裙带菜配子体和孢子体的形态

裙带菜[Undaria pinnatifida(Harv．)Suringar]属褐藻门褐子纲海带目(Laminarimes)翅藻科(Alariaceae)，是重要的经济海藻之一，在我国舟山群岛、嵊泗列岛、青岛、烟台、大连等地都有其自然分布。裙带菜是一种有明显世代交替的一年生海藻。     

裙带菜幼孢子体营养细胞多倍体育种

本文报道了裙带菜幼孢子体的营养细胞2n配子体的产生过程及其发育特点、性分化、发育成熟时间,进行了2n配子体间及与正常配子体的杂交,培育出3n、4n幼孢子体。测定了不同倍性幼孢子体的生长。观察到3n幼孢子体的染色体数为90。     

裙带菜孤雌生殖幼孢子体体细胞诱导2n♀配子体

以实验室内保存培养的裙带菜(Undaria pinnatifida)2n♀配子体为实验材料,经切碎培养,促进2n♀配子体成熟,排出卵进行孤雌生殖,形成幼抱子体.将0.5～1.0 cm的孤雌生殖幼孢子体的假根切除,从其体细胞中诱导出2n♀配子体.实验结果表明,在10～20℃范围内,培养20 d后,在15℃和20℃下的2n♀配子体排出的卵的孤雌生殖率分别为8.4%和7.4%,明显高于10℃下的1%0 20℃下诱导培养15d后就出现了2n♀配子体,培养60 d后,2n♀配子体的诱导率达到100%;15℃下培养30 d后才出现2n♀配子体,60 d后的诱导率为38%;而10℃下诱导培养45d后才开始出现2n♀配子体,60 d后的诱导率仅为12%.将诱导产生的2n♀配子体切碎,在20℃下培养10d后的成熟率为34%,60 d的成熟率达到100%.通过孤雌生殖幼孢子体诱导产生的2n♀配子体与正常♂配子体杂交形成了3n裙带菜幼孢子体.本研究发现了获得大量2n♀配子体的新方法,旨在为裙带菜三倍体幼苗规模化培育奠定基础.     

裙带菜配子体无菌培育消毒方法的研究

为了寻找裙带菜配子体无菌培育试验中对带有成熟孢子囊的裙带菜种带的最佳消毒方法,使用双抗海水(含120mg/L青霉素+100mg/L链霉素)、1.5%碘化钾、4%NaClO,这3种消毒剂及其不同的时间组合,试验对裙带菜种带块的消毒效果及胚孢子的萌发率。结果弄明,最有效的消毒方案为:常规擦洗后,无菌海水冲洗一次,再用双抗海水浸泡20min,然后用1.5%浓度的碘化钾海水溶液浸泡10min,最后用无菌海水浸泡10min,这种消毒效果最佳,且不影响胚孢子的萌发率。     

裙带菜3n、4n孢子体的人工育苗和海区栽培

使用室内保存培养的裙带菜2n♀♂配子体自交及与正常n♀♂配子体杂交,培育出裙带菜2n♀×n♂、n♀×2n♂两个组合3n幼孢子体和2n♀×2n♂组合的4n幼孢子体。经过40 d海区暂养后测定,3n幼孢子体两个组合平均长度分别为1.2 cm和1.1 cm,大于对照组合2n幼孢子体的0.9 cm和4n幼孢子体组合的0.7 cm。使用从短滨螺中提取的粗酶和R10纤维素酶的混合酶液将2n、3n幼孢子体酶解为原生质团,经Giemsa染色后观察到的染色体数分别为2n＝60,3n＝90。分苗后的海区栽培期间,在藻体的长度和重量方面,2n♀×n♂、n♀×2n♂两个3n孢子体组合间差异不显著(P>0.05),与对照组合2n孢子体之间的差异极显著(P<0.01)。在裙带菜进入繁殖期的5月上中旬,3n孢子体仍保持较快的生长速度,在5月20日测定两个组合的藻体长度和重量分别达到4.2 m、2.3 kg和4.0 m、2.2 kg,而对照组合2n孢子体仅达到2.3 m和1.3 kg。4n孢子体生长明显地慢于对照的2n孢子体(P<0.01),藻体生长最大值的时间为3月中旬,最大藻体长度和重量仅为1.6 m和1.1 kg。 试验结果表明,3n孢子体不发育,在繁殖期内无孢子叶形成,表现出不育的特性;4n孢子体形成孢子叶,但孢子叶很薄,孢子囊形成的数量少,发育水平也很低,经阴干刺激仅有极少量的孢子放出,显示出低育的特性。图2表1参15     

