红毛菜的超微结构

以产于福建莆田的人工栽培红毛菜为材料,对红毛菜原叶体、原孢子、果孢子、营养藻丝及孢子囊枝进行了超微结构观察.观察结果较完整地展示了红毛菜各生长细胞及组织的超微结构.研究发现红毛菜原叶体的生长发育及构造变化与生殖细胞的发生形成相关,本文描述了原叶体生长发展与无性生殖细胞发生的关系及特征.研究结果还表明,该类植物具有星状色素体和蛋白核,显示红毛菜亚纲植物特有的色素体结构;原叶体细胞色素体无围周类囊体,细胞之间无纹孔连丝,具原始红藻特征;营养藻丝细胞间有纹孔连丝,色素体具围周类囊体,表现真红藻特征;孢子囊枝细胞色素体无围周类囊体,细胞间有纹孔连丝,与原叶体、丝状体营养藻丝既有相同处又有不同之处,显示红毛菜亚纲、真红藻亚纲两纲特点.     

红毛菜壳孢子的超微结构

采集江苏南通海区栽培的红毛菜壳孢子，先在2.5%的二醛海水溶液中固定，然后用电子显微镜观察红毛菜壳孢子的超微结构。壳孢子内的主要细胞器为色素体、细胞核和线粒体。色素体轴生、星状，占据细胞质内的大部分空间，其内有一蛋白核，位于中央，但被少数类囊体片层穿过；类囊体排列整齐，表面有藻胆体颗粒。细胞核位于细胞的一侧，为不规划的圆球形，外被有核孔的双层核膜，核仁较大，球状，内部可见有几处电子密度较低的圆形结构--纤维中心。细胞质内可见到液泡、游离的红藻淀粉颗粒等超微结构。     

坛紫菜自由丝状体响应琼胶寡糖的激发

为了研究琼胶寡糖对坛紫菜自由丝状体藻丝生长和壳孢子囊枝形成的激发的影响,实验采用琼胶寡糖激发坛紫菜自由丝状体,以液相氧电极检测坛紫菜丝状体净光合放氧速率的变化;以对羟基苯乙酸(POHPAA)化学发光法检测坛紫菜丝状体的H_2O_2释放量;利用LC-MS检测红藻糖苷含量变化;利用实时定量PCR技术检测坛紫菜丝状体H_2O_2产生相关基因(Phrboh、Ph SOD)和红藻糖苷合成相关基因(Phnho1、Phgpdh、Phtps)的表达情况;并利用显微镜观察法检测壳孢子囊枝数量的变化。结果发现,琼胶寡糖能够激发坛紫菜自由丝状体的系列响应,表现在净光合放氧速率以及光合同化产物红藻糖苷的含量和生物合成出现增加;H_2O_2释放量持续增加,与产生H_2O_2相关的2个酶基因Phrboh和Ph SOD的表达增强。此外,琼胶寡糖也能够促进在坛紫菜自由丝状体的发育,在培养第30天时,琼胶寡糖处理组的壳孢子囊枝形成率达到59%,显著高于对照组46%。综上所述,琼胶寡糖能够增加坛紫菜自由丝状体的光合速率和光合同化产物,并通过形成H_2O_2的酶的表达来诱导活性氧的释放;琼胶寡糖还能促进坛紫菜自由丝状体的繁殖发育。     

坛紫菜壳孢子超微结构的研究

本文介绍了用电子显微镜观察坛紫菜壳孢子结构的结果。在电镜观察中，可见壳孢子外围具有一层很薄的质膜。细胞质内有一个轴生星状色素体，色素体中央有一个不被界膜的造粉核。细胞质内有少量脂质体。质体内布有许多质体小球。色素体的质体基质是单独的，彼此被居间层分开，色素体界膜和质体基质之间可见有相连接之处。类囊体表面布有藻胆体颗粒．细胞质内还可以见到线粒体、液泡、游离的红藻淀粉颗粒及核糖核蛋白体。细胞核有双层核膜，核膜外围也附有核糖核蛋白体，核膜上能见到核孔。细胞内的核仁，是一个致密而又结实的球体，细胞核与核仁之间无界膜分隔。     

