Les expériences sur le terrain de l'écologie Pollinisation: le cas de

Environment

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Summary

Pour révéler l'efficacité des pollinisateurs d'une espèce végétale donnée, plusieurs méthodes d'expériences sur le terrain ont été développés. Cette étude démontre les méthodes de base d'expériences sur le terrain pour la pollinisation de l' écologie à l' aide de l'étude de cas de Lycoris sanguinea var. Sanguinea et le nouveau mécanisme de pollinisation, brisant bourgeon pollinisation.

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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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Abstract

Introduction

Interactions plantes-pollinisateurs sont des exemples de choix pour l'étude de la biologie de l'évolution et de l'écologie. Les relations de mutualisme entre les fleurs et les pollinisateurs sont considérés comme ayant favorisé la diversification des angiospermes 1,2 à la suite de la sélection naturelle, bien que d' autres facteurs biotiques et abiotiques ont également exercé une influence 3,4,5. On pense aussi que les traits floraux ont changé pour adapter aux pollinisateurs les plus efficaces et de produire plus de fruits et de graines 6. Ces croyances ont été construites si grandes études basées sur des indices différents, tels que l' efficacité de la pollinisation, qui impliquent des interprétations diverses 7.

Les plantes à fleurs qui ont généralisé les systèmes de pollinisation sont visités par différents types de pollinisateurs 8. Ici, un visiteur de fleurs a été définie comme une espèce animale qui ont visité pour obtenir une récompense florale et les pollinisateurs ont été définis comme des visiteurs floraux qui pollinisent.Certains de ces visiteurs portent des grains de pollen conspécifiques pour les stigmates des fleurs visitées et peuvent être classés comme pollinisateurs. D'autres visiteurs peuvent aussi avoir un peu de pollen intraspécifique; ils pourraient conduire moins la pollinisation en raison de l'inadéquation du comportement ou morphologiques entre les pollinisateurs et les fleurs. Ces différences comparables dans la contribution à la reproduction des plantes pourraient produire divers degrés de pression sélective sur les traits floraux 9 et pourraient provoquer la divergence adaptative des plantes à fleurs. Par conséquent, bien que la composition de la communauté des pollinisateurs et l'abondance relative des espèces sont importantes 10, l'évaluation précise de l'efficacité de chaque visiteur est également essentiel de déterminer adaptatif et / ou les processus évolutifs des plantes.

Dans cette étude, des estimations quantitatives de l' efficacité des pollinisateurs, définies comme les fruits et la production de semences par la fréquence des visites, ont été déterminées 11. Le specs et la fréquence de chaque visiteur floral ont été observés, et les effets de la reproduction sur les fleurs visitées ont été estimées. L'enregistrement de visites florales à travers l'observation humaine est une méthode classique en écologie de la pollinisation. Cependant, cette méthode impose un lourd fardeau sur les observateurs, qui sont tenus de rester en face des plantes et de prendre des mesures précises, à long terme. Récemment, les technologies de tournage et d' enregistrement ont rapidement développé, et les caméras vidéo numériques à faible coût ont permis l'introduction de l' enregistrement vidéo d'observations pollinisatrices 12,13. Ces méthodes peuvent faciliter la collecte des informations de base sur les visiteurs floraux et pourraient aider à développer une compréhension de l'écologie de la pollinisation d'une espèce végétale cible.

Cependant, les fréquences de visite des pollinisateurs ne sont pas nécessairement corrélés à l' efficacité de leur pollinisation 7,14, et il est important d'évaluer les effets qualitatifs de chaque pollinisateursur une fleur fitness. L' efficacité de la Pollinisation a été estimée par le nombre de grains de pollen sur les stigmates 15,16, tube pollinique 17,18 de croissance et de fruits et / ou la production de semences 19,20. Ensachage expériences, effectuées à l' aide de sacs de visiteurs exclusifs, sont les méthodes typiques pour tester l' auto-compatibilité, autogamy 21,22, et la présence de apomixes 23. En outre, l'évaluation de l' efficacité de la pollinisation pour un certain pollinisateur dans l'assemblage des visiteurs a souvent été menée dans des environnements où les autres visiteurs floraux ont été limités (ie, une cage métallique, filet, ou un sac avec un maillage assez petit pour exclure les grands pollinisateurs qui est ensemble sur les plantes à fleurs). Par exemple, des expériences d'ensachage avec de petits sacs en filet ont été menées pour révéler la capacité de pollinisation des fourmis ou des thrips 24,25. En outre, des expériences d'exclusion des oiseaux en utilisant une cage métallique ou d'un filet ont montré les pollinisateurs efficaces des taxons Aloe26-28.

