不同品系条斑紫菜丝状体育苗试验

为进一步优化我国北方地区的条斑紫菜育苗技术,并筛选适宜的条斑紫菜种菜品系,于2018年5月—10月,在山东省烟台市牟平海边基地开展了\"黄优1号\"新品系、大连野生品系、青岛野生品系、赣榆生产品系、半叶紫菜共5个品系的条斑紫菜丝状体常温育苗试验,对育苗期间的温度、光照强度、营养盐等环境因子的调控方法进行了详细的记录,对育苗期间发生的病害及其防治方法和管理操作要点进行了总结。     

坛紫菜遗传连锁图谱的构建

以野生型坛紫菜纯系(♀)和红色型坛紫菜纯系(♂)作为杂交亲本,结合四分子分析法及单个体细胞克隆的丝状体途径,创建了由157个株系组成的坛紫菜DH作图群体,并用经过筛选的24对SRAP引物和16对SSR引物对父母本及作图群体各株系进行双标记分析,获得了224个多态性标记,其中157个标记符合孟德尔分离规律。根据标记间的连锁规律,首次构建了坛紫菜的分子遗传连锁图谱,所构建的遗传图谱由包含124个标记(含SRAP标记104个,SSR标记20个)的5个连锁群组成,总长度为879.2cM,平均标记间隔为7.09cM,各个连锁群长度为134.2～213.6cM,包含标记18～31个。最后采用3种不同方法计算得到坛紫菜的估计基因组长度平均为955.3cM,由此得到坛紫菜遗传连锁图谱的基因组覆盖率为92.0%。     

条斑紫菜品系评价方法的探讨

总结并分析了“国家级紫菜种质库”中有关紫菜种质材料的原始数据和资料,调查研究了条斑紫菜不同品系的形态结构等生物学特性及环境适应性表现;通过对条斑紫菜不同品系经济性状的定量测评、丝状体生长发育特征的测评、品系产品生化成分的分析评价以及分子标记技术在条斑紫菜种质评价分析中的应用等研究,初步得到了条斑紫菜品系的评价方法;筛选...     

条斑紫菜凝集素的化学修饰

为探索条斑紫菜凝集素(Porphyra yezoensis Ueda Lectin PYL)的作用机理,对纯化的条斑紫菜凝集素分子进行化学修饰,测定与其活性相关的氨基酸残基。结果表明,经碘乙酸、NEM、DTT修饰后的PYL,其凝集活性均未发生任何改变,表明分子中的自由巯基、二硫键与凝集活性无关。PYL经NEM修饰,有2.6个分子表面的自由-SH被修饰。在5mmol.L-1的NAI下,PYL凝集活性不变,但在10、20mmol.L-1 NAI时凝集活性分别丧失50%,75%,经羟胺处理后恢复部分活性,说明Tyr和氨基在PYL的凝集活性中起一定的作用;Glu和Asp的化学修饰,其凝集活性丧失93.75%,说明酸性氨基酸谷氨酸和天冬氨酸是PYL凝集活性的重要组成部分。     

条斑紫菜耐高温品系的特性分析与海区中试

通过室内培养和海区栽培实验验证条斑紫菜耐高温品系(T-17)优良性状的稳定性和栽培适用性。结果显示,与野生型品系(WT)相比,T-17品系的叶状体,在生长率、最大光化学效率、主要光合色素含量、藻体厚度和产量等方面均存在明显的优势。将在18℃下培养50 d的小苗再在18、22和24℃下培养35 d,T-17的绝对生长率分别为WT的17.71、15.81和33.00倍,特定生长率分别为WT的4.59、4.38和9.15倍,最大光化学效率分别为WT的1.17、1.29和1.58倍。WT的小苗在22、24和25℃下再分别培养25、15和10 d,叶片的颜色就转深变黑,藻体卷曲变硬,出现腐烂;而T-17的小苗在相同培养条件下培养相同的天数仍表现出良好的生长状态,藻体不变硬,无腐烂,说明T-17具有较强的耐高温性。此外,在日龄65 d的叶状体中,T-17的Chl.a和总藻胆蛋白(PE+PC)的含量分别是WT的1.45和1.54倍;T-17的平均厚度比WT减少26.4%。T-17的壳孢子放散量与WT相比差别不显著。在海区栽培试验中,T-17品系前4次收割的鲜菜总重量比当地栽培野生种(Wt)增加了16.3%,1~4次收割的鲜菜的最大光化学效率分别为Wt的1.06、1.12、1.17和1.27倍,而Chl.a含量分别是Wt的1.41、1.49、1.52和1.91倍,总藻胆蛋白含量分别是Wt的1.94、2.04、2.03和2.34倍。研究表明,与野生型品系相比,T-17品系在产量、品质和耐高温性等方面均明显提高,且性状稳定,生产适用性好,有望在生产上规模化栽培。     

