长石莼（缘管浒苔）生活史的初步研究

摘要: 通过实验室培养观察，发现缘管浒苔的生活史包括单性生殖、无性生殖和有性生殖三种方式。单株培养时，发现有些配子体通过放散两鞭毛的配子完成单性生殖；有些孢子体通过放散两鞭毛或四鞭毛的中性游孢子进行无性生殖。同时，有性生殖则由配子体和孢子体相互交替完成；多株培养时,雌雄异体的配子体成熟后，分别放散两鞭毛的雌雄配子，雌雄配子接合成合子，合子进一步发育成孢子体，孢子体成熟后放散四鞭毛的游孢子，游孢子运动一段时间后固着，随后发育成配子体。缘管浒苔的生活史是单倍的配子体与二倍的孢子体相互交替的同形世代交替。在缘管浒苔的生活史中，无性生殖和单性生殖占有优势。因为不论是在无性生殖过程中的游孢子还是单性生殖过程中的配子，一经附着即可生长，无须经过有性生殖雌雄配子的接合过程，这就缩短了繁殖周期，加之配子囊和孢子囊放散配子和孢子的数量很大，在海况条件适宜的情况下，使缘管浒苔大量繁殖，从而可能成为“绿潮”的成因之一。     

孔石莼的同形世代交替

通过实验室培养和显微观察,描述了孔石莼同形世代交替各个阶段的发育情况。雌雄异体的配子体成熟后,放散两鞭毛的配子,雌雄配子接合成合子进而发育成孢子体,孢子体成熟后放散四鞭毛的游孢子,游孢子固着后,可直接发育成配子体。其同形世代交替是单倍体的配子体与二倍体的孢子体相互交替。     

水产养殖中青苔的危害及防治措施

正青苔亦称青泥苔,是水绵、水网藻、双星藻、转板藻等绿藻以及微囊藻、囊球藻等蓝藻的通称,是一种藻类过度繁殖的产物。它的形成有无性生殖和有性生殖两种方式。无性生殖是受到机械损伤后断裂成若干短丝,每段短丝再长成青苔。有性生殖首先为两条水绵丝并行靠近,在两条丝的细胞相对的一侧各产生1个突起。"突起"伸长,顶端接触、接合。细胞原生质体浓缩形成1个配子,配子运动到接合管中与另外一条丝的配子融合,形成接合孢子发育成青苔。     

褐藻羊栖菜繁殖生物学特征和生活史流程的补充研究

以温州市洞头区人工养殖羊栖菜和野生羊栖菜为研究样本,详细描述了羊栖菜成熟孢子体有性生殖,假根与侧生枝无性生殖的繁殖生物学特征和生活史流程。详细记录了羊栖菜卵、精子和受精卵的减数分裂和有丝分裂过程,假根、茎(主茎和侧生茎)、叶(气囊)和生殖托(雌托和雄托)等4类器官生长、发育和分化过程,胚、幼孢子体和成熟孢子体形态结构特征。在此基础上对现有羊栖菜繁殖生物学特征及生活史流程进行了补充和修正,增加了羊栖菜侧生枝无性生殖和羊栖菜幼孢子体期有性生殖的相关内容,并重新绘制了羊栖菜生活史流程图。该研究结果将为开展羊栖菜养殖生态学研究,深层次解析羊栖菜生殖节律、种群繁衍与环境关系奠定基础。     

巨藻保种技术初探

1.巨藻(Macrocystis pyrifera)采孢子后,将配子体培育至雌雄可辨时进行雌雄分离并培养成配子体绒球。用组织捣碎机将绒球打碎,每个绒球可打碎成数百上千段小枝,每个小枝段都含有相同遗传物质并在短时间内又可繁殖生成新绒球,配子体绒球在低温弱光下可长年保存。将雌雄绒球混合打碎,约15天可长出小孢子体。2.将附有前期配子体的棕帘育苗器置于冰箱黑暗中,6～10℃下保存52天后,移至室内光下培养三个半月,然后挂养到海上,均能正常生长。3.1～2毫米的部分巨藻幼孢子体在黑暗低温(4～9℃)下可成活3个月以上。还观察到在上述条件下少量配子体可成活10个月。     