Les objectifs de cette étude étaient les suivants : 1) pour introduire les méthodes utilisées dans un article précédent et 2) pour améliorer ces méthodes pour une utilisation dans d' autres études sur les visiteurs floraux, leurs fréquences de visite, et leurs effets sur la condition physique des plantes Lycoris sanguinea var.. sanguinea est l' une des espèces inscrites dans le genre Lycoris, qui est largement distribué dans tout le Japon et étroitement en Corée 29 et a en forme d' entonnoir rouge-orange fleurs (figure 1a). Une étude antérieure a révélé que L. sanguinea var. sanguinea a été visité par plusieurs espèces d' insectes, y compris une espèce d'abeilles petites non identifiés et les plus grandes espèces amegilla florea 29. Cependant, la fréquence de visite et la pollinisation efficacité de ces visiteurs ont pas été identifiés. observations de pollinisateurs pour l'identification des visiteurs floraux ont été effectués en premier. Visitation par de petites abeilles a été OBSErved sur les fleurs qui n'a pas encore complètement ouvert (rupture des bourgeons; les figures 1b, c). Les petites abeilles déplacés précipitamment autour des anthères undehisced dans les bourgeons de rupture et pollen collecté en utilisant leurs mandibules. L'hypothèse était que les petites abeilles pourraient être pollinisateurs au stade de rupture-bud parce que les écarts entre les anthères et les stigmates dans les fleurs sont plus petites que la longueur du corps des abeilles. Par conséquent, les expériences d' ensachage ont été menées pour tester la capacité de la pollinisation des petites abeilles au stade de rupture du bourgeon, et en outre d'examiner les stratégies de reproduction de L. sanguinea var. sanguinea. Ces bourgeons ont été mis en sac après les petites abeilles visités, ce qui a permis une estimation de la capacité de la pollinisation des abeilles. Les individus ont été mis en cage avec des bourgeons non ouverts. Une cage à petites mailles a été utilisé, à travers laquelle seules de petites abeilles pouvaient passer, ce qui permet une estimation de l'efficacité de pollinisation des petites abeilles tout au long du flowestade anneau.

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Protocol

NOTE: Cet article est basé sur nos travaux précédents 30. Certaines parties sont reproduites avec la permission de la Société botanique du Japon et Springer Japon.

