes no abiertos y la polinización cruzada de manera artificial. Bolsa estos brotes con rapidez para evitar las visitas de flores.
- Los experimentos de jaula
- Cubrir los individuos vegetales diana con jaulas preparadas. Ajustar las posiciones de las flores enjaulados con la mano para evitar el contacto y el polen de las deposiciones entre diferentes estigmas (Figura 1e).
- Para el tratamiento de "jaula", seleccionar los individuos con capullos sin abrir y poner etiquetas en ellos para la identificación de las flores seleccionadas. La jaula de los individuos con brotes etiquetados para rechazar las influencias de antes del establecimiento de jaulas (es decir, los insectos no pueden visitar florales capullos sin abrir, y sólo los efectos de los insectos que visitan después de la colocación de jaulas pueden ser estimados).
- Una las jaulas firmemente al suelo mediante postes de hierro para impedir la entrada de visitantes entre la base de la jaula y el suelo.
- Los análisis de datos After del embolsado y experimentos de la jaula
- Recoge todas las flores etiquetadas al final de la época de floración (Figura 1g) por corte y los separa de los individuos maternas. Preservar cada muestra marcada por separado para evitar su contaminación.
- Verificar la presencia o ausencia de cuajado de los frutos en cada uno marcado flower.Record los números de semillas de cada fruta en caso de cuajado del fruto.
- Se calcula la relación de los números de fruta por flor (relación de cuajado, definida como el número de frutos dividido por el número de las flores) y de los números de semillas por fruto maduro (relación semilla-set, definida como el número de semillas dividido por el número de óvulos) utilizando todos los números grabados.
- Comparar estadísticamente las relaciones de frutales y semillas, ubicados entre los tratamientos utilizando métodos apropiados y software, tales como los enumerados en 1.3.3 (por ejemplo, un modelo lineal con HSD de Tukey o la prueba exacta de Fisher en el software R 33).
- Las investigaciones de los materiales que utilizan los resultados de los experimentos de ensacado
- Para probar la necesidad de que los animales polinizadores, estadísticamente comparar los resultados entre los tratamientos "Auto-auto" "Control" y.
- Para estimar el grado de limitación del polen, comparar el "control" y "tratamientos" de cruzamiento.
- Para probar la auto-compatibilidad, comparar el "cruzamiento" y tratamientos "autofecundación".
- Las evaluaciones de las influencias de romper capullo de la polinización
- Comparación de los "Control" y "Bud" tratamientos para determinar si los estigmas de los brotes que se rompen son reproductivamente maduras y si el valor del tratamiento "control" se puede utilizar para el control en la etapa de ruptura del brote.
- Comparar el "Auto-yo" y tratamientos "brotación" para determinar si el éxito reproductivo de las flores polinizadas por las abejas con pequeñas ante la rupturaetapa -BUD es estadísticamente mayor que el de las plantas que realizan autogamy (es decir, para probar la existencia de la polinización romper-brote). Después de eso, comparar estos dos tratamientos con el "control" para estimar la eficiencia de polinización de la polinización romper-brote.
- Comparar la "brotación", "Jaula" y "tratamientos con flores" para estimar las influencias reproductivos de la polinización romper-brote.
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Representative Results
Se seleccionaron cinco poblaciones para las observaciones de polinizadores. En la fase previa a la observación, se confirmaron las visitas de varias especies de insectos a las flores que se abren y pequeñas abejas a romper los brotes. Observaciones de los visitantes florales revelaron que la mayoría de los visitantes a los cinco sitios de estudio eran individuos de la especie pequeña abeja japonicum Lasioglossum. El registro total de las visitas mostró que las proporciones de visita de esta especie eran más del 90% en tres sitios (Figura 2). En contraste, las proporciones de la segunda más frecuente visitante, Amegilla florea, fueron inferiores a 10% en estos campos. Estas especies de abejas también se tocaron los estigmas de las flores visitadas, y se registraron como polinizadores. Otros visitantes florales frecuentes, tales como Episyrphus balteatus, polen recolectado sin contacto con los estigmas, y ellos fueron identificados como visitantes. En un sitio, los análisis de datos mostraron que la visitalas frecuencias de las pequeñas abejas registrados por observaciones visuales fueron significativamente más altos que los registrados por el vídeo (Tabla 1: ANOVA de un factor: Sitio 2: df = 1, F = 0,471, p = 0,50; Sitio 3: df = 1, F = 12.12 , P <0,001; sitio 4: df = 1, F = 1,019, p = 0,33; sitio 5: df = 1, F = 1,605, p = 0,22, respectivamente).