温度与光照强度对浒苔孢子/配子放散和萌发的影响

通过比较不同温度和光照强度对浒苔(Ulva prolifera)孢子/配子放散和萌发的影响,来探究适合浒苔孢子/配子放散和萌发的温度和光照强度。实验结果表明,适宜浒苔孢子/配子放散的温度和光照强度范围分别为20~30℃和180~300μmol·m~(-2)·s~(-1)。在温度25℃、光照强度240μmol·m~(-2)·s~(-1)时,浒苔孢子/配子的放散量最大。浒苔孢子/配子萌发的适宜温度和光照强度分别为15~25℃和40~160μmol·m~(-2)·s~(-1),最适温度和光照强度分别为20℃和120μmol·m~(-2)·s~(-1)。本实验揭示了黄海绿潮优势种浒苔繁殖与生长的环境响应过程,为进一步探索黄海绿潮暴发机制提供理论依据。     

冈村枝管藻中性游孢子的发育过程

本文在国内首次观察描述了冈村枝管藻生活史中由多室孢子囊释放出的中性游孢子的发育变化和各时期的形态特征。成熟的冈村枝管藻孢子体上存在多室孢子囊,由多室孢子囊释放出的中性游孢子附着后直接萌发为盘状体,1周左右盘状体的周边长出许多同化丝和无色毛丝体,在同化丝逐渐成熟的过程中伴随着毛丝体的脱落或萎缩死亡,盘状体即发育成孢子体。通过人为控制条件,在室内对多室孢子囊枝进行连续数月的培养和观察,发现由中性游孢子发育而来的孢子体长到1~2mm即成熟,在同化丝顶部形成多室孢子囊进入下一轮循环。由多室孢子囊释放出的中性游孢子是人工育苗生产过程中苗种的主要来源。     

温度和时间对海带(Saccharina japonica)孢子囊孢子放散及后期生长发育的影响

为了能够节约制冷成本,合理延长种海带在海上的预留时间,系统研究了不同温度(20、21、22、23、24℃)和培养时间(4、8、12、16d)对两个海带品系(“205”和“C033”)孢子放散能力及胚孢子萌发率、受精率、雌配子体发育和幼孢子体生长的影响.结果显示,当海水温度达到24℃时,孢子囊几乎丧失了放散能力,20-23℃的游孢子放散量差别不显著.在相同温度下,孢子囊培养时间为12、16d的胚孢子萌发率大于4、8d;同时,孢子囊培养16d的雌配子体和幼孢子体具有最小值.在相同培养时间下,23℃(或24℃)的雌配子体和幼孢子体远远小于20-22℃的.相关性分析表明,海带雌配子体大小与幼孢子体大小具有显著正相关性(P＜0.01).结果显示,当温度达到23℃或培养时间达到16d时,海带孢子囊受到了胁迫,不利于雌配子体的发育和幼孢子体的生长.温度对孢子囊的作用更迅速,而时间对孢子囊的作用较为缓慢,可能是一种累积效应.     

漂浮绿潮藻浒苔孢子/配子的繁殖过程

以引起绿潮灾害的漂浮优势种浒苔(Ulva prolifera)为材料,对其繁殖过程和特性进行研究。结果发现漂浮浒苔多以配子体形式出现。每平方厘米单层藻体叶片可以产生2.84×10P6P~6.62×10P6P个孢子或1.14×10P7P~2.65×10P7P个配子,放散的生殖细胞中91.6%~96.4%可以成功萌发形成新的藻体,在绿潮暴发高峰期,平均1 g浒苔藻体30%的叶片所形成的生殖细胞囊完全放散生殖细胞后,可以产生0.84×10P8P~8.21×10P8 P株新藻体。漂浮浒苔强大的繁殖力是生物量快速扩增的重要原因,也是中国沿海绿潮暴发的一个主要原因。     

