Источником сахаров в нектаре является сахароза, которая транспортируется через флоэму в ткани, производящие нектар. У некоторых растений сахароза, полученная в результате фотосинтеза, может временно храниться в виде крахмала в этих тканях, а затем расщепляться. Этот процесс позволяет растению выделять нектар быстрее, что наблюдается у цветков тыквы (Cucurbita pepo) с их высоким производством нектара (Solhaug и коллеги, 2019).

Анализ флоэмного сока и нектара показывает, что ферменты инвертазы в клеточных стенках тканей, производящих нектар, по-разному расщепляют сахарозу во время секреции нектара. Это расщепление регулирует соотношение трех основных сахаров и помогает поддерживать градиент концентрации сахарозы (Tiedge и Lohaus, 2018).

Приток воды из-за более высокой осмолярности растворов гексоз (глюкоза и фруктоза) приводит к производству очень разбавленного и обильного нектара. Такие типы нектара, как у видов Aloe и Erythrina, часто адаптированы к универсальным опылителям, таким как птицы (Minami и коллеги, 2021). Новая модель секреции нектара показывает, как модуляция активности инвертазы клеточной стенки может объяснить различия в объеме и составе сахаров в нектаре (Minami и коллеги, 2021).

Хотя гидролиз сахарозы должен приводить к соотношению глюкозы и фруктозы 1:1, дисбаланс, наблюдаемый в свежем нектаре, указывает на роль других биохимических путей в производстве нектара. Кроме того, профиль сахаров может изменяться под влиянием микробов в нектаре (мы обсудим это в следующем разделе). Реабсорбция сахаров также является механизмом, который, вероятно, помогает поддерживать гомеостаз или восстанавливать инвестиции растения в производство нектара, но этот процесс еще не до конца изучен (Nepi и коллеги, 2011).

С точки зрения медоносных пчел, преобразование сахарозы в глюкозу и фруктозу ферментами инвертазы имеет решающее значение для усвояемости и питательной ценности нектара. Медоносные пчелы, как ключевые опылители, зависят от простых сахаров в нектаре для удовлетворения своих энергетических потребностей. Соотношение глюкозы и фруктозы в нектаре может влиять на пищевые предпочтения пчел и, следовательно, на их выбор источников нектара. Кроме того, разбавление или концентрация нектара влияет на энергию, необходимую пчелам для его сбора и обработки.

Кроме того, присутствие микробов в нектаре и изменения в профиле сахаров могут повлиять на качество и срок хранения нектара в улье. Реабсорбция сахаров растением также может снизить питательную ценность нектара для пчел. Поэтому более глубокое понимание биохимических процессов, участвующих в производстве нектара, необходимо для поддержания здоровья и продуктивности медоносных пчел и управления ресурсами нектара в пчеловодческих районах.

По сравнению с тремя основными сахарами, другие сахара в нектаре обычно присутствуют в очень небольших количествах. Например, мальтоза составляла всего 2,5% сахаров в нектаре P. caeruleum и даже отсутствовала в некоторых популяциях (Ryniewicz и коллеги, 2020). Однако пентозный сахар ксилоза может составлять до 39% от общего количества сахаров в нектаре родственных родов Protea и Faurea из семейства Proteaceae [63]. Интересно, что ксилоза метаболизируется опылителями-млекопитающими (Nicolson и Wyk, 1998) и в изобилии встречается в разбавленных нектарах видов Protea, опыляемых жуками (Jackson и Nicolson, 2002).

Отбор проб из полевых популяций греческой валерианы (Polemonium caeruleum) дал результаты, которые отличались от предыдущих отчетов, основанных на одной популяции, где указывались высокие уровни сахарозы и пролина в нектаре (Ryniewicz и коллеги, 2020). Эти находки показывают, что обобщение результатов одной популяции на весь вид может вводить в заблуждение.

Некоторые утверждают, что наблюдаемая связь между составом сахаров нектара и типом опылителя, на самом деле, является вторичным результатом морфологии цветка. Нектары, богатые сахарозой, чаще встречаются в защищенных трубчатых цветках, которые посещаются специализированными опылителями (например, семейство Ericaceae). В то же время нектары, богатые гексозами, преобладают в открытых цветках, которые посещаются как универсальными, так и специализированными опылителями (например, семейство Asteraceae) (Abrahamczyk и коллеги, 2017).

Эта корреляция, выявленная десятилетия назад в полуколичественном исследовании сахаров нектара у 900 видов растений (Percival, 1961), может быть объяснена принципами физической химии. Нектары с гексозами имеют гораздо более высокую осмотическую концентрацию по сравнению с нектарами с сахарозой аналогичной концентрации; таким образом, они испаряются медленнее и лучше сбалансированы в сухом воздухе, чем нектары с сахарозой. Эта характеристика важна для цветков с длинными венчиками, которые требуют защиты нектара (Witt и коллеги, 2013). Опылители с длинными хоботками, такие как пчелы, бабочки и мотыльки, которые могут получить доступ к нектару в защищенных цветках, по-видимому, предпочитают нектары, богатые сахарозой.

Некоторые утверждают, что наблюдаемая связь между составом сахаров нектара и типом опылителя, на самом деле, является вторичным результатом морфологии цветка. Нектары, богатые сахарозой, чаще встречаются в защищенных трубчатых цветках, которые посещаются специализированными опылителями (например, семейство Ericaceae). В то же время нектары, богатые гексозами, преобладают в открытых цветках, которые посещаются как универсальными, так и специализированными опылителями (например, семейство Asteraceae) (Abrahamczyk и коллеги, 2017).

Эта корреляция, выявленная десятилетия назад в полуколичественном исследовании сахаров нектара у 900 видов растений (Percival, 1961), может быть объяснена принципами физической химии. Нектары с гексозами имеют гораздо более высокую осмотическую концентрацию по сравнению с нектарами с сахарозой аналогичной концентрации; таким образом, они испаряются медленнее и лучше сбалансированы в сухом воздухе, чем нектары с сахарозой. Эта характеристика важна для цветков с длинными венчиками, которые требуют защиты нектара (Witt и коллеги, 2013). Опылители с длинными хоботками, такие как пчелы, бабочки и мотыльки, которые могут получить доступ к нектару в защищенных цветках, по-видимому, предпочитают нектары, богатые сахарозой.