羅漢果葉片揮發(fā)性成分與訪花昆蟲：雌雄株差異及其生態(tài)影響

朱曉珍 盧清彪 胡興華 鄧濤 段云博 方振名 黃仕訓(xùn)

摘 要：為探究羅漢果（Siraitia grosvenorii） 自然授粉不良的形成原因，該文以羅漢果品種“大地二號”的種苗為材料，采用定點(diǎn)定時(shí)方法調(diào)查羅漢果雌雄株訪花昆蟲，同時(shí)利用GC-MS對雌雄株葉片的揮發(fā)性成分進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：在雄株上觀察到訪花昆蟲102種，分屬于8目29科，其中包括蜜蜂科、眼蝶科、夜蛾科和天蛾科等傳粉昆蟲類群;在雌株上觀察到訪花昆蟲69種，分屬于7目16科，但未觀察到上述傳粉昆蟲類群。雄株訪花昆蟲的物種豐富度、多度和Shannon-Wiener多樣性均顯著高于雌株 （P<0.05），Jaccard相似性分析顯示，雌株和雄株訪花昆蟲達(dá)到中等不相似水平。在雄株葉片中鑒定出揮發(fā)性成分17種，優(yōu)勢成分為萜烯類化合物，占總含量的67.31%;在雌株葉片中鑒定出揮發(fā)性成分12種，優(yōu)勢成分為烷烴類化合物，占總含量的44.27%。雄株具有較多特有成分，包括7種萜烯類和3種酯類成分，占總體成分的45.45%;雌株的特有成分較少，包括4種烷烴類和1種酯類成分，占總體成分種類的22.72%。Jaccard相似性分析顯示，雌株和雄株的揮發(fā)性成分總體上達(dá)到中等不相似水平，其中萜烯類和酯類的相似度更低，達(dá)到極不相似水平。進(jìn)一步分析表明，在羅漢果雌雄株之間，由于揮發(fā)性化合物在優(yōu)勢成分上的重要差異，以及特有成分的大量存在，可能導(dǎo)致了它們訪花昆蟲類群的顯著差異，進(jìn)而影響了羅漢果的自然傳粉過程。

關(guān)鍵詞：羅漢果，揮發(fā)性成分，訪花昆蟲，雌雄異株，植物昆蟲互作

中圖分類號：Q948.12

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1000-3142（2020）09-1259-10

Abstract：Siraitia grosvenorii is an economically important plant due to the edible and medicinal value in Guangxi of China. However，severe pollination limitation has been found in the cultivated variety individuals of this plant，and consequently leads to a sharp rise of cultivation cost because of the highly depending on hand pollination. In order to explore the mechanisms of pollination limitation existed in S. grosvenorii，we compared the community of foraging insects and also the leaf volatiles of the male and female individuals of S. grosvenorii. Field investigations were conducted to observe the foraging insects of male and female S. grosvenorii. The volatile components of the leaves of male and female S. grosvenii were analyzed by headspace solid-phase-microextraction-GC/MS. The results were as follows：A total of? 102 species of foraging insects were observed in male S. grosvenorii，belonging to 8 orders and to 29 families，including pollinators such as Apidae，Satyridae，Noctuidae and Sphingidae. There were 69 species of foraging insects observed in the female S. grosvenorii，which belonging to 7 orders and to 16 families，but the pollinators mentioned above were not found. The species richness，abundance and Shannon-Wiener diversity index of the foraging insects on the male S. grosvenorii were significantly higher than the female（P<0.05）. The Jaccards similarity index showed that the foraging insects on the female and male S. grosvenorii were at a medium dissimilarity level. Seventeen volatile components were identified from leaf of male S. grosvenorii，the main component are terpenes，accounting for 67.31% of the total content. And 12 volatile components were identified from the leaf of female S. grosvenorii，and the main components of which were alkane compounds，accounting for 44.27% of the total content. Male plants had many unique volatile components，including seven terpenes and three esters，accounting for 45.45% of the volatile components of S. grosvenorii. The female plants had fewer unique volatile components，including only four kinds of alkanes and one ester，accounting for 22.72% of the volatile components of the female of S. grosvenorii. Jaccards index of similarity showed that the volatile components of female and male were generally moderately dissimilar，and the similarity of terpenes and esters was lower，which was extremely dissimilar. Further analysis indicates that the differences in the main components and the existence of unique components in leaf volatile components of male and female individuals may lead to significant differences in their foraging insects，and then affect the natural pollination of S. grosvenorii.

