条斑紫菜多糖提取工艺的优化

该文利用二次通用旋转设计对条斑紫菜多糖提取工艺条件中的浸提温度、浸提时间、料液比3因子的最优化组合进行了定量研究，并对建立模型进行了规划求解及试验验证，同时还分析了盐酸脱蛋白的可行性。经试验验证，当料液比为1160∶100(mg/mL)、时间为4.7 h、温度为100℃时多糖得率最高，为(22.22±0.92)%(n=3)与理论计算值(23.34％)基本一致；当料液比为1160∶100(mg/mL)、时间为1.3 h，温度为73.2℃时，多糖纯度最高达(94.60±0.90)%(n=3)，稍低于理论计算值(98.60％)，回归模型可较好地预测多糖的得率和纯度。三氯乙酸和盐酸在pH 2.5时的脱蛋白率分别为73.73%和69.55%，差异不显著，实际生产中可用盐酸替代三氯乙酸进行脱蛋白处理。     

不同植物激素对条斑紫菜体细胞生长发育的影响

用添加不同浓度植物激素(IBA和6一BA)的PES培养液对条斑紫菜体细胞进行培养，观察其对条斑紫菜体细胞生长发育的影响。结果表明：酶解的条斑紫菜近基部体细胞离体培养可发育成细胞团和叶状体，低浓度的IBA有利于体细胞向叶状体方向发育，而低浓度的6一BA有利于体细胞发育成细胞团。     

条斑紫菜抗坏血酸过氧化物酶基因的cDNA克隆和序列分析

利用细胞质抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因部分片段为探针，从条斑紫菜(Porhyra yezoensis)叶状体的cDNA文库中筛选出1种新型的编码APX的全长cDNA克隆。该克隆开放阅读框编码242个氨基酸，与高等植物已知的胞质APX序列相似，同时具有两个特征性的保守区域。推导的氨基酸序列具有与在一种单细胞红藻(Galdieria partite)中发现的APX-B相似的杂交类型结构，这种结构可能是红藻或者非绿色光合生物的APX的重要特征。该cDNA克隆编码区G C含量达到63．7％，其中密码子的第3位G C含量高达88．4％。本实验得到的抗坏血酸过氧化物酶基因的cDNA序列已登录到GenBank数据库中，登录序号为：AY282755。     

条斑紫菜外植体的生长与分化研究

在不同条件下,对条斑紫菜外植体的生长与分化进行了分析。试验结果表明:条斑紫菜外植体用氨苄青霉素(2.0×10-6)灭菌效果较好;ESS培养基比PES培养基更有利于条斑紫菜外植体的生长与分化;在条斑紫菜叶状体的不同部位中,梢部的成活率、日生长量、分化率均高于其他部位,分别达75.0%、8.25 mm2/d和75.0%,但中部的再生苗数量远远高于梢部。     

Genetic information of three pure lines of Porphyra yezoensis (Bangiales, Rhodophyta) obtained by AFLP analysis

Porphyra (Bangiales, Rhodophyta), which includes several valuable marine crops, has recently received great interest as a model plant for fundamental and applied studies in marine sciences. Amplified fragment length polymorphisms (AFLPs) are a robust and efficient means for genetic mapping, linkage analysis of genetic characters for breeding and population studies in land plant genomes. To examine whether AFLPs are applicable as genetic markers in the present study, we detected AFLP markers with three pure lines in order to promote genetic analysis in Porphyra yezoensis . The following five sets of AFLP primer pairs (E-AA, M-CAA) (E-AA, M-CAC) (E-AA, M-CAG) (E-AA, M-CAT) (E-AA, M-CTA) were tested with template DNAs from three pure lines and they showed a total of 227 bands. This suggests that AFLP markers are promising tools for genetic analysis in Porphyra .     