1 . Observation des visiteurs floraux

  1. Sélection des champs d'observation
    1. Rechercher dans les zones où les matières végétales sont distribués, et de sélectionner les sites d'étude des candidats à l' aide des ressources fiables, comme des livres d'images, des revues spécialisées, etc. Ajustez le nombre de sites d'étude pour répondre aux objectifs de recherche (par exemple, un large éventail d'emplacements pour la comparaison des visiteurs de fleurs à travers le Japon).
    2. Vérifiez l'emplacement des populations de candidats sélectionnés et les distances entre les points de départ pertinents, tels que les instituts de recherche et d'hébergement, si la recherche à long terme est nécessaire.
    3. estimer à peu près chaque taille de la population en comptant le nombre d'individus végétaux dans une unité de surface. Sélectionnez grandes populations pour l'expérience manipulées en utilisant de nombreuses personnes de l'usine.
    4. Pré-observation des visiteurs floraux
      1. Décidez qui ciblent les individus dans chaque zone sera observée pendant le même intervalle de temps, en fonction des densités de population. Sélectionnez 5-10 fleurs fraîchement ouvertes ou de casser les bourgeons des fleurs cibles, et rejeter les dégradés qui ont déjà été ouvertes.
      2. Démarrez l'observation visuelle pour la période d'une journée entière, parce que les fleurs pouvaient être visités par divers pollinisateurs en temps différentes gammes 31,32.
      3. Sur les feuilles d'enregistrement, enregistrer le nom de l'espèce des visiteurs floraux et le temps de chaque visite par heure par fleur.
      4. Observer de près si les visiteurs floraux touchent les anthères et / ou stigmates; si elles le font, enregistrer les visiteurs que les pollinisateurs. Si les visiteurs floraux seulement visiter les fleurs et ne touchent pas les organes reproducteurs, les enregistrer en tant que visiteurs.
      5. En utilisant un filet d'insecte ou l'aspirateur à la main, capturer les visiteurs floraux d'identifier et deles conserver sous forme de spécimens (figure 1f). Tuez les visiteurs piégés rapidement avec de l'acétate d'éthyle ou la pression du doigt sur le thorax, et de les conserver dans un sac souple ou dans un tube en plastique ou en cas de 100% d'éthanol.
      6. Après l'observation, identifier les noms spécifiques des spécimens en utilisant des caractéristiques morphologiques ou, en cas de difficultés dans l'identification, demander l'aide d'experts pour chaque groupe taxonomique.
  2. Observation sur le terrain
    1. Sélectionnez les sites de recherche en fonction de leur accessibilité, la taille de la population et le nombre de visiteurs floraux. Choisissez des périodes de temps qui incluent un échantillon représentatif de visiteurs floraux dans la saison de floraison, et de déterminer les périodes d'observation en fonction des objectifs de recherche (par exemple, pour la recherche sur les fluctuations visitation fréquence des visiteurs floraux, de longues périodes devraient être fixés).
    2. Préparer l'équipement d'enregistrement approprié, tels que des caméras vidéo numériques (par exemple, pour l' enregistrement de la nuit, les caméras vidéo avec une fonction infrarouge doivent être utilisés).
    3. Sélectionner les fleurs cibles de la même manière que pour 1.1.4.
    4. Fixer les caméras vidéo pour trépieds en aluminium. Définissez les caméras avec trépieds devant les personnes cibles, environ 50 cm de distance.
    5. Vérifier et modifier la quantité de lumière et la mise au point des matériaux sur les écrans des caméras avant le tournage.
    6. Démarrez l'observation visuelle et tournage vidéo en même temps pour les fuseaux horaires appropriés estimés par les pré-observations (dans le cas présent, les périodes d'observation étaient pendant plus de six heures en moyenne, d'environ 5:00-treize heures 00 heures ).
    7. Identifier les noms d'espèces des visiteurs et des pollinisateurs, et d'enregistrer leurs noms et les temps de leurs visites sur les feuilles d'enregistrement.
    8. Capturez et identifier les visiteurs et les pollinisateurs de la même manière que dans 1.1.4.5.
    9. Répétez les étapes 1.2.1 à 1.2.7 pour chaque observatiopériode n. Définissez les périodes d'observation en fonction des objectifs de recherche et des données pré-observation.
  3. Analyses de données Après observation
    1. Identifier les noms d'espèces de spécimens capturés après observation de pollinisateur de la même manière que dans 1.1.4.6.
    2. Vérifiez les clips vidéo et notez les noms d'espèces et de leur temps de séjour de la même manière que pour l'observation visuelle.
    3. Calculer les fréquences de visites par fleur par heure de chaque visiteur floral à partir des données d'observation et d'enregistrement vidéo visuels. Comparez ces fréquences statistiquement entre les sites et les années de chaque visiteur à l' aide de méthodes statistiques appropriées sur la base des statistiques fondamentales et en utilisant un logiciel approprié, tel que R, SPSS, et / ou SAS 33-35 (par exemple, une analyse à deux voies de la variance (Anova ) avec honnête différence significative (HSD) test de Tukey dans le logiciel R).