条斑紫菜两个耐高温品系的耐低盐特性

以条斑紫菜两个耐高温品系(YZ-4和TM-18)为对象,以野生型品系(WT)做对照,分析其叶状体在高温、低盐胁迫下的生长和光系统Ⅱ最大光量子产量(F_v/F_m)的数值,为筛选既耐高温又耐低盐的条斑紫菜抗逆品系提供依据。结果显示,在适宜培养条件(温度18°C和盐度26)下,YZ-4和TM-18叶状体在50～85 d的生长速率快于WT,F_v/F_m和主要光合色素含量均高于WT,各品系的绝对生长率和F_v/F_m之间均具有较高的正相关性。另外,WT叶状体在70 d左右开始形成精子囊时,绝对生长率和F_v/F_m明显下降。在高温胁迫下培养,各品系叶状体的F_v/F_m和绝对生长率均呈下降趋势,且胁迫的温度越高或时间越长,其降幅越大。在24°C高温胁迫35 d后,WT、YZ-4和TM-18的F_v/F_m分别下降了56.7%、43.2%和28.7%。在25...     

多个条斑紫菜品系采收期内脂肪酸组成、含量的变化分析

为探讨条斑紫菜不同栽培品系、不同采收期脂肪酸组成及含量的变化,本实验对10个栽培品系进行了跟踪测定分析,结果显示:条斑紫菜的脂肪酸组成稳定,与品系、采收期内季节性变化无关,但含量存在明显的差异。各品系的3个采收期的饱和脂肪酸(16∶0为主,包括13∶0、16∶0、18∶0)的相对含量约为20%;不饱和脂肪酸(以EPA为主,包括18∶1 n-9、18∶2 n-6、18∶3 n-3、20∶1 n-9、20∶2 n-7、20∶3 n-7、20∶4 n-6(AA)、20∶5 n-3(EPA))的相对含量为70%左右。在温度最低2月份的采收样品中,总脂肪酸和EPA含量最高,显示低温有利于条斑紫菜脂肪酸尤其是EPA的积累。另外,条斑紫菜富含以EPA为主的不饱和脂肪酸,在整个采收期内,样品中的n-6/n-3比值为4.9～7.7,符合WHO/FAO膳食推荐值。     