坛紫菜减数分裂位置的杂交试验分析

利用坛紫菜人工色素突变体与野生型进行杂交试验,通过观察F1叶状体中是否出现颜色分离和颜色嵌合体来证明坛紫菜减数分裂发生的确切位置。以红色型人工色素突变体(SPY1和R10)作为母本,其特征:叶状体呈红色或桔红色,藻体薄而弹性差,无边缘刺;以野生型(wt)作为父本,其特征:叶状体呈棕绿色,藻体厚而富有弹性,有丰富的边缘刺。在杂交组SPY1(♀)×wt(♂)和R10(♀)×wt(♂))的F1叶状体中,均出现了2种亲本色和2种新颜色,它们分别为红色(R,母本色),野生色(W,父本色),浅红色(R′,比R色稍浅)和似野生色(W′,比野生色稍红)。4种颜色在F1叶状体上,出现了分离并形成了呈直线型排列的不同色块,从而产生了大量由2～4个色块组成的颜色嵌合体;单个嵌合体上的色块数最多为4块。在颜色嵌合体中,R和R′2种色块的藻体薄而弹性差,无边缘小刺,而W和W′2种色块的藻体厚而弹性好,富有边缘刺。在F1叶状体中,颜色嵌合体占95.2%～96.7%,单色叶状体只占3.3%～4.8%。上述结果说明,坛紫菜杂合丝状体产生的壳孢子,其萌发时进行的最初两次细胞分裂是减数分裂,它所产生的4个子细胞继续分裂,最终发育成含2～4个色块组成的颜色嵌合体;2种新颜色是由于在减数分裂的第一次分裂时发生了染色体交换和重组所产生的。本文使用的两个色素突变体,除含2个或2个以上的颜色变异基因外,还含有分别与藻体厚薄和边缘刺出现相关的变异基因,并且它们与颜色变异基因是连锁的。F1颜色嵌合体中的重组色块在3种主要光合色素和色素蛋白的含量、生长速度和成熟早晚等方面均表现出比亲本色块更好的特性,暗示利用色素突变体杂交方法有可能培育出坛紫菜的优良品系。     

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。     

坛紫菜品系间杂交分离色素突变体及其特性的初步研究

以野生选育的坛紫菜(Porphyra haitanensis)为母本,诱变选育全棕红的品系为父本进行杂交实验,从杂交子代大量叶片中,筛选出1株褐黄色素突变体、1株翠绿色与野生色相嵌的嵌合体和1株褐绿色与野生色相嵌的嵌合体。通过酶法分离突变体的营养细胞,单性生殖获得丝状体;分别使丝状体成熟并放散壳孢子,然后单株培养和筛选获得褐黄、翠绿和褐绿色子代叶状体。实验进行50 d。结果:(1)褐黄色突变体藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白含量低;孢子囊枝的细胞较小,且大量形成时间比亲本晚15 d;幼苗培养初期日平均生长量仅为(1.22±0.28)cm,当叶片长到60 cm左右时生长优势逐步凸显,日平均生长量可达(7.50±1.18)cm;(2)翠绿色丝状体容易成熟,发育方式特殊,营养藻丝不经过藻丝加粗阶段,直接由球形细胞发育成孢子囊枝和壳孢子囊;翠绿色叶状体藻红蛋白含量低,仅有(5.513 0±1.049 6)mg/g(干品);叶状体生长快速,60 cm长的藻体日平均生长量高达(11.95±2.33)cm;(3)褐绿色突变体藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和藻红蛋白这3种色素蛋白和叶绿素的含量均较低;藻丝细胞短且细,叶状体生长速度较慢。     

条斑紫菜对高浓度氮、磷的耐受性研究

试验结果表明,条斑紫菜外植体的存活及正常生长发育,可适应与耐受的氮质量浓度50～150 mg/L,磷质量浓度5～15 mg/L.当氮质量浓度超过150 mg/L时,条斑紫菜外植体的存活及生长发育受到抑制;而磷质量浓度超过15 mg/L时,对条斑紫菜外植体的存活及生长产生抑制,紫菜果孢子囊的形成则可耐受磷质量浓度25 mg/L.