experimentos de ensacado y de la jaula se llevaron a cabo en el Sitio 1 en 2011 y 2012. bolsas de tela no tejida, con un tamaño de malla inferior a los tamaños de cuerpo de los visitantes florales y jaulas de malla de alambre, con una malla más grande que las abejas pequeñas, pero más pequeños que otros visitantes, estaban preparados. Se observaron las visitas frecuentes de pequeñas abejas a las flores enjaulados, y se aplicaron las jaulas. El resultado del tratamiento "brotación" mostró la capacidad de polinización de las abejas pequeñas que visitan los brotes que se rompen. Las comparaciones de la frutay conjuntos de semillas entre los tratamientos descritos en 2.4.5 revelaron las características reproductivas de Lycoris sanguinea var sanguinea, que es predominantemente animal polinización ( "Control" frente a "Auto-auto":. La prueba exacta de Fisher para el cuajado, P <0,001 ) con condiciones de polen parcialmente limitada ( "control" frente a "cruzamiento": la prueba exacta de Fisher para la fructificación; p = 0,16; prueba exacta de Fisher para la muestra de semillas: P = 0,37). Las comparaciones también sugirió que esta planta tiene la auto-compatibilidad ( "cruzamiento" frente a "autofecundación": la prueba exacta de Fisher para la fructificación; p = 0,48; prueba exacta de Fisher para la muestra de semillas: P = 0,32), que era consistente con los informes anteriores 36,37. Por otra parte, la comparación de los otros tratamientos sugeridos las capacidades de polinización de la polinización romper-brote en L. sanguinea var. sanguinea. El estigma de esta planta es madura en la fase de capullo (y# 34; control "frente a" Bud ": la prueba exacta de Fisher para la fructificación; p = 0,80; prueba exacta de Fisher para la muestra de semillas: P = 0,41), y el valor de" control "se utilizó para las comparaciones en el breaking- . brote etapa el tratamiento "brotación" mostró un conjunto mayor de frutas que el "auto-yo" (prueba exacta de Fisher para la fructificación; P = 0,02), lo que indica la presencia de deposición de polen por las abejas pequeñas de los estigmas en la ruptura del brote etapa. sin embargo, no fue posible demostrar los avances de este proceso de polinización. los tres tratamientos detallados en 2.4.6.2 ( "control", "auto-auto", y "brotación") mostró diferencias significativas (ANOVA de una vía para la producción de frutos; df = 2, M = 18.46, p <0,001; ANOVA de una vía para la producción de semilla: df = 2, M = 3,6593, p = 0,03), pero HSD de Tukey sugirió que la polinización romper-brote no es muy eficaz ( "brotación"; frente a "Auto-auto": cuaja: P = 0,10; la muestra de semillas: P = 0,03). Además, las comparaciones entre los tres tratamientos en 2.4.6.3 no mostraron diferencias significativas (ANOVA de dos vías: df = 2, F = 0,6881, p = 0,50; ANOVA de dos vías para la producción de semilla: df = 2, F = 1,2376, P = 0,30).
Figura 1:.. Los materiales de plantas y equipo experimental (a) Una flor de la especie vegetal objetivo, Lycoris sanguinea var sanguinea. (B) Un brote de última hora. (C) Una pequeña abeja visitando romper los brotes para recoger los granos de polen. (D) Un ejemplo del experimento ensacado. (E) Una jaula de malla de alambre que cubre algunos capullos sin abrir. (F) Un aspirador que se utiliza principalmente para la captura de pequeñas abejas. (g Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: La tasa de visitas de Lasioglossum japonicum a las flores y capullos de última hora y de Amegilla florea a abrir plenamente a las flores abiertas La proporción de esta cifra se basa en el trabajo previo 25.. El visitante más frecuente fue la pequeña abeja L. japonicum, y el siguiente fue el más grande de la abeja A. florea. La información de los sitios estudiados es la siguiente: Sitio 1 = Izumi parque natural, Chiba Pref .; Sitio 2 = Sonnou no Mori, Chiba Pref .; Sitio 3 = Sugawara Santuario, Kanagawa Pref .; Sitio 4 = Mannyou parque natural, Tochigi Pref .; ySitio 5 = Kogushi Katakuri no Sato, Gunma Pref. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Tabla 1: Las comparaciones entre las observaciones visuales y grabado en vídeo de los visitantes florales en 2013. Esta tabla muestra el tiempo de observación, observó el número de flores, y el número de visitas de las pequeñas y grandes abejas en cada sitio. "Visual" y "Video" son los valores de las observaciones visuales y grabaciones de vídeo, respectivamente. frecuencias de visita con desviaciones estándar están entre paréntesis. El valor con un asterisco es significativamente diferente en comparación con el otro método de observación por ANOVA de una vía (es decir, la relación de las visitas de abejas pequeñas en la observación visual fue significativamente mayor que la de la vídeo recuerdas en el Sitio 3).