植物激素对条斑紫菜丝状体生长发育的影响

用添加不同浓度的植物激素(NAA、6-BA和KT)的f/2培养液对条斑紫菜自由丝状体进行培养,观察植物激素对条斑紫菜丝状体生长和发育的影响.结果表明:本实验所用3种植物激素的各种浓度对条斑紫菜丝状体的生长和发育都具有一定的促进作用,其中0.2 mg/L的NAA、2 mg/L的6-BA和2 mg/L的KT对条斑紫菜丝状体生长的促进作用最大.同时还发现,不同的植物激素对丝状体发育的影响也是不同的.     

条斑紫菜Porphyra yezoensis游离丝状体生态的研究

1.同生长在贝壳内的丝状体一样,光照的强弱对条斑紫菜游离丝状体的生长、发育和颜色都有明显的影响,在实验范围内(1000—4000Lux),光照越强,藻丝生长越快,膨大藻丝形成也快,而且多,丝状体的颜色趋于红色(桃红色或褐红色,细胞内含物较贫乏,液泡较大,色素体较小。反之,在弱光照下,丝状体生长较慢,膨大藻丝形成也慢,且少,颜色绿褐色,细胞内含物较满,色素体较大。2000Lux 光照下培养的丝状体膨大藻丝成熟率较大。早期用连续光照培养的游离丝状体,在恢复常态培养后,无论在藻丝生长,膨大藻丝的形成与成熟,壳孢子放散附着等方面未见有明显的影响。2.使用贫瘠海区的自然海水培养游离丝状体,除需添加氮、磷肥之外,还需加入适宜的微量元素(如铁等),这对丝状体的发育是必需的。用加铁的培养液培养游离丝状体,它的颜色与不加铁的略有不同,通常是带褐色,即使用4500Lux 的强光培养,丝状体也不出现桃红色。3.条斑紫菜丝状体在生长发育过程中往往造成培养液 pH 上升,通常在接种后半个月内,培养液的 pH 就由原来的7.80—8.20(自然海水8.10—8.20,加入含有柠檬酸铁的营养盐后,都下降0.20左右)上升到8.98—9.24,此后基本上保持在这一范围之内。这样高的 pH 值,游离丝状体仍能正常生长发育达到成熟,所形成的壳孢子能正常地放散并萌发成小叶状体。在 pH 8.98—9.24的培养液中生活了一年多的游离丝状体也未见有任何异常现象。     

条斑紫菜单孢子形成的超微结构及分子生物学证据

条斑紫菜具有放散单孢子的特性，其在紫菜苗种生产中具有极其重要的意义。为了探索条斑紫菜营养细胞分化发育成单孢子的机理，以条斑紫菜叶状体为研究材料，依据单孢子的形成过程，将其划分为营养细胞、单孢子母细胞(或单孢子囊)及未释放的单孢子等3个区域，同时收集刚刚放散的单孢子，相应地代表了单孢子发生过程中的四个阶段。显微及超微结构观察结果表明，随着营养细胞向单孢子的分化，细胞颜色由深绿色变成金黄色，大小由营养细胞的15-30μm变成单孢子的10～13μm，形状由多角形变成圆球形，细胞内的液泡逐渐变小以至消失，星状叶绿体逐渐浓缩并居细胞中央，红藻淀粉和大小纤维囊泡大量出现，线粒体数目显著增加等等。对上述3个区域的组织进行酶解获得单细胞，然后提取RNA，其产率为每g细胞获得RNA20～40μg，A260／A280的比值分别为营养细胞2．046、单孢子母细胞2．058及未释放的单孢子2．103，显示这种提取RNA的方法是简便、有效、可行。对mRNA进一步纯化后通过反转录PCR合成cDNA，发现4个阶段的cDNA电泳图谱有些变化，特别是未释放的单孢子明显缺少1 kb条带，说明在单孢子形成过程中遗传信息的表达发生变化。但导致单孢子产生的分子机理仍有待进一步研究。     