2. Ensachage et Cage Expériences

  1. Préparatifs de la ensachage et expériences de Cage
    1. Pour les expériences d'ensachage, préparer les sacs qui ont de petites tailles de mailles (~ 0,5-1 mm) et les utiliser pour empêcher complètement la fleur de visite (par exemple, non-tissés sacs en tissu ont été utilisés pour les expériences d'ensachage en 2011 et 2012).
    2. Pour les expériences de la cage, préparer fil ou filet en plastique planches avec un diamètre qui permet la cible plus petits visiteurs de passer à travers, mais exclut les plus grands, et relier ces panneaux à mailles pour former une cage. Vérifiez qu'il n'y a pas de lacunes plus grandes que le diamètre des mailles. Ajuster la taille et la forme de cages en fonction de l'espèce végétale cible et les numéros individuels.
  2. Expériences ensachage
    1. Sélectionnez 30 individus par traitement qui n'ont pas les dommages causés par les herbivores ou d'un environnement sévère. Pour le traitement, choisissez une seule fleur de chaque plante, ou utiliser des fleurs individuelles sur une seule plante.
    2. Sac til cible des fleurs dans le domaine après les étiqueter avec du ruban adhésif (numéro de série et l' alphabet; Figure 1g). Veillez à ne pas toucher les anthères ou les stigmates dans les sacs pour éviter la possibilité d'auto-pollinisation.
    3. Fixez soigneusement les sacs à fleurs en utilisant une chaîne souple ou fil (Figure 1d).
    4. définir soigneusement les fleurs individuelles debout avec des supports en utilisant la chaîne douce ou d'un fil pour soutenir les individus contre l'inclinaison ou l'effondrement sous le poids des sacs ou le vent, le cas échéant. Twist ou le vent une chaîne ou d'un fil doucement autour de la tige d'un individu cible, afin de ne pas créer des dommages.
    5. Traitements dans les expériences d'ensachage
      1. Pour le traitement "Control", fixer les étiquettes aux fleurs cibles et mener aucun traitement. Permettre aux visiteurs floraux à visiter librement.
      2. Pour le traitement "de Outcrossing", couvrir les bourgeons jusqu'à ce qu'ils fleur, puis enlever les anthères des fleurs ensachées. Mettez un peu pollen grains provenant de plusieurs individus sur les stigmates.
      3. Pour le traitement "autofécondation", couvrir les bourgeons jusqu'à ce que les fleurs sont ouvertes, et de mettre le pollen des mêmes fleurs sur leurs stigmates. Couvrir à nouveau ces fleurs traitées.
      4. Pour le traitement "Auto-auto", couvrir les papilles avec des sacs jusqu'à la fin de la saison de floraison.
      5. Pour le traitement "des bourgeons de rupture", identifier les bourgeons de rupture qui ont été visités et observer l'entrée ou la sortie des petites abeilles (figures 1b, c). Retirez les anthères des bourgeons de rupture pour empêcher les dépôts de pollen répétées sur la même fleur après visite par de petites abeilles, et sac ces bourgeons rapidement pour prévenir d'autres visites.
      6. Pour le traitement "floraison", sac les bourgeons jusqu'à l'étape d'ouverture pour éviter les visites à l'étape de rupture des bourgeons. Après cela, retirer les sacs et permettent aux visiteurs de recueillir le nectar et le pollen.
      7. Pour le traitement «Bud»,enlever les anthères de bourgeons non ouverts et se croiser artificiellement. Sac ces bourgeons rapidement pour éviter les visites de fleurs.
  3. Les expériences de Cage
    1. Couvrir les individus végétaux cible avec des cages préparées. Ajustez les positions des fleurs en cage à la main pour éviter le contact et le pollen des dépôts entre stigmata différents (figure 1E).
    2. Pour le traitement "Cage", sélectionnez les individus avec des bourgeons non ouverts et mettre des étiquettes sur eux pour l'identification des fleurs sélectionnées. Cage les individus avec des bourgeons marqués à rejeter les influences d'avant la mise en place de cages (c. -à- insectes floraux ne peuvent pas visiter bourgeons ouverts, et seuls les effets des insectes qui visitent après le placement des cages peut être estimé).
    3. Fixez les cages fermement au sol en utilisant des barres de fer pour empêcher l'entrée par les visiteurs entre la base de la cage et le sol.
  4. Analyses de données After l'ensachage et expériences de Cage
    1. Ramassez toutes les fleurs marquées à la fin de la saison de floraison (Figure 1g) en coupant et en les séparant des individus maternels. Préserver chaque échantillon marqué séparément pour éviter leur contamination.
    2. Vérifier la présence ou l'absence de fruits mis sur chaque étiqueté flower.Record les numéros de semences de chaque fruit en cas de mise en fruits.
    3. Calculer le rapport du nombre de fruits par fleur (ratio de nouaison, défini comme le nombre de fruits divisé par le nombre de fleurs) et le nombre de graines par fruit mûr (rapport semences ensemble, défini comme le nombre de graines divisé par le nombre d'ovules) en utilisant tous les numéros enregistrés.
    4. Comparer statistiquement les rapports de fruitiers et de semences-set entre les traitements utilisant des méthodes appropriées et de logiciels, tels que ceux énumérés dans 1.3.3 (par exemple, une ANOVA avec le HSD de Tukey ou le test exact de Fisher dans le logiciel R 33).
    5. Les recherches des matériaux en utilisant les résultats des expériences d'ensachage
      1. Pour tester la nécessité pour les pollinisateurs des animaux, statistiquement comparer les résultats entre "Control" et traitements "Auto-soi».
      2. Pour estimer le degré de limitation de pollen, comparer le "Control" et "traitements de pollinisation croisée».
      3. Pour tester l'auto-compatibilité, comparer le "Outcrossing" et "traitements autofécondation".
    6. Les évaluations des influences de rupture bourgeon pollinisation
      1. Comparez les "Control" et traitements "Bud" pour déterminer si les stigmates des bourgeons de rupture sont reproductivement mature et si la valeur du traitement "Control" peut être utilisé pour le contrôle à l'étape de rupture du bourgeon.
      2. Comparez le "Auto-soi» et les traitements "bourgeon" Rompre pour déterminer si le succès de la reproduction des fleurs pollinisées avec de petites abeilles à la rupturestade -BUD est statistiquement supérieure à celle des végétaux effectuant la autogamy (ie, pour tester l'existence de la rupture du bourgeon pollinisation). Après cela, comparer ces deux traitements avec le "Control" pour estimer l'efficacité de la pollinisation de la rupture du bourgeon pollinisation.
      3. Comparez le "Breaking bourgeon", "Cage" et "traitements Flowering" pour estimer les influences de la reproduction de la rupture du bourgeon pollinisation.