海带孢子体、配子体时期附生菌群落结构的比较

为探究海带(Saccharina japonica)生活史孢子体、配子体不同阶段的附生菌群落结构的差异,采用Illumina测序技术,分析了种海带(S1)、配子体(S2)、幼孢子体(S3)和大孢子体(S4)这4个不同阶段的藻体上附生菌16S rRNA序列,研究其附生菌群落结构。结果显示,4个阶段共识别出23门156属共244个操作分类单元(OTU)。从门分类上来说,变形菌门(Proteobacteria)在海带各阶段中均表现出较高的丰度,在S1、S2、S3和S4藻体样本中相对丰度分别达53.0%、94.3%、77.2%和36.7%,蓝细菌门(Cyanobacteria)只在S4藻体样本中表现出较高的丰度,为43.8%;从属分类上来说,假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)在各样本间差异较大,S2、S3和S4样本中相对丰度分别为65.00%、44.88%和25.57%,但在S1样本中仅为0.18%。各样品间附生菌群落结构差异较大,S1与S4样本相邻聚为一支,S2与S3样本为另一支。S2样本的菌群种类单一且分布不均匀,S1、S3与S4样本细菌种类丰富,但S4样本中菌群间的丰度差异较大。海带的苗种繁育阶段(S2和S3)存在褐藻酸降解菌丰度增加的趋势,孢子体阶段(S4)则具有高丰度的共生型蓝细菌。     

小湾库区微生物群落结构多样性与水质状况分析

为了解小湾库区水域微生物多样性,通过16S rDNA基因扩增和高通量测序分析了小湾库区6个采样点水域微生物群落结构组成及多样性差异。结果显示,小湾库区水体整体呈偏碱性,且含氧量丰富,COD含量为14.79~24.47 mg/L,TN浓度为0.53~2.39 mg/L,TP浓度为0.14~1.17 mg/L。不同采样点微生物Chao1指数、覆盖率均较高,Shannon指数为3.42~4.48,Simpson指数为0.029 8~0.091 9,反映出各采样点微生物群落多样性丰富,其中群落丰富度以W06区域最高。各采样点的菌门主要有变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),丰度之和可达90%以上,且以变形菌门为优势菌门；在属水平上以不动杆菌属(Acinetobacter)为第一优势菌属。POCA分析表明,W05、W06区域聚为一类,而W01、W02、W03、W04区域聚为一类,具有显著差异。结果表明,小湾库区水域整体水质状况良好,但部分区域已出现水体富营养化现象且有扩散趋势,需采取环境治理措施。从渔业可持续发展来看,应通过合理放养、合理捕捞的方式,充分利用水域中天然饵料资源,在保证小湾库区水力发电的正常运行的前提下,适当开发小湾库区渔业潜力。     

辽东半岛裙带菜室内常温全人工育苗：双高光控制、温度变化和配子体发育

2010年,作者在辽东半岛成功进行了裙带菜室内常温全人工育苗大规模生产试验,并全程进行了光照强度、温度和配子体发育相关性的研究。研究表明,采用双高光期(≥50μmolphotons/m2·s)调控配子体的生长和发育可达到理想效果。从采苗至度夏前,采用高光照使配子体充分完成营养生长;从度夏结束至幼苗出库前,同样采用高光照,使配子体快速发育形成孢子体并迅速生长。现场观察表明,只要光照强度逾越了诱导发育的阈值,裙带菜配子体在24℃仍然能够正常发育并形成孢子体;幼孢子体能够耐受24～26℃的高温,但是最适生长温度为20～22℃;孢子体越小,耐受高温能力越强。在24～26℃的高温条件下,幼孢子体生长缓慢,较大个体会出现尖端溃烂缺失的现象。在整个育苗过程中,根据温度变化和配子体的显微观察结果因地制宜地对光线进行实时调整。出库前培育的苗帘在幼苗密度、大小和健康方面均达到商业化栽培的要求。     

