蜜蜂授粉效率与行为模式在万寿菊杂交制种中的应用研究

本研究针对万寿菊(Tagetes erecta L.)杂交制种中雄性不育系需辅助授粉的难题，创新性地将印度蜜蜂(Apis cerana F.)引入自然通风塑料大棚授粉体系。通过系统分析访花频率(19.08±2.17次/雄花)、停留时间(493.25±50.02秒)等行为参数，结合扫描电镜(SEM)验证花粉转运，发现蜂媒与人工辅助授粉协同可显著提升种子结实率(75.09±1.24%)和单花种子数(179.46±4.09粒)，为花卉作物杂交制种提供了可持续的生态解决方案。

　　

在花卉产业蓬勃发展的今天，万寿菊因其丰富的类胡萝卜素含量和观赏价值成为全球重要的经济作物。然而，杂交种子生产却面临特殊挑战——雄性不育系虽能免除人工去雄的繁琐，但其仅具雌性花器的特性使得自然授粉效率低下。传统人工授粉虽能保证结实，但耗时耗力且成本高昂。如何建立高效、可持续的授粉体系，成为制约万寿菊杂交种子产业化发展的关键瓶颈。

印度园艺研究所的Veeresh、P.Tejaswini等科研团队在《Discover Plants》发表的研究给出了创新解决方案。他们巧妙利用印度蜜蜂(Apis cerana F.)对热带气候的适应性，在800平方米自然通风塑料大棚中构建了"蜂媒+人工"的协同授粉系统。通过对比纯蜂媒、纯人工以及协同授粉三种模式，首次系统解析了蜜蜂在万寿菊杂交制种中的行为特征与生态价值。

研究采用多维度技术手段：通过定时观测记录访花频率和停留时间等行为参数；利用扫描电镜(SEM)直接观察蜜蜂后足花粉携带情况；设置四种授粉处理（自由蜂媒、人工套袋、协同授粉及空白对照）比较种子参数；采用SPSS进行方差分析和LSD检验。所有实验均在ICAR-印度园艺研究所的标准化试验场完成。

【Foraging behavior of A. cerana on marigold flowers】
蜜蜂表现出明显的访花偏好性，访问雄花的频率(19.08±2.17次/5分钟)显著高于雌花(8.08±0.89次)，在雄花的平均停留时间(493.25秒)更是雌花(229.25秒)的两倍有余。扫描电镜图像清晰显示，蜜蜂后足携带大量花粉粒，证实其有效的花粉转运能力。蜂群活动呈现晨间高峰特性，与万寿菊10:00-12:00的花药散粉时段存在部分重叠。

【Pollination efficiency in seed production】
协同授粉组展现出全面优势：种子结实率(75.09%)较纯人工组(52.62%)提高42.7%，单花种子数(179.46粒)比纯蜂媒组(57.34粒)增加213%；种子千粒重(2.89g)和发芽率(93%)均保持优质水平。而纯蜂媒组因访花时间与花药散粉时段的错位，导致结实参数显著低于其他处理组。

这项研究的重要意义在于三个方面：首先，首次量化证明了印度蜜蜂在万寿菊杂交制种中的实际贡献值，为"蜂媒+人工"协同模式提供了数据支撑；其次，建立的塑料大棚蜜蜂授粉技术体系，可推广至其他需要隔离授粉的作物；最后，研究揭示的花粉转运机制与访花行为规律，为后续授粉昆虫筛选提供了评价指标。正如讨论部分指出，该成果不仅解决了万寿菊制种难题，更开创了"生态授粉"与"精准农业"结合的新范式，对促进花卉产业可持续发展具有示范价值。