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Representative Results

Cinq populations ont été choisies pour observations pollinisatrices. Dans la phase de pré-observation, des visites de diverses espèces d'insectes à fleurs d'ouverture et de petites abeilles à des bourgeons de rupture ont été confirmées. Observations de visiteurs floraux ont révélé que la plupart des visiteurs à tous les cinq sites d'étude étaient des individus des petites espèces d'abeilles japonicum Lasioglossum. Le record du nombre total de visiteurs a montré que les ratios de cette espèce de visite étaient plus de 90% sur trois sites (figure 2). En revanche, les rapports de la deuxième plus fréquent visiteur, amegilla florea, étaient inférieurs à 10% dans ces domaines. Ces espèces d'abeilles ont également porté les stigmates de fleurs visitées, et ils ont été enregistrés en tant que pollinisateurs. D' autres visiteurs de fleurs fréquents, tels que Episyrphus balteatus, pollen collecté sans contact avec les stigmates, et ils ont été identifiés comme les visiteurs. Sur un site, les analyses de données ont montré que la visitefréquences des petites abeilles enregistrées par des observations visuelles étaient significativement plus élevés que ceux enregistrés par vidéo (Tableau 1: ANOVA à une voie: Site 2: df = 1, F = 0,471, P = 0,50; Site 3: df = 1, F = 12.12 , P <0,001; site 4: df = 1, F = 1,019, P = 0,33; site 5: df = 1, F = 1,605, P = 0,22, respectivement).