Key words：Siraitia grosvenorii，leaf volatile components，foraging insects，dioecious，plant-insect interactions

羅漢果（Siraitia grosvenorii）為葫蘆科（Cucur-bitaceae）雌雄異株的多年生藤本植物，是傳統(tǒng)藥食兩用植物（李典鵬和張厚瑞，2000）。作為藥材，羅漢果的球果用于高血壓、肺結(jié)核、哮喘以及急慢性氣管炎等治療;在食品行業(yè)，羅漢果球果的甜甙（mogrosides）提取物廣泛用于食品、乳制品、飲料及保健品等，在歐美國家廣受歡迎，出口量不斷擴(kuò)大（孫西楠和楊順，2018）。為滿足醫(yī)藥和食品行業(yè)持續(xù)增長的原料需求，羅漢果種植面積近年來快速增長，種植區(qū)域從桂林市永?？h傳統(tǒng)種植區(qū)擴(kuò)大到桂林市多個(gè)縣（區(qū)），并在南寧、柳州、賀州和河池等地推廣種植，為廣西農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)（孫西楠和楊順，2018）。然而，羅漢果自然授粉不良的問題十分突出，較嚴(yán)重地限制了種植業(yè)的效益。在羅漢果花期，雄株的花粉很少被自然界的蟲媒傳送到雌花柱頭，導(dǎo)致種植園自然坐果率低下（周良才，1983）;因此種植園普遍實(shí)行人工授粉以提高坐果率（賈紅林等，2011）。在人工成本不斷上漲，勞動力人口日益減少的社會背景下，人工授粉環(huán)節(jié)已成為制約羅漢果種植業(yè)生存和發(fā)展的主要瓶頸。因此，研究羅漢果自然授粉不良現(xiàn)象，探索該自然授粉障礙的突破途徑，對羅漢果產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展意義重大，而觀測羅漢果雌雄植株的訪花昆蟲，比較分析其類群的差異，則是開展羅漢果自然授粉不良研究的重要一環(huán)。

訪花昆蟲是指在顯花植物上頻繁活動的昆蟲，常見種類包括傳粉昆蟲、植食性昆蟲和天敵昆蟲等（官昭瑛等，2005）。訪花昆蟲對植物的選擇受多種因素的影響，如植物化學(xué)成分、植物形態(tài)特征以及環(huán)境因子等，但化學(xué)識別在訪花昆蟲對植物的選擇中占據(jù)主導(dǎo)地位（欽俊德和王琛柱，2001;Rid et al.，2019）。訪花昆蟲借助觸角上的化學(xué)感受器來識別植物的化學(xué)信號，這些化學(xué)信號主要由植物揮發(fā)性成分構(gòu)成（Fraser et al.，2003;Wei et al.，2018）。植物揮發(fā)性成分是植物在代謝過程中產(chǎn)生的多種短鏈碳?xì)浠衔锛捌溲苌?，已知種類包括烯、烴、醇、醛、酮、酯以及有機(jī)酸等（丁紅建和郭予元，1995）。對于訪花昆蟲，植物不同的揮發(fā)性成分可能產(chǎn)生不同的影響，一些揮發(fā)性成分對訪花昆蟲可能具有引誘功能（Karpati et al.，2013），而另一些可能產(chǎn)生防御和趨避作用（Hu et al.，2019）。因此，在傳粉生物學(xué)研究中，把昆蟲訪花選擇與植物揮發(fā)性成分進(jìn)行交叉比較，可以更準(zhǔn)確地揭示自然授粉不良的形成原因（王思源，2017;Friberg et al.，2019）。

本研究觀察統(tǒng)計(jì)羅漢果雌雄株的訪花昆蟲，同時(shí)收集鑒定其葉片揮發(fā)性成分，通過交叉比較查明羅漢果雌雄株上訪花昆蟲的種類差異，并分析這種差異與羅漢果葉片揮發(fā)性成分的關(guān)系，以期為查明羅漢果自然授粉不良的原因奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

羅漢果品種“大地二號”的種苗購于桂林吉福思羅漢果有限公司。乙酸乙酯購于廣東光華科技股份有限公司;脫脂棉、昆蟲針和標(biāo)本盒等其他試驗(yàn)材料購于桂林貝爾化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器和設(shè)備