营养盐浓度等因子对条斑紫菜（Porphyra yezoensis Ueda）种质扩增影响研究

进行了营养添加浓度、扩增初始密度、扩增培养方式对自由丝状体扩增影响的研究，得到了悬浮培养、每两周在1000ml培养液中添加PES5ml、扩增初始密度每1000ml培养液中投放自由丝状体0．8g，能够促进条斑紫菜自由丝状体快速扩增，为条斑紫菜种质保存和利用提供了技术方法。     

坛紫菜自由丝状体细胞超微结构的初步研究

本文介绍了用扫描电镜和透射电镜对坛紫菜自由丝状体细胞观察的结果。发现在坛紫菜自由丝状体的膨大藻丝细胞外壁上具有脊突；在丝状藻丝及膨大藻丝细胞的间壁上，存在着孔状联系。在坛紫菜自由丝状体的细胞质中，清晰地观察到内质网结构；这些内质网多分布于细胞核的周围，有些地方并与核膜连接，在细胞膜的附近也能观察到内质网的存在。在细胞核中可以看到双层核膜，在双层核膜之间是一核膜间区，核膜上具有核孔，此外还可见到核仁和浓聚深色的染色质。     

条斑紫菜自由丝状体扩增的意义及影响因子

紫菜的生活史由两个形态截然不同的阶段组成,即宏观的叶状体阶段和微观的丝状体阶段.条斑紫菜(Porphyra yezoensis Ueda)的丝状体是其生活史中的一个重要阶段.通常果孢子是粘附在含钙的贝壳等基质上萌发,并钻入壳内生长、发育成贝壳丝状体(conchocelis),如果不钻壳,在培养液中悬浮生长,这种丝状体称为自由丝状体(free-living conchocelis)[1,2].     

紫菜丝状体阶段核分裂特征观察

对条斑紫菜和坛紫菜的果孢子、丝状体以及壳孢子的核分裂进行了细胞学观察。结果表明,两种紫菜染色体数分别是3和5,从果孢子萌发到壳孢子萌发阶段为二倍体核,核分裂都具同源染色体配对特征。在果孢子萌发和营养藻丝、孢子囊枝和壳孢子囊细胞分裂中,分裂前期末同源染色体紧密配对聚合,进入中期染色体在赤道面上排列,同源染色体仍一一对应,后期染色单体分离。在壳孢子萌发的核分裂中,前期同源染色体配对更加紧密,中期过程出现联会染色体分离的特征,后期同源染色体分离,显示减数分裂特点。本文还讨论了有丝分裂同源染色体配对现象对观察研究紫菜二倍体细胞核分裂的影响。     

二氧化锗对坛紫菜自由丝状体生长发育的影响

本文研究了二氧化锗(GeO_2)对我国特有的坛紫菜自由丝状体的生长发育,及对一些附生性硅藻类和绿藻的影响,论证了二氧化锗在本实验浓度范围内,对坛紫菜自由丝状体无叨显毒理影响,而能抑制一些附生性硅藻和绿藻的生长;并探讨了二氧化锗对硅藻、绿藻的毒性机理。由于在培养坛紫菜自由丝状体时很容易附生硅藻 因而研究结果将为坛紫莱自由丝状体及其他藻种的培养和保存提供依据。     

Inheritance pattern of chloroplast and mitochondrial genomes in artificial hybrids of Porphyra yezoensis (Rhodophyta)

ABSTRACT:   To investigate inheritance of chloroplasts and mitochondria (organelles) in the marine red alga Porphyra yezoensis , cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) profiles of the two strains, TU-2 and KGJ, as parental gametophytes and 44 hybrid sporophytes (i.e. female of TU-2 and male of KGJ) were examined. A carbamyl phosphate synthase small subunit gene ( carA ) and ribosomal protein S11 gene ( rps11 )-small subunit ribosomal RNA gene ( rns ) spacer region were used as molecular markers for the chloroplast and mitochondrial DNAs, respectively. Thirty-eight of 44 (86.4%) conchocelis colonies showed maternal banding patterns, five (11.4%) colonies showed biparental bands and one (2.2%) colony showed paternal bands in CAPS analyses both with chloroplast and mitochondrial markers. These results suggest that organelles of P. yezoensis are inherited uniparentally from the female parent.     