expériences ensachage cages ont été menées sur le site 1 en 2011 et 2012. Non-tissés sacs en tissu, avec une taille de maille plus petite que la taille du corps des visiteurs floraux, et des cages grillagées, avec un maillage plus grand que les petites abeilles, mais plus petits que les autres visiteurs, étaient prêts. Les visites fréquentes de petites abeilles à fleurs en cage ont été observées, et les cages ont été appliquées. Le résultat du traitement "des bourgeons de rupture" a montré la capacité de pollinisation des petites abeilles visite bourgeons de rupture. Les comparaisons de fruitset des ensembles de semences entre les traitements décrits dans 2.4.5 ont révélé les caractéristiques de reproduction de Lycoris sanguinea var sanguinea, qui est principalement animale pollinisées ( "Control" vs. "Auto-soi»:. test exact de Fisher pour la fructification; P <0,001 ) avec des conditions de pollen partiellement limité ( "contrôle" vs. "Outcrossing": test exact de Fisher pour la fructification; P = 0,16; test exact de Fisher pour la production de graines: P = 0,37). Les comparaisons également suggéré que cette plante est auto-compatibilité ( "Outcrossing" vs. "autofécondation": test exact de Fisher pour la fructification; P = 0,48; test exact de Fisher pour la production de graines: P = 0,32), ce qui était compatible avec les rapports précédents 36,37. De plus, les comparaisons des autres traitements ont suggéré les capacités de pollinisation de rupture bourgeon pollinisation dans L. sanguinea var. sanguinea. Le stigmate de cette plante est mature au stade du bourgeon (&# 34; Control "vs." Bud ": test exact de Fisher pour la fructification; P = 0,80; test exact de Fisher pour la production de graines: P = 0,41), et la valeur de" Control "a été utilisé pour les comparaisons au breaking- . bourgeon stade le "bourgeon de rupture" traitement a montré un ensemble plus de fruits que le «auto-soi» (test exact de Fisher pour la fructification; P = 0,02), ce qui indique la présence de dépôts de pollen par les petites abeilles stigmata à la rupture des bourgeons stade. Cependant, il n'a pas été possible de démontrer les progrès de ce processus de pollinisation. les trois traitements décrits dans 2.4.6.2 ( "contrôle", "auto-auto" et "Breaking bud") a montré des différences significatives (ANOVA à une voie pour la mise à fruit; df = 2, F = 18,46, P <0,001; ANOVA à une voie pour la formation de graines: df = 2, F = 3,6593, p = 0,03), mais HSD de Tukey a suggéré que la rupture du bourgeon pollinisation est pas très efficace ( "bourgeon de rupture"; vs "Auto-auto": set de fruits: P = 0,10; de graines: P = 0,03). De plus, les comparaisons entre les trois traitements en 2.4.6.3 montré aucune différence significative (ANOVA à deux voies: df = 2, F = 0,6881, p = 0,50; ANOVA à deux voies pour la formation de graines: df = 2, F = 1,2376, P = 0,30).

Figure 1
Figure 1:.. Les matières végétales et de l' équipement expérimental (a) Une fleur de l'espèce végétale cible, Lycoris sanguinea var sanguinea. (B) Un bourgeon de rupture. (C) Une petite abeille visitant les bourgeons de rupture pour recueillir les grains de pollen. (D) Un exemple tiré de l'expérience de mise en sac. (E) Une cage grillagée couvrant certains bourgeons non ouverts. (F) Un aspirateur qui a été utilisé principalement pour la capture de petites abeilles. (g S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 2
Figure 2: Taux de Lasioglossum japonicum de la Visitation à fleurs et boutons de rupture et de amegilla florea entièrement ouvert aux fleurs ouvertes Le rapport de ce chiffre est basé sur des travaux antérieurs 25.. Le visiteur le plus fréquent était la petite abeille L. japonicum, et la prochaine a été la plus grande abeille A. florea. Les informations pour les sites étudiés sont les suivants: Site 1 = Parc Naturel Izumi, Chiba Pref .; Site 2 = Sonnou no Mori, Chiba Pref .; Site 3 = Sugawara Shrine, Kanagawa Pref .; Site 4 = Parc Naturel Mannyou, Tochigi Pref .; etSite 5 = Kogushi Katakuri no Sato, Gunma Pref. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Tableau 1
Tableau 1: Les comparaisons entre les observations visuelles et vidéo enregistrées des visiteurs floraux en 2013. Ce tableau indique le temps d'observation, a observé le nombre de fleurs, et le nombre de visites de petites et grandes abeilles à chaque site. "Visuel" et "Vidéo" sont les valeurs à partir d'observations visuelles et des enregistrements vidéo, respectivement. les fréquences de la Visitation avec les écarts-types sont entre parenthèses. La valeur d'un astérisque est significativement différent par rapport à l'autre méthode d'observation par ANOVA à une voie ( à savoir le rapport de visite des petites abeilles dans l'observation visuelle était significativement plus élevée que celle de la re vidéocordons au site 3).

Tableau 2
Tableau 2: Les résultats de l'ensachage et les expériences de la cage en 2011 et 2012. Les abréviations sont les suivantes: n = nombre de fleurs utilisées dans chaque traitement; non. de fruits = nombre de fruits-set; non. de graines = nombre de graines-set; nouaison = rapport nouaison; et de graines = rapport de semences-set. ratios de consigne de semences sont donnés avec des écarts types. Les tirets indiquent aucune donnée.