50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME萃取頭購于美國Supelco公司;40 mL頂空進(jìn)樣瓶購于美國Agilent公司;頂空固相微萃取裝置購于美國Supelco公司;HP-5MS 石英毛細(xì)管柱購于美國Agilent公司;Agilent 7890A 氣相色譜儀購于美國Agilent公司;Agilent 5975C質(zhì)譜儀購于美國Agilent公司;DHP-9602數(shù)顯恒溫烘箱購于上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)地選擇和管理 2018年4月，在廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所（位于桂林市雁山區(qū)）的試驗(yàn)地整地種植羅漢果種苗，共設(shè)試驗(yàn)樣地3塊，分別記為L1、L2、L3，每塊試驗(yàn)樣地面積約30 m2，樣地間距10 m左右。每樣地種植羅漢果種苗20株，雌雄株比例1∶1，正常水肥管理。

1.3.2訪花昆蟲觀測 8月，羅漢果進(jìn)入盛花期，在每塊試驗(yàn)樣地隨機(jī)選中3個(gè)雌株和3個(gè)雄株，編號并掛牌標(biāo)志，對這些植株定點(diǎn)定時(shí)進(jìn)行訪花昆蟲觀測。每天6：00—18：00，每隔1 h觀察記錄各植株上活動的昆蟲種類及其頭數(shù)，拍照采集訪花昆蟲種類信息，連續(xù)觀測3 d。第4天捕捉羅漢果訪花昆蟲個(gè)體，以乙酸乙酯毒殺后制作標(biāo)本，依據(jù)訪花昆蟲照片結(jié)合昆蟲標(biāo)本進(jìn)行分類鑒定，部分難以確定的樣品由廣西植物研究所昆蟲專家鑒定。

1.3.3 雌雄株葉片揮發(fā)性成分采集 在觀測訪花昆蟲的同期，在每個(gè)掛牌標(biāo)志的植株上分別取3張生長狀況一致、表面積基本相等、無蟲孔和病斑的葉片，用醫(yī)用剪刀剪斷葉柄基部后，將葉片迅速裝入頂空進(jìn)樣瓶中，注意避免葉片出現(xiàn)機(jī)械損傷，樣品及時(shí)送至檢測試驗(yàn)室。

將已活化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME 萃取頭插入進(jìn)樣瓶中，置入37 ℃的恒溫烘箱中保持30 min進(jìn)行萃取，取出萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，解析 5 min 后，進(jìn)樣分析。以相同方法采集空白進(jìn)樣瓶中的空氣進(jìn)行GC-MS分析，作為空白對照組。

1.3.4 揮發(fā)性成分的GC-MS分析 參考黃代紅等（2015）的方法，作適當(dāng)優(yōu)化。

氣相色譜條件：HP-5MS 石英毛細(xì)管色譜柱（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）;程序升溫，起始50 ℃，隨后以5 ℃·min-1升溫至200 ℃;進(jìn)樣量2 μL，不分流;進(jìn)樣口溫度230 ℃;載氣為高純度氦氣（99.999%），流速1.0 mL· min-1。

質(zhì)譜條件：MS電離方式為EI，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，接口溫度280 ℃，四極桿溫度150 ℃，質(zhì)量掃描范圍m/z 35～450。

定性分析：在相同GC-MS檢測條件下，利用 C8～C40正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間計(jì)算各個(gè)色譜峰的保留指數(shù)。分析結(jié)果運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫 （ NIST05a） 進(jìn)行初步檢索及資料分析，結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)行人工圖譜解析確認(rèn)檢測物成分，根據(jù)離子流峰面積歸一化法計(jì)算各組分在總揮發(fā)性成分中的相對含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

以Jaccard 相似性系數(shù)（趙志模和郭依泉，1990）對羅漢果雌雄植株間訪花昆蟲種類相似性、葉片揮發(fā)性成分相似性進(jìn)行計(jì)算比較。

Jaccard相似性系數(shù)（q）：q=c/（a+b-c） 。

式中：q為相似性系數(shù)，當(dāng)0≤q≤0.25 時(shí)，雌雄株間的揮發(fā)性化合物或訪花昆蟲極不相似; 當(dāng)0.25

訪花昆蟲物種多樣性采用豐富度指數(shù)（R）、多度指數(shù)（A）和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）等指標(biāo)來分析（徐汝梅，1987;丁巖欽，1994）。