条斑紫菜耐高温杂交重组品系的筛选与特性分析

为改善条斑紫菜优良品系TM-18藻体颜色偏红的弱点,本研究以红色型突变品系(TM-18,特点:藻体偏红色;生长快,色素蛋白含量高,具有一定的耐高温性)为父本;绿色型突变品系(OMO-1,特点:藻体绿色,生长较慢,色素蛋白含量低,耐高温性差)为母本进行种内杂交,从杂合丝状体的F1叶状体中,分离出了优良品系TW-9。通过比较它与亲本品系的特性,获得以下结果:在常温(18°C)和高温(24和25°C)下培养13 d,TW-9品系的壳孢子存活率分别为TM-18品系的1.0、1.1和1.1倍,以及OMO-1品系的1.1、4.7和7.2倍。在18°C组,3个品系的壳孢子苗畸形率无显著性差异,但在24和25°C组,TW-9品系的畸形苗率比TM-18品系分别降低了20.3%和29.5%,比OMO-1品系分别降低了74.8%和69.5%。将在18°C下培养40 d的叶状体分别置于18、24和25°C再培养10 d,TW-9品系的绝对生长率分别为TM-18品系的0.9、1.5和0.8倍,以及OMO-1品系的1.4、1.5和28倍。此外,在24°C下培养25 d或在25°C下培养10 d,OMO-1品系的藻体腐烂严重,最后完全解体;TM-18和TW-9品系藻体在24°C下培养25 d只出现轻微卷曲,但在25°C下,TM-18品系培养15 d就腐烂至完全解体,而TW-9品系培养30 d也只是轻微腐烂。在18°C下培养40 d的TW-9品系叶状体分别再在18和24°C下培养15 d,总藻胆蛋白含量分别为61.5和77.8 mg/g,分别为OMO-1品系的1.4和1.4倍,但与TM-18品系的含量相比无明显差异。在18°C下培养55 d的叶状体平均厚度,TW-9品系为25.6μm,分别比TM-18和OMO-1品系降低了13.5%和17.7%。另外,3个品系的壳孢子放散量无显著性差异。研究表明,TW-9品系不仅具有与TM-18品系相似的特性,如叶状体生长快、色素蛋白含量高、壳孢子放散量大等特性,并且它的藻体更薄、更耐高温,其颜色与野生色相近,符合生产栽培的要求,有望被培育成适宜栽培的新品种。     

新品种条斑紫菜的养殖技术

研究了新品种条斑紫菜的苗种培育、苗网解网、干燥、包装、入库等技术以及紫菜栽培海区的选择和栽培设施等技术关键,引用日本条斑紫菜育苗的技术工艺,采用高密度投放果孢子、丝状体恒温培育、回转式(水车式)采苗等技术,有效控制了出苗帘数量,缩短了育苗时间,提高了壳孢子的利用率,其综合技术经济指标达国内领先水平。     

条斑紫菜叶状体附生菌及病原菌的初步调查

对条斑紫菜叶状体进行微生态学调查,结果表明：在健康的叶状体上附着异养菌数量为106c．f.u／g,优势菌菌落为黄色和桔红色两种。具有降解琼脂特性的病原菌在健康叶状体上数量很少,它们主要附着于网绳上,这可能是引起紫菜脱落,特别是苗期严重脱落的主要原因。     

条斑紫菜双单倍体群体主要经济性状的遗传分析

条斑紫菜叶状体主要经济性状的遗传参数及相互间的遗传关系,是开展分子育种的基础。实验以条斑紫菜野生型品系(Py-WT2,父本)和红色突变型品系(Py-HT,母本)杂交后产生的杂合丝状体为材料,构建由152个品系组成的条斑紫菜双单倍体(DH)群体。该群体叶状体的6个经济性状(L50、W50、FW50、SGR-L、SGR-W、SGR-FW)的表型值用单样本Kolmogorov-Smirnov检验。结果发现,各性状均为数量性状。L50和SGR-W为超亲遗传性状,其余4个性状的变异介于双亲之间,其中W50偏向于母本,FW50、SGRL和SGR-FW偏向于父本。6个性状的变异系数介于21.11%~56.68%,均属中等强度变异。相关性分析表明,L50、W50和FW50相互之间均存在极显著正相关性,SGR-L、SGRW和SGR-FW相互之间也存在极显著正相关性。利用单因素方差分析法估算出L50、W50和FW50的遗传力分别为58.17%、64.00%和57.64%,控制3个性状的基因对数分别为6.61、12.63和8.09,遗传力(y)与基因对数(x)的二次回归方程为y=0.2922x~2–4.6533x+76.162(R~2=1)。基因间互作方式的检测结果显示,控制L50和控制FW50的多基因间均分别不存在互作;控制W50和控制SGR-W的多基因间均分别存在互补作用;控制SGR-L和控制SGR-FW的多基因间均分别存在重叠作用。研究表明,条斑紫菜叶状体L50和FW50的遗传力高、基因对数少且基因间无互作,可进行早代选择。另外,L50、W50和FW50之间的相关性高,可进行间接选择以提高育种效率。     