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Discussion

observations de fleurs et des expériences d'ensachage ont été utilisées dans cette étude pour révéler les fréquences de visite et le succès reproducteur féminin de plantes, respectivement. En Dafni (1992) 38, la méthode d'enregistrement vidéo a été efficace car il pourrait enregistrer le moment et la durée des visiteurs pour l' analyse et de prévenir le biais d'observateur. Cependant, à l'époque, cette méthode exige un équipement coûteux, et les temps d'observation ont été limitées par la vie de la batterie. Récemment, le coût de l'équipement pour la production d'enregistrements vidéo a diminué, et cette méthode technologique peut être utilisé dans d'autres recherches de pollinisateur. Dans cette étude, les fréquences de visite étaient significativement différentes entre les observations visuelles et vidéo sur le site 3 (tableau 2). Cela pourrait avoir été causé par une sur-observation des visiteurs de fleurs, et les erreurs humaines telles que cela peut être rejeté. Dafni (1992) a également mentionné l' ensachage ou expériences net pour étudier les systèmes d'élevage 38. Non-tissésen sacs en tissu ont été utilisés, qui n'étaient pas polliniques ou imperméable à l' eau. L. sanguinea var. sanguinea est pas une espèce pollinisées par le vent, mais l' eau de pluie pourrait influer sur le succès de la reproduction des fleurs ensachées. piquets de fer ont été utilisés pour soutenir les personnes avec des fleurs en sac du poids des sacs humides, mais ces facteurs pourraient avoir une incidence sur les capacités de reproduction des fleurs. Couvrant l'ensemble de l'usine par des filets d'insectes exclusif avec les supporters pourrait être la meilleure option pour supprimer ces problèmes méthodologiques. En outre, les cages ont été utilisés pour la séparation des espèces d'abeilles, qui était le premier exemple d'une étude de plantes en cage. Cette étude a démontré l'efficacité de cette méthode, et on peut l'appliquer à d'autres études, dont les objectifs nécessitent la détermination de l'efficacité de la pollinisation des différents groupes fonctionnels, tels que les petites et grandes abeilles.

Ces observations pollinisatrices ont révélé que la plupart des visiteurs floraux de Lycoris sanguinea sanguinea pendant toute la saison de floraison étaient japonicum Lasioglossum. Pour faire des observations réussies, pré-observations de matériaux cibles dans certains sites d'étude candidats devraient être faits, qui est décrit à l'étape 1.1 dans la section Protocole. Par exemple, les identifications de certains visiteurs floraux sont fabriqués à partir d'observations ou caméra images dans un champ. Certains visiteurs floraux appartenaient à des groupes taxonomiques qui étaient difficiles à identifier au premier abord en raison de leurs traits morphologiques indiscernables ou des activités de visite rapides, comme les abeilles halicites ou sphinx nocturnes, respectivement. Par conséquent, des recherches préliminaires sur les visites florales pourrait aider à identifier et à enregistrer chaque visite. Pour bien comprendre l'influence des conditions environnementales, il est important de choisir des sites d'étude appropriés pour les observations. Par exemple, les conditions pluvieuses ne sont pas adaptés pour les observations pollinisatrices parce que l'apparence et les habitudes de la pollinisation pourrait changer. Siles sites sélectionnés ont fluctué dans des conditions environnementales, il pourrait ne pas avoir été données d'observation assez recueillies pour analyser les objectifs de l'étude. Alternativement, les résultats auraient été mal interprétés en raison de différences dans les conditions climatiques qui affectent la composition de la communauté de pollinisateur 39.

Dans cette étude, les visiteurs floraux ont été examinés à l' aide d' observations visuelles et des enregistrements vidéo (tableau 1). Ces deux méthodes présentent des avantages et des inconvénients. Dans les observations visuelles, les objets peuvent être consultés à partir d'angles multiples et peuvent être observés plus particulièrement. Cependant, les informations disponibles sur les objectifs est limitée parce que le dossier ne reste que des notes sur le terrain ou des photographies numériques. En revanche, les visiteurs floraux peuvent être vérifiés à plusieurs reprises à l'aide de vidéos enregistrées. Malheureusement, cette méthode a tendance à produire des documents inappropriés pour analyses, comme out-of-focus et images insuffisamment éclairées. En plus de ces procédés, some des techniques d'enregistrement spécifiques ont été développés au cours des dernières années. Par exemple, dans les plantes à fleurs avec les pollinisateurs rares, comme certaines plantes d'orchidées, la photographie intervalle à l' aide des appareils photo numériques est une approche efficace pour l' identification des pollinisateurs 40. Une caméra vidéo numérique avec un capteur de détection de mouvement vidéo peut enregistrer des images claires du mouvement des pollinisateurs sur les fleurs, même les pollinisateurs se déplaçant rapidement dans la nuit 41. En outre, une caméra à haute vitesse a également été utilisé pour observer les mouvements pollinisatrices lents, tels que le contact de chaque pollinisateur de la stigmatisation 42. l'enregistrement et la photographie numérique vidéo sont des méthodes communes pour observations sur le terrain, et il est important de comprendre les caractéristiques de chaque méthode et pour sélectionner le plus approprié.