Patrick豐富度指數(shù)（R）：R=S （S為物種數(shù)）;

多度指數(shù)（A）：A=N （N為物種個(gè)體數(shù)）;

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）：

H′=ni=1PilnPi，Pi=NiN。

式中：Pi為第i 物種的個(gè)體比例;Ni為第i 物種個(gè)體數(shù);N 為統(tǒng)計(jì)樣地所有物種個(gè)體數(shù)。

用雙因素方差分析（two way ANOVA）統(tǒng)計(jì)羅漢果雌株和雄株的揮發(fā)性成分含量在三個(gè)樣地個(gè)體間的差異，以t檢驗(yàn)分析羅漢果雌雄株間訪花昆蟲的豐富度、多度及Shannon-Wiener多樣性差異。

采用SPSS 17. 0 軟件及MS Office 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 羅漢果雌雄株的訪花昆蟲種類

共調(diào)查到昆蟲115種，分屬于8目31 科。在羅漢果訪花昆蟲群落中，雙翅目昆蟲出現(xiàn)9科和26個(gè)物種，出現(xiàn)的科和物種數(shù)量最多，分別占到昆蟲群落全部科數(shù)與物種數(shù)的29.03%、22.61%;半翅目次之，分別占全部科數(shù)與物種數(shù)的16.12%、22.61%;第三是鱗翅目，分別占全部科數(shù)與物種數(shù)的16.12%、9. 56%;第四是膜翅目，分別占全部科數(shù)和種數(shù)的12.09%和13.04%，排第五的是鞘翅目，分別占全部科數(shù)和種數(shù)的9.67%和12.12%。這5 目昆蟲的種數(shù)占全部種數(shù)的82.61%。

羅漢果雌株上觀測到訪花昆蟲69種，分屬于7目16科。雌株上訪花昆蟲的優(yōu)勢類群包括膜翅目的蟻科、半翅目的蝽科、鞘翅目的葉甲科以及雙翅目的實(shí)蠅科;需要強(qiáng)調(diào)指出的是，蜜蜂科、斑蝶科、夜蛾科和天蛾科等重要傳粉昆蟲類群，均未出現(xiàn)于羅漢果雌株上（圖1）。在羅漢果雄株上，觀測到訪花昆蟲102種，分屬于8目29科。雄株上訪花昆蟲的優(yōu)勢類群包括：雙翅目的實(shí)蠅科、膜翅目的蟻科、半翅目的蝽科以及鞘翅目的葉甲科。與雌株明顯不同的是，在雄株上觀察到了蜜蜂科、眼蝶科、夜蛾科以及天蛾科等昆蟲，其中蜜蜂科種類具有較高的出現(xiàn)頻率，觀察到的頭數(shù)占全部昆蟲的3.78%，其余眼蝶科、夜蛾科和天蛾科的在0.75%～1.13%之間（圖1）。

2.2 羅漢果雌雄株訪花昆蟲的相似性

在三個(gè)試驗(yàn)樣地中，雌雄植株訪花昆蟲的相似度具有相同的變化規(guī)律（表1）。在“目”的分類階元，Jaccard 相似性系數(shù)最小值達(dá)到0.75，最大值為0.82，處于中等相似和非常相似水平，表明在較高的分類階元上，羅漢果雌雄株的訪花昆蟲類群比較相似甚至非常相似。不過，在“科”的分類階元，Jaccard 相似性系數(shù)的最小值已經(jīng)下降為0.34，最大值亦減少到0.45，處于中等不相似水平，相似度明顯下降，表明隨著訪花昆蟲類群的分化，訪問羅漢果雌雄株的昆蟲種類可能發(fā)生了重要分歧。在“種”的分類階元，Jaccard 相似性系數(shù)最小值為0.35，最大值為0.41，處于中等不相似水平（表1）。從總體來看，雌雄株訪花昆蟲類群在“科”的階元已明顯不同，而在物種水平上進(jìn)一步發(fā)生了分歧。