填海工程对海洋沉积物微生物群落的影响

为了解海域微生物的群落结构和空间差异,探究其与环境的潜在联系,选择大型石化基地浙江舟山市鱼山岛海域,以期为我国海洋工程建设的环境管理提供技术支撑。在基地建设围填海时期,设置10个海域生态监测站,按《海洋监测规范》和《海洋调查规范》对海域沉积物进行取样调查。结果显示,海域环境明显受到长江、钱塘江等入海河流的影响,有机碳(TOC)、石油类(Oil)、砷(As)、镉(Cd)、铜(Cu)和铅(Pb)均在海域西北形成高值区,并逐步向东部海域递减。应用Illumina MiSeq宏基因组高通量测序技术,在海域沉积物中鉴定得到古菌和细菌共39门、260科、431属。从门水平上看,变形菌门(Proteobacteria)在各站位均表现出明显优势,其相对丰度占总数的39%;其它较为丰富的门类包括放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和泉古菌(Crenarchaeota)。从属水平上看,Gamma变形菌是最主要的优势菌,其它主要种类还有Deltar变形菌、拟杆菌、放线菌、酸杆菌、浮霉菌(Planctomyces)、Beta变形菌和黏球菌(Myxococcus),Delta变形菌成为微生物群落的主要种类之一,显示海域环境一定程度地受到了沿岸人类活动的影响。微生物与环境因子的相关性分析表明,有机碳、砷和底栖生物对微生物门水平的群落分布具有显著性影响,奇古菌、黏胶球形菌和P-SR1与石油类、砷、铅、镉等重金属呈显著负相关。     

裙带菜常温育苗技术研究

利用对虾育苗空闲设施,进行裙带菜常温育苗,121块苗帘,其中发育较好的36块,中等的75块,较差的10块,最大藻体2.5毫米,平均121株/厘米。     

裙带菜褐藻糖胶的分离及部分理化性质研究

以裙带菜为原材料,采用水提法从裙带菜中分离褐藻糖胶,Sevag法去蛋白,乙醇分步沉淀法进行初步纯化。试验结果表明,裙带菜褐藻糖胶的最适提取温度为80℃,时间为8 h,加水量为1∶30,在最适条件下的提取率为1.72%,蛋白质含量为5.44%。对褐藻糖胶部分理化性质亦进行了研究,其特性黏度为5 mpa.s,pH为8.50,含有硫酸基。     

裙带菜全人工苗缠筏身水平式养殖试验

采用裙带菜全人工苗缠筏身水平式养殖与裙带菜全人工苗垂平式养殖两种养殖方式的对比方法。通过对裙带菜不同养殖方法的生长速度、鲜品菜品质、单位台筏产量、加工品的出成率、经济效益的对比分析。探讨裙带菜优势高产养殖的新方法。     

养殖海带、裙带菜根部附着力初步研究

选取我国北方沿海大型藻类主要养殖品种海带、裙带菜,通过水流冲击法及拉力计测试法,测量两种藻类不同生长阶段根部附着力大小,并初步分析其附着能力。试验结果显示,海带、裙带菜苗绳上幼苗脱落率与水流速度有明显的对数关系,海带与裙带菜之间差异显著(P<0.05)。海带幼苗脱落率(y)与水流速度(x)关系式为y=0.2384lnx-0.5556,相对附着系数为0.0329;裙带菜苗绳上幼苗脱落率与水流速度关系式为y=0.2795lnx-0.769,相对附着系数为0.0419,同规格裙带菜幼苗附着能力强于海带。成体海带、裙带菜根部最大承受力与藻体本身全长及湿质量等各项指标均显著相关,海带、裙带菜根部附着力随着藻体规格的增长而增大,同规格裙带菜附着力显著高于海带(P<0.05)。根据试验结果,建议在幼苗时期尽量减缓水流速度,流速<20cm/s,以避免幼苗大量死亡,当幼苗生长至一定规格后,适当增加水流速度,以保证藻体良好发育。     

利用扇贝养殖筏架立体养殖裙带菜海带的试验

利用扇贝养殖筏架进行裙带菜海带立体养殖,经5个月的养殖,裙带菜单株均长136.5cm。单产2530kg;海带单株均长175.6cm,单产3750kg,亩产值2.118万元,利润1.618万元。