Les expériences d'ensachage ont suggéré les degrés de dépendance à l' égard de pollinisateur de L. sanguinea var. sanguinea (tableau 2). Dans ces procédés, l'étape critiques sont la préparation des sacs et des cages. Dans ce cas, les sacs utilisés étaient d' une taille appropriée pour les fleurs (Figure 1d); cependant, il peut être nécessaire de préparer de plus grandes tailles ou des filets des insectes à l'exclusion, ce qui permet de couvrir les individus de la plante entière. Le traitement "Auto-auto" avait quelques fruits, mais un rapport de semences plus grand ensemble, et cela peut avoir été causé par le contact entre les stigmates et les sacs de pollen attaché. De telles erreurs peuvent être évitées en utilisant des méthodes appropriées pour les objectifs de chaque expérience. Ensachage pour les bourgeons de rupture a montré la pollinisation par les petites abeilles au stade de rupture-bud (tableau 2). Les petites abeilles ont tendance à manipuler les bourgeons de rupture pour recueillir le pollen plus longtemps que les autres insectes qui ont visité des fleurs d'ouverture. Ces différences de comportement pourraient suggérer que la rupture du bourgeon pollinisation n'a pas l'efficacité de la pollinisation plus élevés que les autres processus de pollinisation. Pour révéler ces différences de comportement, le succès de la pollinisation parvisite ou pollinisation des rendements individuels de chaque pollinisateur doivent être évalués 43,44. En préparant les non ouverts, les bourgeons en sac, il a été possible d'estimer les effets visite unique sur les aspects de la reproduction de la rupture du bourgeon pollinisation. En outre, dans l'expérience de la cage, les bourgeons non ouvertes ont été maintenues. Cette méthode ne peut pas être utilisé pour évaluer l'efficacité de la pollinisation par les petites abeilles au stade de la floraison seulement. Une méthode alternative serait de couvrir la cage avec un tissu qui présente des lacunes de taille inférieure à la taille de tous les visiteurs floraux jusqu'à ce que les fleurs en cage complètement ouverte.

Bien que les expériences actuelles fournies bons résultats, expériences sur le terrain ont révélé que des informations limitées sur les interactions plante-pollinisateur. Par exemple, il a été émis l'hypothèse que la rupture du bourgeon pollinisation par les petites abeilles pourrait promouvoir l'autofécondation ou la pollinisation geitonogamous. Ce processus de pollinisation se produit lorsque de petites abeilles se déplacent dans les bourgeons de rupture. Quelques grains de pollen peutêtre facilement transporté de la même fleur au stigmate. En outre, les aires de nourrissage des petites abeilles estimées par leurs tailles de corps étaient courtes, la promotion de courtes distances de dispersion du pollen 45,46. Ces prédictions sont difficiles à étudier en utilisant uniquement des expériences sur le terrain, bien que les mouvements de pollen entre les individus peuvent être suivis en utilisant le pollen marqué avec un colorant fluorescent 47,48. Par exemple, le polymorphisme ou microsatellites marqueurs longueur des fragments amplifiés peuvent être utilisés pour estimer si les donneurs de pollen de chaque graine sont dérivées de mêmes ou différents individus 49,50. Ces dernières années, les mouvements de pollen entre les plantes de la même espèce ont été suivi en utilisant du pollen unique techniques de génotypage 35. Cette méthode moléculaire a été utilisée pour montrer les significations pour les évaluations de l' efficacité de la pollinisation 36. Dans le cas présent, cette technique moléculaire pourrait révéler les positions d'arrivée des grains de pollen de bourgeons de rupture, qui might indiquent les degrés de flux de gènes entre les bourgeons de rupture et de fleurs entièrement ouvertes. Par conséquent, un plan de recherche exhaustif, basé à la fois sur le travail de terrain et des analyses moléculaires, est nécessaire pour révéler les effets des pollinisateurs.

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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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References

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