2.3 羅漢果雌雄株訪花昆蟲的物種多樣性

訪花昆蟲的R指數(shù)、A指數(shù)和H′指數(shù)在試驗(yàn)樣地間存在一定波動，但在同一性別植株上，訪花昆蟲多樣性在不同樣地間的差異不顯著 （P>0.05）。比較雌株和雄株訪花昆蟲多樣性的結(jié)果顯示，在三個(gè)樣地上，雄株上昆蟲的物種豐富度（R）比雌株的平均高出71%（P<0.05），多度指數(shù)（A）比雌株的平均值高出186%，Shannon-Wiener指數(shù)（H′）比雌株的平均高出12.8%（P<0.05） （表2）。表2結(jié)果表明，在三個(gè)試驗(yàn)樣地中，羅漢果雄株上的訪花昆蟲不僅種類更豐富，而且個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)高于雌株。

2.4 羅漢果雌雄株揮發(fā)性化合物的優(yōu)勢成分和特有成分

通過測定分析，在核對總離子流圖（圖2，圖3）后，經(jīng)質(zhì)譜檢索，共鑒定出羅漢果葉片揮發(fā)性化合物22種，分別屬于萜烯、烷烴、醛、酯和胺類（表3）。其中，雄株葉片釋放的揮發(fā)性成分較多，共鑒定出17種。雄株的優(yōu)勢成分是萜烯類化合物，9種萜烯類物質(zhì)的含量占其所有揮發(fā)性物質(zhì)總含量的67.31%;其余成分按含量由多至少分別是：酯類化合物4種，占總量29.4%;醛類化合物2種，占總量的2.97%;胺類化合物2種，含量較少，僅占總量0.3%。雌株葉片釋放的揮發(fā)性成分較少，共鑒定出12種。雌株的優(yōu)勢成分是烷烴類化合物，其4 種烷烴類物質(zhì)的含量占其所有揮發(fā)性物質(zhì)總含量的44.27%;其余成分按含量由多至少分別是：醛類化合物2種，占總含量的27.05%;酯類2種，占13.07%;萜烯類2種，占11.19%; 胺類化合物2種，占4.41%。雌株葉片的揮發(fā)性成分在三個(gè)樣地間差異不顯著（P>0.05），雄株與雌株相似，樣地間個(gè)體也未存在顯著差異（P>0.05）。

雌株和雄株羅漢果都產(chǎn)生特有成分。雄株的特有揮發(fā)性成分較多，在22種成分中特有10種，占45.45%。雄株特有成分集中于萜烯類和酯類，在9種萜烯類成分中特有7種，占77.77%，而在5種酯類成分中特有3種，占60.00%。雌株的特有成分較少，在22種成分中僅特有5種，占全部成分的22.72%。雌株特有成分主要是烷烴類，4種烷烴類成分全屬雌株特有，占烷烴類化合物的100%。酯類化合物中的乙酸順式-3-己烯酯屬于雌株特有，在酯類化合物中占比為20%。

2.5 羅漢果雌雄株葉片揮發(fā)性組分的相似性

對雌雄株葉片的揮發(fā)性成分進(jìn)行總體相似度以及萜烯類等各類成分的相似度分析，由于不同樣地中相同性別的植株釋放的揮發(fā)性成分完全相同，所以計(jì)算的6個(gè)相似度系數(shù)在三個(gè)樣地得到完全相同的數(shù)值（表4）。表4結(jié)果顯示，總體相似度q值僅達(dá)到0.31，處于中等不相似水平，表明雌雄株葉片的揮發(fā)性成分相似性較低。在各類成分中，烷烴類相似度q值為0 ，說明雌雄株的烷烴類成分完全沒有相似性;萜烯類和酯類相似度q值分別為0.22和0.20，均處于極不相似水平，表明雌雄株雖然都釋放萜烯類和酯類物質(zhì)，但其中的共有成分很少; 相似度最高的是醛類和胺類，兩者的q值都達(dá)到1，處于極相似水平，表明雌雄株在這兩類化合物中具有完全相同的成分。不過，值得注意的是，雖然雌雄株釋放的醛類和胺類化合物成分完全相同，但其濃度差異卻很大，如醛類在雌株釋放的揮發(fā)性化合物中相對含量高達(dá)27.05%，而在雄株中僅占2.97%。類似地，胺類占雌株的4.41%，但僅占雄株的0.30%（表3）。在醛類中，乙醛相對含量占雌株的26.33%，顯著高于雄株的2.36%（P<0.01），而在胺類中，3，3′-二氨基二丙胺相對含量占雌株的4.21%，顯著高于在雄株中0.12%的比例（P<0.01）。

