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科研進展
昆明植物所對中國西南地區(qū)食用和藥用植物的昆蟲傳粉和繁育系統(tǒng)提出新的研究框架 文章來源: | 發(fā)布時間:2014-10-15 | 作者:任宗昕、王紅、李德銖 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 被子植物中90%以上的物種需要動物傳粉,全球約四分之三的農(nóng)作物依賴于動物傳粉。據(jù)估計,人類食物的三分之一歸功于昆蟲的授粉,特別是一些微量元素,如維生素C等幾乎全部源于需要動物授粉的作物。傳粉昆蟲對全球經(jīng)濟貢獻值估算為約2150億美元,占2005年全球農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的9.5%。近年來,全球性的傳粉昆蟲種群數(shù)量和物種多樣性不斷減少,引發(fā)了國際社會對傳粉危機的高度重視。作為世界上人口最多的國家,我國在糧食作物、食用和藥用植物傳粉系統(tǒng)和繁育系統(tǒng)領(lǐng)域的研究較少。我國具有悠久的農(nóng)耕文明,可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)上千年以來就得到了傳統(tǒng)養(yǎng)蜂業(yè)的支持,特別是中華蜜蜂的飼養(yǎng)。然而,從上世紀初開始,西方蜜蜂(意蜂)的引入,使得中華蜜蜂(中蜂)的養(yǎng)殖受到了極大的沖擊。中蜂野生和飼養(yǎng)種群數(shù)量急劇下降,對其保護刻不容緩。 應《美國植物學報》(American Journal of Botany)的特別邀請,中國科學院昆明植物研究所任宗昕博士、王紅研究員、李德銖研究員與美國圣路易斯大學的合作者一起,對中國西南地區(qū),特別是云南常見的特色食用和藥用植物的昆蟲傳粉和繁育系統(tǒng)進行了綜合分析,對中蜂在滇西北的種群下降的原因開展了調(diào)查,以深入理解該地區(qū)作物傳粉面臨的問題,并提出了應對措施。同時,對作物傳粉領(lǐng)域在我國的研究提出了較系統(tǒng)性的框架和建議。 整合分析發(fā)現(xiàn):1)一些人工栽培的異花授粉的作物,如天麻,鐵皮石斛等,在栽培環(huán)境下,已完全依賴于人工授粉;2)中蜂是該地區(qū)最為重要的傳粉昆蟲,為蕎麥和油茶等重要的經(jīng)濟作物授粉,而引入的意蜂正迅速取代中蜂;3)對一些特色的作物,野生傳粉昆蟲起到重要的作用,如油茶的傳粉昆蟲為野生蜜蜂、油茶地蜂和大分舌蜂。特別需要強調(diào)的是,在重樓、石斛、蕎麥和油茶等作物中,雖然經(jīng)歷了復雜的馴化過程,但依然存在自交不親和,是導致這些作物種子產(chǎn)量低的原因之一。其次,一些作物在栽培區(qū)都保持其特化的傳粉系統(tǒng),如油茶,因此導致在新的栽培區(qū)產(chǎn)生嚴重的傳粉昆蟲限制。滇西北麗江地區(qū),現(xiàn)仍有野生中蜂種群分布,但人工飼養(yǎng)種群正出現(xiàn)急劇的下降趨勢。調(diào)查顯示,農(nóng)藥的濫用、煙花爆竹的燃放、捕食性胡蜂的攻擊,以及對蜜源植物的砍伐是導致人工飼養(yǎng)中鋒種群數(shù)急劇下降的主要原因。 基于我國絕大部分農(nóng)作物尚缺乏傳粉和繁育系統(tǒng)研究,以及傳粉昆蟲種群下降的現(xiàn)狀,文章建議增加對該領(lǐng)域的關(guān)注,投入更多的研究和政策支持:1)隨著作物種植策略的改變,制定和發(fā)展新的授粉策略,如人工授粉需要考慮作物的自交不親和性和維持高的遺傳多樣性;2)研究意蜂的引入對中蜂現(xiàn)有種群、農(nóng)作物以及近緣野生種和野生植物授粉的影響;3)近些年,大量野生食用和藥用植物的栽培,我國將能成為研究其馴化過程的繁殖生態(tài)學的中心。 傳粉生態(tài)學在中國起步較晚,主要集中在對野生植物的研究。需要有更多的昆蟲學家、農(nóng)學家和園藝學家一起,去更多關(guān)注與國民經(jīng)濟發(fā)展相關(guān)的食用和藥用作物的傳粉生態(tài)學研究。此外,一些新技術(shù)的引入,將有助于建立農(nóng)作物繁育系統(tǒng)和傳粉系統(tǒng)的研究體系。 文章以“pollination and self-incompatibility in edible and/or medicinal crops in southwestern China, a global hotspot of biodiversity”為題于2014年10月15日發(fā)表在American Journal of Botany雜志上,該文是 “Speaking of Food: Connecting Basic and Applied Science”專輯的特邀文章之一。 云南常見的特色食用和藥用植物的昆蟲傳粉
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