Tabla 2: Los resultados de la ensacado y los experimentos de la jaula en 2011 y 2012. Las abreviaturas son de la siguiente manera: n = número flor utilizada en cada tratamiento; no. de frutas = número cuajado; no. de semillas = número de semillas-set; cuaja = relación cuajado; y la producción de semilla = relación semilla-set. ratios de producción de semilla se dan con desviaciones estándar. Los guiones indican que no hay datos.
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Discussion
observaciones de la flor y experimentos de ensacado se emplearon en este estudio para revelar las frecuencias de visita y el éxito reproductivo de la mujer de las plantas, respectivamente. En Dafni (1992) 38, el método de cinta de vídeo fue efectivo, ya que podría registrar el tiempo y la duración de las visitas para el análisis y evitar el sesgo del observador. Sin embargo, en el momento, este método requiere un equipo caro, y los tiempos de observación se limita por la vida de la batería. Recientemente, el coste del equipo para la producción de grabaciones de vídeo se ha reducido, y este método tecnológico se pueden emplear en otras investigaciones polinizador. En este estudio, las frecuencias de visita fueron significativamente diferentes entre las observaciones visuales y de vídeo en el Sitio 3 (Tabla 2). Esto podría haber sido causado por un exceso de observación de los visitantes florales, y los errores humanos como esto puede ser rechazado. Dafni (1992) también menciona ensacado o experimentos netos para estudiar los sistemas de cría 38. No wovSe utilizaron en bolsas de tela, los cuales no fueron polen o impermeable. L. sanguinea var. sanguinea no es una especie polinizadas por el viento, pero el agua de lluvia podría influir en el éxito reproductivo de las flores bolsas. estacas de hierro fueron utilizados para apoyar a las personas con las flores embolsadas desde el peso de las bolsas mojadas, pero estos factores podrían haber afectado a las capacidades reproductivas de las flores. Cubriendo toda la planta por redes para insectos-exclusiva con partidarios podría ser la mejor opción para eliminar este tipo de problemas metodológicos. Además, se utilizaron jaulas para la separación de especies de abejas, que fue el primer ejemplo de un estudio enjaulado de plantas. Este estudio demostró la eficacia de este método, y se puede aplicar a otros estudios cuyos objetivos requieren la determinación de la eficacia de la polinización de los diferentes grupos funcionales, tales como pequeños y grandes abejas.
Estas observaciones de polinizadores revelaron que la mayoría de los visitantes florales de Lycoris sanguinea sanguinea lo largo de toda la época de floración fueron japonicum Lasioglossum. Para hacer observaciones con éxito, se deben hacer las observaciones previas de materiales objetivo en algunos sitios de estudio candidatos, que se describe en el paso 1.1 en la sección Protocolo. Por ejemplo, las identificaciones de algunos visitantes florales se hacen sobre la base de observaciones o imágenes de la cámara en un campo. Algunos visitantes florales pertenecían a grupos taxonómicos que eran difíciles de identificar en un primer momento debido a sus características morfológicas indistinguibles o actividades que visitan rápidas, como las abejas o Halictid hawkmoths nocturnas, respectivamente. Por lo tanto, la investigación preliminar sobre las visitas florales podría ayudar a identificar y registrar cada visita. Para comprender plenamente la influencia de las condiciones ambientales, es importante seleccionar los sitios de estudio adecuados para las observaciones. Por ejemplo, las condiciones de lluvia no son adecuados para las observaciones de polinizadores porque la apariencia y los patrones de la polinización podrían cambiar. Silos sitios seleccionados habían fluctuado en condiciones ambientales, podría no haber sido suficientes datos de observación recogidos para analizar los objetivos del estudio. Alternativamente, los resultados podrían haber sido mal interpretadas debido a las diferencias en las condiciones climáticas que afectan a la composición de la comunidad de polinizadores 39.