3 討論

昆蟲的傳粉服務(wù)對促進(jìn)作物結(jié)實(shí)具有十分重要的意義（Campbell et al.，2018;Fijen et al.，2018），而傳粉昆蟲的多樣性對穩(wěn)定和提高授粉作物的產(chǎn)量具有決定性影響（Garibaldi et al.，2011;孫廣芳等，2018;Woodcock et al.，2019）。作為蟲媒傳粉植物，羅漢果自然授粉不良可能是傳粉昆蟲多樣性欠缺的結(jié)果。本研究共調(diào)查到羅漢果訪花昆蟲115種，分屬8目31科，優(yōu)勢類群包括雙翅目、半翅目、鱗翅目和膜翅目。其中，雙翅目的麗蠅科、鱗翅目的眼蝶科和夜蛾科、膜翅目的蜜蜂科等類群是非常重要的傳粉昆蟲資源。與已報(bào)道的一些經(jīng)濟(jì)植物比較，發(fā)現(xiàn)羅漢果的訪花昆蟲群落具有較高的多樣性。以龍眼為例，鐘義海等（2014）在海南省屯昌縣調(diào)查龍眼樹訪花昆蟲，統(tǒng)計(jì)到昆蟲60種，分屬7目28個(gè)科，優(yōu)勢類群來自雙翅目和膜翅目。與之比較，兩者訪花昆蟲的優(yōu)勢類群相似，而羅漢果上的物種豐富度更高，是龍眼上的1.9倍。山西的一個(gè)調(diào)查表明，棗樹的訪花昆蟲包括23種，隸屬4目12科，優(yōu)勢種類屬于膜翅目和雙翅目（武文卿等，2016），而在山東泰山地區(qū)的調(diào)查顯示，杏花的訪花昆蟲包括11種，分屬6目8科，優(yōu)勢種類來自膜翅目（宮慶濤等，2017）。比較羅漢果與這兩種植物的訪花昆蟲，可見它們的優(yōu)勢類群都來自膜翅目和雙翅目，但羅漢果上的物種豐富度更高，分別是棗樹、杏樹的5倍和11倍。有趣的是，在實(shí)際生產(chǎn)中，上述龍眼等植物的自然授粉很正常，文獻(xiàn)檢索未發(fā)現(xiàn)這些植物有自然授粉不良或需人工授粉的報(bào)道。從本研究的結(jié)果來看，雖然羅漢果的訪花昆蟲多樣性很高，但它們在雌株和雄株上卻存在顯著差異，其中可能隱含著羅漢果自然授粉不良的原因。

本研究中，羅漢果雌株和雄株訪花昆蟲的相似度很低，雌株上的69種訪花昆蟲來自7目16科，而雄株的訪花昆蟲多樣性較高，包括8目29科的102個(gè)種，兩者訪花昆蟲的多樣性差異顯著 （P<0.05）。另外，幾乎所有的傳粉昆蟲類群，包括蜜蜂科、眼蝶科、麗蠅科、夜蛾科以及天蛾科等的種類，只活動在羅漢果雄株上，在雌株上均未觀察到這些傳粉昆蟲類群。很顯然，只活動于雄株上的傳粉昆蟲，將無法把雄株生產(chǎn)的花粉傳送給雌花以完成授粉，羅漢果的自然傳粉過程可能因此遭遇了限制。

對于雌雄異株植物，訪花昆蟲常常對雄性個(gè)體表現(xiàn)出明顯的偏好（Miljkovic et al.，2018）。美國南佛羅里達(dá)大學(xué)的Cornelissen & Stiling（2005）以33種雌雄異株植物為對象，考察它們的訪花昆蟲后發(fā)現(xiàn)，雄株上訪花昆蟲的多樣性總是顯著高于雌株，但未對其中的傳粉昆蟲進(jìn)行專門的統(tǒng)計(jì)。Rivkin et al.（2018）通過大尺度的地理空間觀察，進(jìn)一步證明訪花昆蟲這種偏好性的存在，但是隨著生境的海拔升高，這種偏好隨之逐步減弱。對于訪花昆蟲偏向訪問雄性植株的原因，目前主流的觀點(diǎn)是化學(xué)成分說。有學(xué)者認(rèn)為，在雌雄異株植物中，雌株為保護(hù)種子免遭侵害，進(jìn)化出比雄株更強(qiáng)的化學(xué)防御能力，導(dǎo)致昆蟲更趨向于取食雄株植物（Tsuji & Sota，2010），如葉片中的醛類物質(zhì)對訪花昆蟲可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的驅(qū)避作用（郭鈺等，2012）。本研究中羅漢果雌株葉片釋放的醛類物質(zhì)，其相對含量約是雄株釋放量的10倍，這與雌株上訪花昆蟲較低的多樣性可能存在密切關(guān)聯(lián)。