大黄鱼♀与黄姑鱼♂杂交F1家系初孵仔鱼的AFLP分析

为了评估大黄鱼♀与黄姑鱼♂杂交F₁在良种培育与遗传学研究中的应用潜力,利用AFLP标记研究了双亲基因在2个杂交F₁家系(HF1和HF2)初孵仔鱼中的传递和分离方式。8对AFLP选择性扩增引物在两对亲本中分别检出478和446个片段。在HF1中,检出片段包括215条母本特异条带(FSB)、165条父本特异条带(MSB)和98条双亲共有条带(MuB),其中,121条(56.3%)FSB、115条(69.7%)MSB和93条(94.9%)MuB传递给了全部后代,其余片段在后代中发生分离。FSB和MSB分离位点的平均显性表型频率之间没有显著性差异。AFLP标记在HF2的传递与分离和HF1相似,只是分离位点的比例较HF1低,而且检出了2个非亲位点。此外,在HF1和HF2中都出现了较高比例的偏离孟德尔定律的分离位点。这些结果表明,大黄鱼♀×黄姑鱼♂杂交F₁初孵仔鱼中同时含有来自双亲的基因;虽然计算结果显示杂交F₁在遗传上略偏向于母本,但是父源基因和母源基因没有明显的选择性丢失;母本特异位点多态比例与大黄鱼种内杂交F₁相当。研究结果为大黄鱼♀×黄姑鱼♂杂交F₁的开发与管理提供了科学依据。     

基于SCAR标记的坛紫菜“闽丰1号”多重PCR鉴定技术的建立

为建立坛紫菜“闽丰1号”(Z-26)品系的种质分子鉴定方法,采用300条RAPD引物对6个坛紫菜纯系进行标记扫描,从中筛选出“Z-26”品系的特异性随机扩增多态DNA(RAPD)标记9个,经克隆和测序,其中两个特异性标记成功转化为特异SCAR标记(Z26-600和Z26-360),标记片段大小分别为530 bp和242 bp.并进一步通过4个不同实验验证,确定Z26-600和Z26-360两个标记是坛紫菜“Z-26”品系的特异和稳定性标记.最后为进一步简化种质鉴定程序,建立更为便捷和准确的种质鉴定方法,经过条件优化,以此两个标记为基础建立了坛紫菜“Z-26”品系的多重PCR鉴定方法,该方法可以在一次PCR反应中同时鉴定两个特异性标记.     

高温下芽孢杆菌对坛紫菜生长及生理的影响

坛紫菜是我国东海区栽培的重要经济海藻,其生长适温为20°C,极限高温为29°C。高温和病原菌均会导致坛紫菜生长受抑、藻体病烂。为研究高温下藻际微生物对坛紫菜生长的影响,本文以坛紫菜叶状体和藻际芽孢杆菌(实验证明该菌株在20°C下为紫菜的益生菌)为材料,检测了在28°C下藻际芽孢杆菌对坛紫菜相对生长率(RGR),抗氧化酶(SOD、POD)活性,可溶性蛋白、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)和藻胆蛋白含量等生理指标的影响。结果显示,28°C下,在实验初始阶段,菌藻共培养组坛紫菜比纯培养对照组有较高的RGR,但随着培养时间的延长,两组的RGR无显著性差异;4 d后两组坛紫菜均出现腐烂,菌藻共培养组的藻体腐烂程度更为剧烈;培养24 h后,菌藻共培养组的SOD、POD活性和MDA水平均显著高于对照组,而渗透调节物质可溶性蛋白和Pro显著低于对照组;共培养组中,坛紫菜的藻胆蛋白含量均显著高于对照组。该研究表明,28°C下,虽然在短期内藻际芽孢杆菌会促进坛紫菜的生长,但随着培养时间的延长反而不利于坛紫菜的生长,且加剧活性氧和渗透压胁迫,表明该菌的生态功能因环境变化而发生了改变。     

