昆明植物研究所对中国西南地区食用和药用植物的昆虫传粉和繁育系统提出新的研究框架

被子植物中90%以上的物种需要动物传粉，全球约四分之三的农作物依赖于动物传粉。据估计，人类食物的三分之一归功于昆虫的授粉，特别是一些微量元素，如维生素C等几乎全部源于需要动物授粉的作物。传粉昆虫对全球经济贡献值估算为约2150亿美元，占2005年全球农业总产值的9.5%。近年来，全球性的传粉昆虫种群数量和物种多样性不断减少，引发了国际社会对传粉危机的高度重视。作为世界上人口最多的国家，我国在粮食作物、食用和药用植物传粉系统和繁育系统领域的研究较少。我国具有悠久的农耕文明，可持续发展的农业上千年以来就得到了传统养蜂业的支持，特别是中华蜜蜂的饲养。然而，从上世纪初开始，西方蜜蜂（意蜂）的引入，使得中华蜜蜂（中蜂）的养殖受到了极大的冲击。中蜂野生和饲养种群数量急剧下降，对其保护刻不容缓。

应《美国植物学报》（American Journal of Botany）的特别邀请，中国科学院昆明植物研究所任宗昕博士、王红研究员、李德铢研究员与美国圣路易斯大学的合作者一起，对中国西南地区，特别是云南常见的特色食用和药用植物的昆虫传粉和繁育系统进行了综合分析，对中蜂在滇西北的种群下降的原因开展了调查，以深入理解该地区作物传粉面临的问题，并提出了应对措施。同时，对作物传粉领域在我国的研究提出了较系统性的框架和建议。

整合分析发现：1）一些人工栽培的异花授粉的作物，如天麻，铁皮石斛等，在栽培环境下，已完全依赖于人工授粉；2）中蜂是该地区最为重要的传粉昆虫，为荞麦和油茶等重要的经济作物授粉，而引入的意蜂正迅速取代中蜂；3）对一些特色的作物，野生传粉昆虫起到重要的作用，如油茶的传粉昆虫为野生蜜蜂、油茶地蜂和大分舌蜂。特别需要强调的是，在重楼、石斛、荞麦和油茶等作物中，虽然经历了复杂的驯化过程，但依然存在自交不亲和，是导致这些作物种子产量低的原因之一。其次，一些作物在栽培区都保持其特化的传粉系统，如油茶，因此导致在新的栽培区产生严重的传粉昆虫限制。滇西北丽江地区，现仍有野生中蜂种群分布，但人工饲养种群正出现急剧的下降趋势。调查显示，农药的滥用、烟花爆竹的燃放、捕食性胡蜂的攻击，以及对蜜源植物的砍伐是导致人工饲养中锋种群数急剧下降的主要原因。

基于我国绝大部分农作物尚缺乏传粉和繁育系统研究，以及传粉昆虫种群下降的现状，文章建议增加对该领域的关注，投入更多的研究和政策支持：1）随着作物种植策略的改变，制定和发展新的授粉策略，如人工授粉需要考虑作物的自交不亲和性和维持高的遗传多样性；2）研究意蜂的引入对中蜂现有种群、农作物以及近缘野生种和野生植物授粉的影响；3）近些年，大量野生食用和药用植物的栽培，我国将能成为研究其驯化过程的繁殖生态学的中心。

传粉生态学在中国起步较晚，主要集中在对野生植物的研究。需要有更多的昆虫学家、农学家和园艺学家一起，去更多关注与国民经济发展相关的食用和药用作物的传粉生态学研究。此外，一些新技术的引入，将有助于建立农作物繁育系统和传粉系统的研究体系。

文章以“pollination and self-incompatibility in edible and/or medicinal crops in southwestern China, a global hotspot of biodiversity”为题于2014年10月15日发表在American Journal of Botany杂志上,该文是 “Speaking of Food: Connecting Basic and Applied Science”专辑的特邀文章之一。

云南常见的特色食用和药用植物的昆虫传粉