與化學(xué)防御對應(yīng)的是化學(xué)引誘，即植物隨著自身的生長需求而釋放不同的揮發(fā)性化合物，以達(dá)到吸引昆蟲的目的（嚴(yán)善春等，2003）。植物葉片釋放的揮發(fā)性成分中，萜烯類物質(zhì)是比較常見的化合物（杜秀娟等，2018;周琦等，2019）。Dobson（2006）的研究證明，萜烯類物質(zhì)能在植物受植食性昆蟲侵害后誘導(dǎo)產(chǎn)生，并起到吸引相應(yīng)的害蟲天敵前來從而達(dá)到控制害蟲的作用，其中的一些單萜成分，如α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯和莰烯能夠強(qiáng)烈引誘天牛科、象甲科、小蠹蟲科及郭公甲科的昆蟲（Chénier & Philogène，1989）。此外，萜烯類揮發(fā)性化合物還具有吸引授粉昆蟲等功能（李威等，2018）。本研究發(fā)現(xiàn)，羅漢果雄株的葉片能釋放α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、莰烯和檸檬烯等9種萜烯類成分，而雌株葉片僅能釋放2種萜烯類物質(zhì)。與雌株相比，雄株在9種萜烯類物質(zhì)中獨(dú)占7個(gè)特有成分，這與雌雄株訪花昆蟲的多樣性差異可能具有重要因果關(guān)系，尤其是對雄株吸引多種傳粉昆蟲具有積極影響。植物揮發(fā)性成分對昆蟲產(chǎn)生的作用可能是復(fù)雜的，這從南瓜（Cucurbita moschata）的氣味物質(zhì)對昆蟲的作用可窺一斑。Andrews et al.（2007）研究發(fā)現(xiàn)，南瓜釋放的揮發(fā)性物質(zhì)中，有些可以同時(shí)吸引傳粉昆蟲和植食昆蟲，如1，2，4-三甲氧基苯可同時(shí)吸引傳粉昆蟲和植食性昆蟲;但是，有一些化合物，如吲哚僅吸引植食昆蟲，而另一些化合物，如E-肉桂醛只吸引傳粉者。

綜上所述，本研究主要發(fā)現(xiàn)羅漢果雌株和雄株在訪花昆蟲多樣性上存在顯著差異，雄株的訪花昆蟲種類比雌株的豐富，而最重要的差異是在羅漢果雄株上可以觀察到多種傳粉昆蟲，但在雌株上沒有觀察到傳粉昆蟲。羅漢果存在的自然授粉不良問題，可能與雌株沒有傳粉昆蟲活動密切相關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)，羅漢果雌株和雄株在葉片揮發(fā)性成分上存在重要差異，表現(xiàn)在優(yōu)勢成分不盡相似，且各自還具有多種特有成分。結(jié)合相關(guān)研究的結(jié)果，筆者推測，揮發(fā)性成分顯著差異導(dǎo)致的生態(tài)后果是促使訪花昆蟲更偏向于訪問羅漢果雄株，從而導(dǎo)致了雌株和雄株的訪花昆蟲多樣性分異。在后續(xù)研究中，有必要借助風(fēng)洞試驗(yàn)、“Y”形管試驗(yàn)以及觸角電位化學(xué)測試等，系統(tǒng)檢驗(yàn)訪花昆蟲對羅漢果不同揮發(fā)性成分的響應(yīng)特征，以進(jìn)一步探究栽培羅漢果自然授粉不良的形成原因。同時(shí)，對自然界中野生羅漢果的雌雄株開展訪花昆蟲觀測，分析它們與栽培羅漢果的異同，將有助于全面認(rèn)識后者自然授粉不良的形成原因。

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