用于种子捕食追踪的人工种子系统的建立

摘要

本发明涉及一种人工种子系统建立方法。采用的技术方案是：测定天然种子的重量、大小、淀粉、蛋白质、脂肪和单宁；准备人工种子系统的原料：木质活性炭、花生油、蛋白粉、玉米淀粉、单宁酸和纯净水；将木质活性炭、花生油、蛋白粉、玉米淀粉、单宁酸和纯净水按比例混合，制作人工种子；将人工种子置于烘箱50-70℃，烘烤10-15分钟；将人工种子包裹肠衣。本发明人工种子系统的建立，可调节植物性状中，尤其是淀粉、蛋白质、脂肪等营养成分的比例，从而实现植物单一性状对种子捕食调控能力的定量研究。人工种子系统的建立弥补了以往研究中植物各性状对动物捕食的调节能力无法单独衡量的缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工种子系统的建立方法，可用于种子捕食追踪及其相关研究，是理解动植物协同进化，促进野生植物尤其是珍稀濒危植物保护的重要手段。

背景技术

动物捕食植物种子（下称种子捕食）是动植物协同进化的重要方面。动物捕食植物种子可影响植物种群更新和繁衍；植物通过调节各种性状，如种子大小、蛋白质含量，调节动物捕食行为。植物性状对种子捕食调节能力的评估对理解动植物协同进化具有重要意义。

因此，建立一种用于种子捕食追踪的人工种子系统，对于种子捕食追踪及相关研究，理解动植物协同进化，促进野生植物尤其是珍稀濒危植物保护具有重要的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种人工种子系统建立方法，此法克服了以往研究中种子性状对动物捕食的调控能力较难单独衡量的问题。

本发明提供的用于种子捕食追踪的人工种子系统的建立，其方法如下：

1）天然种子性状测定，测定天然种子的重量、大小、淀粉、蛋白质、脂肪和单宁；

2）准备人工种子系统的原料：木质活性炭、花生油、蛋白粉、玉米淀粉、单宁酸（Tannic acid，C₇₆H₅₂O₄₆）和纯净水；

3）将木质活性炭、花生油、蛋白粉、玉米淀粉、单宁酸和纯净水按比例混合，制作人工种子；

4）将人工种子置于烘箱50-70℃，烘烤10-15分钟；

5）将人工种子包裹肠衣。

上述的用于种子捕食追踪的人工种子系统的建立，所述的花生油中脂肪含量不少于99%；所述的蛋白粉中蛋白质含量不少于80%；所述的玉米淀粉中淀粉含量不少于85%。

本发明的有益效果是：本发明中，采用木质活性炭作为人工种子系统的组成成分，并用肠衣包裹人工种子。采用木质活性炭可有效吸收脂肪等物质中醛类、醇类、脂类的特殊气味，避免此类气味影响到捕食实验的精确性。采用肠衣作为人工种子的包裹物可克服人工种子与金属丝联接时容易散开的缺点。采用木质活性炭和肠衣是使得人工种子系统制作更为完善的重要保障。本发明人工种子系统的建立，可调节植物性状中，尤其是淀粉、蛋白质、脂肪等营养成分的比例，从而实现植物单一性状对种子捕食调控能力的定量研究。人工种子系统的建立弥补了以往研究中植物各性状对动物捕食的调节能力无法单独衡量的缺陷。

附图说明

图1是不同处理下的人工种子系统存留数量动态变化图；

图中，A,B,C表示人工种子系统类型。A类人工种子系统（脂肪比例加倍）；B类人工种子（与天然种子养分比例相同）；C类人工种子系统（单宁比例加倍）。a，b，c表示显著性差异。相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著。

具体实施方式

实施例1   用于种子捕食追踪的人工种子系统的建立

    本实施例以我国二级保护植物沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）种子捕食研究为例，进一步阐述本发明。

1. 天然种子成分测定

沙冬青天然种子成分测定为：

脂肪       11.3%、

蛋白质     28.5%、

淀粉        8.2%、

单宁       0.23%；

2. 人工种子系统制作

为研究啮齿动物捕食过程中对营养成分的偏好，本实例中制作3种人工种子系统: A)脂肪含量为天然种子含量200%，其他成分比例不变；B)与天然种子成分相同，即脂肪、蛋白质、淀粉、单宁比例与天然种子相同； C)单宁含量为天然种子含量200%，其他成分比例不变。

2.1 组成成分称量

A)类种子制作：用万分之一精度的分析天平称量花生油22.60 g，蛋白粉（蛋白质含量80%）35.625 g,玉米淀粉（淀粉含量85%） 9.647 g，单宁酸0.230 g, 木质活性炭粉末31.898 g。

B)类种子制作：用万分之一精度的分析天平称量花生油11.300 g，蛋白粉（蛋白质含量80%）35.625 g, 玉米淀粉（淀粉含量85%） 9.647 g，单宁0.230 g, 木质活性炭粉末43.198 g。

C)类种子制作：用万分之一精度的分析天平称量花生油11.30 g，蛋白粉（蛋白质含量80%）35.625 g, 玉米淀粉（淀粉含量85%） 9.647 g，单宁0.460 g, 木质活性炭粉末42.968 g。

2.2 人工种子制作

以上成分混合均匀，添加适量水（由于人工种子需要烘干处理，水分不计入种子重量），制作人工种子（球型，直径约为 5 mm）。人工种子置于烘箱60℃，烘烤15分钟。从烘箱中取出人工种子，冷却后包裹肠衣。用长度10-15cm，直径0.5mm的铁丝连接包裹肠衣的人工种子。铁丝另一端与1×2 cm的硬质塑料片连接。塑料片上记录种子编号。

3. 种子捕食实验

以上三种处理的种子各10粒放置于一个直径为12cm的培养皿内。培养皿边缘涂机械润滑黄油避免蚁类干扰。在培养皿上方罩50×50×30cm的铁丝网笼子，笼子孔隙为1.2×1.2cm。笼子仅在一边开口（开口面积为20×15cm），可允许啮齿动物自由出入。

设置重复数为4，即以上规格的培养皿4个（所需的每个处理种子数为10×4=40）。培养皿放置距离间隔至少为50m。

种子放置完成后，自次日起每日10:00，以种子释放点为圆心，半径30m的范围内反复搜寻种子，记录塑料片位置（有些种子被捕食后，塑料片仍留在原地）。

4. 实验结果与结论

由图1可见，A类人工种子系统（脂肪比例加倍）平均存留4天，而B类人工种子（与天然种子养分比例相同）和C类人工种子系统（单宁比例加倍）存留7天。A类人工种子系统的存留数量显著低于C类人工种子系统。沙冬青天然种子，啮齿动物捕食过程中优先选择脂肪含量较高的种子而不是单宁含量较高的种子。

 A类人工种子系统与B类人工种子系统的存留数量差异不显著，这意味着尽管A类人工种子系统的养分高于B类人工种子系统，但仅仅相差1倍的含量（11.3%），不足于促使啮齿动物放弃天然种子，而优先选择养分含量更高的种子。

B类人工种子系统与C类人工种子系统的存留数量差异不显著，这意味着尽管B类人工种子系统的单宁含量低于C类人工种子系统，但仅仅相差1倍的含量（0.23%），不足于促使啮齿动物放弃单宁含量更高的种子，优先选择与天然种子养分含量相同的种子。

综上，通过制作人工种子系统可有效调控种子组成成分的比例关系，进而较为容易地研究单一养分含量对啮齿动物捕食行为的影响。