条斑紫菜固定化细胞育苗技术的应用试验

我国于80年代初,就开始了紫菜体细胞育苗的研究。赵焕登、张学成(1981,1984),方宗熙等(1986),戴继勋等(1988)报道了条斑紫菜体细胞直接附网育苗及其下海养殖试验研究;对于坛紫菜,方宗熙等(1986),王素娟等(1987),戴继勋等(1988)报道了其体细胞直接附网育苗及其下海养殖试验研究。该育苗技术育苗时间至少需要15天左右,且育苗室占地面积大,在生产上难于推广。最近,王素娟等     

Vibrio mediterranei 117-T6引发的坛紫菜黄斑病的初步研究

以一株黄斑病致病菌Vibrio mediterranei 117-T6感染坛紫菜的自由丝状体,研究了环境因子对该菌株生长的影响及其最易感条件,检测了该条件下V. mediterranei 117-T6引发的坛紫菜丝状体的抗氧化酶(SOD、POD)活性以及藻胆蛋白、叶绿素a(Chl. a)、可溶性蛋白、游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量等生理指标的变化。结果显示,V. mediterranei117-T6的最优生长条件为30°C、pH 7.0、盐度20,最易感条件为30°C、pH 6.0、盐度20。在易感条件下培养12 h后,感染组坛紫菜丝状体的SOD和POD的活性,藻胆蛋白、可溶性蛋白以及游离Pro含量等指标均显著高于对照组;MDA含量峰值出现在6 h,显著高于对照组;在24 h后,感染组的Chl. a含量达到峰值,亦显著高于对照组。研究表明,短期内弧菌感染虽然可以刺激坛紫菜丝状体产生胁迫应激反应,但是随着感染时间的延长,致病菌感染引发的藻体内活性氧及渗透压胁迫加剧,最终导致紫菜死亡。高温和酸化等不良的环境会加剧V. mediterranei 117-T6引发的坛紫菜黄斑病的恶...     

坛紫菜与长紫菜种间杂交后代的细胞崩溃现象与成活后代的表现型观察比较

坛紫菜壳孢子萌发的第一次和第二次分裂为减数分裂,结束后形成了一个基因型不同的四分体,随后由这个四分体发育成一个基因型嵌合的叶状体。由坛紫菜与长紫菜种间杂交所产生的杂合丝状体成熟后释放出壳孢子,后者在分裂初期出现了大量的细胞崩溃死亡,通过对单个的壳孢子萌发体进行定点跟踪观察后发现,细胞崩溃死亡不仅会发生在减数分裂的直接产物即处于二细胞期、三细胞期、四细胞期的萌发体,当细胞数大于4个的萌发体在进行有丝分裂时也会出现细胞崩溃死亡。绝大部分的壳孢子能进行第一次减数分裂,形成处于二细胞期的萌发体,随后进行第二次减数分裂,形成处于三细胞期或四细胞期的萌发体。培养4 d,78.6%的壳孢子已发育成含2~4个细胞的萌发体,其余为未分裂的壳孢子萌发体;在含2~4个细胞的萌发体中未出现细胞崩溃死亡的萌发体的百分率为99.7%,0.3%的个体出现了细胞崩溃死亡。随着培养时间的延长,大多数处于二细胞期的萌发体发育成处于三细胞期和四细胞期的萌发体,而大规模的细胞崩溃死亡也出现在处于三细胞期和四细胞期的萌发体中。培养14 d,处于三细胞期和四细胞期的萌发体的百分率分别为38.6%和37.2%,它们当中含有崩溃死亡细胞的个体百分率分别为99.5%和99.2%。此外,8.9%的萌发体能够发育成含4个以上细胞的个体,但在随后的有丝分裂中也出现了细胞崩溃死亡现象。培养35 d,大部分的萌发体其体细胞已全部崩溃死亡,但仍有约1%的萌发体能成活下来,可它们并非是由一个完整的四分体发育而来,而是由四分体中的1~2个成活细胞发育而来。培养45 d,可把成活体的形态和颜色分成类亲本型和重组型两大类。研究表明,利用紫菜种间杂交的后代在壳孢子萌发初期会出现细胞崩溃死亡的现象,不仅可以用于辅助更精确地鉴别物种,而且可以从其成活后代中筛选出具有重组优势的新品系。