油茶 (Camellia oleifera) 是我国重要的木本油料树种,预计2025年栽培面积将超过9000万亩。目前我国油茶林中有70%为低产林,导致这些油茶林低产的一个重要原因是授粉不足。在油茶林中饲养蜜蜂可以有效缓解低产问题,但蜜蜂在采集油茶蜜粉后会中毒并出现大量“烂仔”的现象,这严重阻碍了蜜蜂授粉在油茶产业中的应用。因此,解决蜜蜂采集油茶后中毒的问题对于提高油茶产量具有重要意义。
近期的研究表明除油茶花蜜中的寡糖外,花粉中的茶皂素对于蜜蜂幼虫也具有毒性,并且花粉毒性还可能影响蜜蜂成虫的采集行为 (Zhang et al., 2024)。但是花粉毒性影响蜜蜂行为的机制仍不清楚。
近日,由中科院植物研究所罗毅波研究员课题组和浙江大学胡福良教授课题组在JIPB发表了题为“New perspective on pollen toxicity in Camellia oleifera”的观点 (News and Views) 文章 (https://doi.org/10.1111/jipb.13803)。该文从蜜蜂的角度出发,探讨了植物花粉营养影响蜜蜂访花行为的机制。通常来说花粉成分可以通过直接或间接两种途径来影响蜜蜂采集行为。在直接影响途径中,蜜蜂成虫访花时直接检测到花粉中的有毒成分,并通过联想或非联想学习减少个体对有毒花粉的采集。此外,蜜蜂个体回巢后可以通过舞蹈传递粉源植物信息以引起其他个体对有毒花粉采集频率的下降 (图1 A)。在间接途径中,蜜蜂将有毒花粉与花蜜和唾液混合制作为蜂花粉储存在巢内,随后蜂花粉经过微生物发酵成为蜂粮 (幼虫食物),最后哺育蜂通过交哺的方式将蜂粮饲喂给幼虫 (图1 B)。在饲喂过程中花粉和花蜜中的有毒成分可能作为“chemical imprint”影响成虫的嗅觉和味觉,最终影响成虫的访花行为。
图1. 花粉营养直接 (A) 和间接 (B) 影响蜜蜂访花行为的机制
随着《加快油茶产业发展三年行动方案 (2023—2025年) 》的不断推进,油茶产业得到了快速的发展。与此同时,推进油茶林蜂产业结合将有助于在保障油茶高产稳产的同时提高油茶综合生产能力。未来,从蜜蜂的角度深入探讨油茶花粉和花蜜对蜜蜂访花行为和生活史的作用机制和机理,消除蜜蜂访问油茶花后带来的负面影响,从而为油茶产业的可持续发展提供有效的传粉保障。
浙江大学动物科学院硕士研究生袁斌为该论文第一作者,中国科学院植物研究所罗毅波研究员为通讯作者,浙江大学动物科学院胡福良教授和中南林业科技大学林学院范晓明副教授参与了这项工作。该研究得到了国家蜂产业技术体系专项 (CARS-44) 资助。
参考文献:
本公众号免费发布招聘信息和宣传科研成果
已推送文献可提供PDF,如有需要,文章后留言即可
欢迎联系微信:506911145 或邮箱506911145@qq.com