En este estudio, los visitantes florales fueron examinadas usando observaciones visuales y grabaciones de vídeo (Tabla 1). Estos dos métodos tienen ventajas y desventajas. En las observaciones visuales, los objetos pueden verse desde múltiples ángulos y se pueden observar más específicamente. Sin embargo, la información disponible sobre los objetivos es limitada debido a que el registro permanece sólo como notas de campo o fotografías digitales. Por el contrario, los visitantes florales se pueden comprobar en repetidas ocasiones el uso de los vídeos grabados. Desafortunadamente, este método tiende a producir registros no adecuados para los análisis, tales como fuera de foco e imágenes insuficientemente iluminados. Además de estos métodos, somtécnicas de grabación específica e se han desarrollado en los últimos años. Por ejemplo, en las plantas con flores con polinizadores raros, como algunas plantas de orquídeas, la fotografía a intervalos uso de cámaras digitales es un método eficaz para la identificación de los polinizadores 40. Una cámara de vídeo digital con un sensor de detección de movimiento de vídeo puede grabar imágenes claras del movimiento de los polinizadores en las flores, incluso polinizadores rapidez de movimiento en la noche 41. Además, una cámara de alta velocidad también se ha utilizado para observar los movimientos de polinizadores lentas, tales como el contacto de cada uno de los polinizadores al estigma 42. La grabación de vídeo y la fotografía digital son métodos comunes para las observaciones de campo, y es importante para entender las características de cada método y para seleccionar el más adecuado.
Los experimentos de ensacado sugirieron los grados de dependencia de los polinizadores de L. sanguinea var. sanguinea (Tabla 2). En estos métodos, el paso críticos son la preparación de las bolsas y jaulas. En este caso, las bolsas utilizadas eran de un tamaño adecuado para las flores (Figura 1d); sin embargo, puede ser necesario preparar los tamaños más grandes o redes de insectos-exclusión, que puede cubrir individuos vegetales enteros. El tratamiento "Auto-yo" tenía pocos frutos, pero una proporción más grande de semillas-set, y esto puede haber sido causado por el contacto entre el estigma y las bolsas de polen-adjunto. Tales errores se pueden prevenir mediante métodos apropiados para los objetivos de cada experimento. Ensacado para romper los brotes mostró la polinización por abejas pequeñas en la etapa de ruptura del brote (Tabla 2). Abejas pequeñas tendían a manejar los brotes que se rompen para recoger el polen más largo que los otros insectos que visitaron flores de apertura. Estas diferencias de comportamiento podrían sugerir que la polinización romper-brote no tiene la eficiencia de polinización más altos que los otros procesos de polinización. Para descubrir estas diferencias de comportamiento, el éxito de la polinización porsola visita o de polinización eficiencia de cada uno de los polinizadores deben ser evaluados 43,44. Mediante la preparación de las yemas, en bolsas sin abrir, fue posible estimar los efectos de una sola visita en los aspectos reproductivos de la polinización romper-brote. Además, en el experimento de la jaula, se mantuvieron los brotes no abiertos. Este método no se podría usar para evaluar la eficacia de la polinización por abejas pequeñas en sólo la etapa de floración. Un método alternativo sería para cubrir la jaula con un paño que tiene huecos más pequeños que el tamaño de todos los visitantes florales hasta que las flores enjaulados completamente abierta.
Aunque los presentes experimentos proporcionan buenos resultados, los experimentos de campo revelaron sólo información limitada sobre las interacciones planta-polinizador. Por ejemplo, se planteó la hipótesis de que romper capullo de la polinización por abejas pequeñas podría promover la autofecundación o la polinización geitonogamous. Este proceso de polinización se produce cuando las abejas pequeñas se mueven alrededor de los brotes que se rompen. Algunos granos de polen puedeun fácil desplazamiento de la misma flor al estigma. Además, las zonas de alimentación de las abejas pequeñas estimados por sus tamaños corporales eran cortos, la promoción de la zona de proximidad de la dispersión de polen 45,46. Estas predicciones son difíciles de investigar usando sólo experimentos de campo, a pesar de los movimientos de polen entre los individuos pueden ser rastreados utilizando polen marcado con un colorante fluorescente 47,48. Por ejemplo, el polimorfismo o microsatélites marcadores longitud de fragmentos amplificados pueden ser utilizados para estimar si los donantes de polen de cada semilla se derivan de mismo o de diferentes individuos 49,50. En los últimos años, los movimientos de polen entre plantas misma especie se han seguido utilizando técnicas de genotipificación sola polen 35. Este método molecular se ha utilizado para mostrar los significados de las evaluaciones de eficiencia de polinización 36. En el presente caso, esta técnica molecular podría revelar las posiciones de llegada de los granos de polen de romper los brotes, los cuales MIlucha indican los grados de flujo de genes entre los que se rompen los brotes y las flores completamente abiertas. Por lo tanto, un plan de investigación integral, basada tanto en el trabajo de campo y análisis moleculares, es necesario revelar los efectos de los polinizadores.
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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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