温度和时间对海带(Saccharina japonica)孢子囊孢子放散及后期生长发育的影响

为了能够节约制冷成本,合理延长种海带在海上的预留时间,系统研究了不同温度(20、21、22、23、24℃)和培养时间(4、8、12、16 d)对两个海带品系("205"和"C033")孢子放散能力及胚孢子萌发率、受精率、雌配子体发育和幼孢子体生长的影响。结果显示,当海水温度达到24℃时,孢子囊几乎丧失了放散能力,20–23℃的游孢子放散量差别不显著。在相同温度下,孢子囊培养时间为12、16 d的胚孢子萌发率大于4、8 d;同时,孢子囊培养16 d的雌配子体和幼孢子体具有最小值。在相同培养时间下,23℃(或24℃)的雌配子体和幼孢子体远远小于20–22℃的。相关性分析表明,海带雌配子体大小与幼孢子体大小具有显著正相关性(P0.01)。结果显示,当温度达到23℃或培养时间达到16 d时,海带孢子囊受到了胁迫,不利于雌配子体的发育和幼孢子体的生长。温度对孢子囊的作用更迅速,而时间对孢子囊的作用较为缓慢,可能是一种累积效应。     

对有分枝长石莼(缘管浒苔)的研究

报道了有分枝的和气囊状的长石莼。在山东、江苏和浙江等地分别采集到了有分枝的长石莼,对有分枝的长石莼进行研究表明,分枝有两种情况:一种是真分枝,另一种是假分枝。同时研究了有分枝的长石莼的生活史,与无分枝长石莼的生活史相同,其生活史亦是单倍的配子体与二倍的孢子体相互交替的同形世代交替。在2008年度暴发的绿潮中采到了气囊状且具分枝的类似长石莼藻体,气囊状的结构可以使此类长石莼漂浮在海面生长。漂浮的绿潮藻成为生殖细胞的附着基质,大量的生殖细胞在囊状藻体上附着生长,可能成为黄海海域漂浮海藻泛滥的原因之一。     

缘管浒苔对球等鞭金藻生长的克生作用

研究了缘管浒苔新鲜组织、干粉末、培养水过滤液和水溶液抽提液对球等鞭金藻生长的克生作用。结果表明,缘管浒苔新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液对球等鞭金藻的生长具有强烈的克生作用。当培养液中缘管浒苔新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液的浓度为5.0 gwet/L、1.2 gdry/L和1.0 g/L时,球等鞭金藻不能够维持正常的生长或全部死亡。在缘管浒苔培养水过滤液培养实验中,一次性添加缘管浒苔培养滤液,不能持久地抑制球等鞭金藻增殖,而半连续添加缘管浒苔培养滤液,其克生作用较强,说明克生物质的连续分泌是有效抑制球等鞭金藻生长的关键。经高温高压处理后的缘管浒苔培养滤液对球等鞭金藻无显著的抑制作用,说明缘管浒苔所分泌的克生物质在高温高压下不稳定和易分解。     

缘管浒苔rbcL全长cDNA克隆与序列分析

对缘管浒苔光合作用第一关键酶Rubisco大亚基基因(rbcL)全长cDNA序列进行了克隆分离。首先应用RT-PCR方法获得了rbcL大片段cDNA序列,序列长度为1101bp,并进行了测序分析。然后分别应用5′RACE方法和3′RACE方法获得2个克隆序列,其序列长度分别为371bp和579bp,并进行了测序分析。在此基础上,将3个片段序列进行拼接,获得了Rubisco大亚基全长cDNA序列(1472bp),其中包括1425bp的编码区序列及47bp的前导序列(NCBI登录号:DQ813496),并推断出蛋白质序列(474个氨基酸)。对序列进行了相关生物信息分析和同源性比对,结果显示与已克隆出全长rbcL基因的7种绿藻比较具有较高同源性,核苷酸序列和蛋白质序列同源性分别达到了82.07%～85.78%和88.00%～94.11%,其中与蛋白核小球藻蛋白质序列同源性最高,为94.11%。在此基础上,使用生物信息学软件对缘管浒苔rbcL氨基酸序列与其它植物或藻类进行了多序列比对,并且进一步应用在线软件程序进行了蛋白质的二级结构分析和三级结构预测。