Identification of currently cultivated Porphyra species by PCR-RFLP analysis

ABSTRACT:   Porphyra yezoensis and P. tenera are the representative species of the marine crop Porphyra (nori) in Japan. Since the two species are extremely similar to each other in morphology, nori breeders have tentatively classified many strains of cultivated Porphyra into the two species without strict species identification. In order to facilitate rapid and reliable identification of the many strains of Porphyra currently cultivated in various Japanese regions, 24 conchocelis strains were examined by polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis using the plastid RuBisCo spacer and the nuclear internal transcribed spacer regions. From the results, all the strains were identified as P. yezoensis f.  narawaensis , and P. tenera was not detected. Hence, it was confirmed that most of the Porphyra strains currently cultivated in Japan are P. yezoensis f.  narawaensis , and that intensive selective breeding has led to a reduced genetic diversity in the stock used for nori cultivation.     

Genetic characterization of a spontaneous green-type pigmentation mutant of Porphyra yezoensis and the significance of using heterozygous conchocelis in nori farming

ABSTRACT: In order to characterize the spontaneous green-type pigmentation mutant of Porphyra yezoensis , growth and contents of photosynthetic pigments were compared with those of the wild type in gametophytic blades. The growth of the green mutant was slower than that of the wild type. The content of phycoerythrin was markedly lower in the green mutant than in the wild type. For genetic analysis, the green mutant was crossed with the wild type. In the cross, the heterozygous conchocelis (the wild-type color) produced many sectored F ₁ gametophytic blades, which were composed of both parental colors. The segregation ratio by counting the wild-type sectors and the green-type sectors of the F ₁ blades was approximately 1 : 1. This suggests that the green mutant is governed by a single recessive gene. All the monospore germlings from the sectored F ₁ gametophytic blades that originated from the heterozygous conchocelis developed into single-colored blades with either the green color or the wild-type color. The advantages of using heterozygous conchocelis (hybrid conchocelis) and monospores from F ₁ gametophytic blades that originated from the heterozygous conchocelis in commercial farming of Porphyra yezoensis are detailed and discussed.     

5个紫菜属物种丝状体的微卫星初步遗传分析

文章利用68对微卫星引物对坛紫菜（Porphyra haitanensis）、半叶紫菜（P.katadai）、条斑紫菜（P.yezoensis）、少精紫菜（P.oligospermatangia）和皱紫菜（P.crispata）5个紫菜属物种的丝状体进行初步的遗传分析,共筛选出20对高多态性适用引物,在10份紫菜丝状体样品扩增位点的多态性比例为95.24%,每对引物可扩增的等位基因位点数为1.22～4.05,平均为2.37;各样品之间的遗传多样性指数为0.254 6～0.899 4;不同物种的遗传距离为0.106 0～1.406 6,同一物种的丝状体材料优先聚类为一支,表明筛选出的微卫星引物具有良好的遗传分辨能力。     

印度产紫菜Pyropia chauhanii的细胞学观察

本文对印度产紫菜Pyropia chauhanii不同生活史阶段的染色体进行了系统细胞学观察。用卡诺氏固定液分别对室内培养的P. chauhanii各生活史阶段的活体组织进行固定后,置有光照处使组织色素体褪至约无色,用醋酸铁苏木精染色液对组织作染色和压片处理后进行显微观察。观察结果表明：叶状体阶段的营养细胞、精子囊内未成熟精子和果胞均为单倍核型（n=3）;丝状体阶段的果孢子、丝状体的营养细胞和膨大细胞均为双倍核型（2n=6）;由丝状体产生的壳孢子在萌发初期发生减数分裂后,由双倍核型（2n=6）变成了单倍核型（n=3）。当叶状体发生单性生殖产生丝状体时,游离出来的类果孢子发生染色体自然加倍,其萌发体和随后形成的丝状体营养细胞和膨大藻丝细胞均为双倍核相（2n=6）。当叶状体产生单孢子进行无性繁殖时,单孢子和其萌发体的细胞均为单倍核型（n=3）。