烟台芦洋湾鼠尾藻种群生物量结构的季节变化

2005年2月至2006年1月对烟台芦洋湾鼠尾藻(Sargassum thunbergii)的生长情况进行了生态学调查。实验设立固定样方观测了鼠尾藻种群结构的季节变化,采用逐步回归分析法分析了生境因子对鼠尾藻生物量的影响。结果表明,(1)鼠尾藻分布在低潮线以上50～125cm的中潮带和低潮带之间;(2)生物量消长和平均藻体长度消长的季节变化趋势一致,呈双峰曲线(7月份和12月份达到峰值,9月份达到最低值);(3)生活周期可以划分为4个时期:休止期、生长期、繁殖期和衰退期,6月中旬到7月下旬为有性生殖期;(4)营养生殖贯穿全年,并呈现一定的季节变化;(5)快速生长期内(5-7月),其大小级层次明显,近似正态分布;(6)水温为影响其生长的主要因素,其次为浪冲击度和人为干扰,干露对鼠尾藻的生长影响不显著。总之,本调查区域的鼠尾藻种群呈现明显的季节变化,并与其他海区种群差异显著,生长地区的环境因素是导致差异的根本原因。     

鼠尾藻池塘栽培生态观察

2009年3月～2010年7月对鼠尾藻池塘栽培生长情况进行了研究分析。试验根据池塘水环境因子（水温、光照强度、盐度和pH）及鼠尾藻的生长特性,设置了自然苗、人工苗、帘子苗生长对比试验,不同水层、不同流速栽培试验及不同光照强度对鼠尾藻生长影响的试验。结果表明,1）相同试验条件下,自然苗生长最好,帘子苗其次,人工苗生长最慢;2）不同水层栽培结果显示,40～60cm水层鼠尾藻生长最好,其次是O～20cm水层,再次80～100cm水层,150～200cm水层生长最慢,并且于5月中旬即开始衰退脱落;3）流速1m/s条件下鼠尾藻生长最快,随着流速的逐渐降低,鼠尾藻生长也逐渐变慢;4）光照强度为4000～6000lX时鼠尾藻生长良好,高于10000lX或低于3000lX则鼠尾藻生长相对较缓慢。观察发现,池塘水温在12～18℃时鼠尾藻生长最快,在9～12℃和18～24℃时生长较缓慢,24℃以上停止生长并出现腐烂脱落现象。     

6个野生鼠尾藻种群遗传多样性的AFLP分析

运用AFLP分子标记技术对大连庄河石城岛(SCD)、瓦房店将军石(JJS)、长海县大长山(DCS)、旅顺董砣子(DTZ)和旅顺盐场(YC)5个野生鼠尾藻(Sargassum thunbergii)种群与山东蓬莱(PL)1个野生群体的共60个个体进行遗传多样性分析。采用10对引物组合共扩增出条带530条,其中多态性带417条,平均多态性检出比例为78.68%。AMOVA分析显示,大部分的遗传变异(76.58%)存在于种群内,少部分(23.42%)存在于种群之间。遗传分化系数(Gst)为0.2418,与遗传固定化系数(Fst)的值(0.2342)接近,表明鼠尾藻种群内部具有较高的遗传分化,同时种群间的基因流Nm=0.8175,表明基因流动较低。UPGMA聚类分析表明,大连5个野生鼠尾藻种群与山东蓬莱鼠尾藻种群遗传距离较远,明显聚为2支;大连种群中将军石和大长山2个种群聚为1支,遗传相似系数为0.7698,再与董砣子种群聚类到一起;盐场种群单独聚为1支,且与其他种群的遗传相似系数均在0.5830以下。分析结果表明,各鼠尾藻种群内部存在着较高的遗传多样性,而种群间的遗传多样性水平较低,其遗传距离的远近不仅与地理隔离因素有关,高盐等外界环境胁迫也可能起到了一定的作用。鼠尾藻的生殖方式、种群间基因流动的大小以及生长环境的差别可能是其种群分化的主要原因。     

鼠尾藻人工育苗技术研究

经过2年试验,取得了鼠尾藻人工育苗的成功,共出苗数百余万株,幼苗体高达到3．5mm,密度达到12株/cm~2,解决了鼠尾藻人工育苗的关键技术问题。专家鉴定认为该技术达国际领先水平。     

鼠尾藻的有性繁殖过程和幼苗培育技术研究

重点研究了鼠尾藻的有性繁殖特性和规律,系统观察了鼠尾藻的成熟季节,雌、雄生殖托的成熟、排卵、排精、受精卵的细胞分裂、假根的形成、幼孢子体的构建和生长特征。并在实验室进行采苗和苗种培育试验,获得理想结果,该培育技术可以应用到生产中。     

鼠尾藻池塘秋冬季栽培生态观察

2010年10月～2011年3月对鼠尾藻池塘秋冬季栽培的生长情况进行了观察与分析。选择池塘水温、光强、盐度和pH,研究其对鼠尾藻1年苗、两年苗在不同水层的养殖效果。结果表明,1)40～60cm水层鼠尾藻生长最好;其次是80～100cm水层;0～20cm水层生长最慢;2)1年苗、2年苗在整个试验期间均未发现生殖托。其中部分两年苗藻体生长出1～2cm左右次生分枝,而1年苗均未发现次生分枝;1年苗于11月中旬开始生长出气囊,两年苗于试验开始时就有气囊,12月中旬鼠尾藻气囊开始腐烂脱落,至翌年1月上旬池塘水温降至0℃以下,池塘水体表层出现结冰现象,此时鼠尾藻气囊已大部分脱落,同时有腐烂脱落现象,藻体缩短、变瘦,湿重降低,体色呈黑褐色。2月下旬随着水温的逐渐回升,鼠尾藻又有生长现象,体长及湿重均有增长,至3月上旬发现气囊。3)鼠尾藻两年苗生长情况比1年苗略好,其同一时期测量的藻体平均体长和单株藻体平均湿重均比1年苗大,鼠尾藻两年苗S值(S=单株藻体平均湿重(g)/藻体平均体长(cm))大于1年苗。     

鼠尾藻的开发与利用现状

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)是我国沿海一种常见的经济褐藻,是刺参和鲍的天然优质饵料。近年来,随着以刺参为代表的海珍品养殖业的蓬勃发展,野生鼠尾藻资源正面临严重破坏,对鼠尾藻资源的有效利用日益引发关注。文章综述了鼠尾藻的营养及生理活性研究,阐析了鼠尾藻在医药保健、食品、生态修复等行业的应用现状及开发潜力,对提高资源综合利用程度、提升产业开发能力具有一定参考意义。     

鼠尾藻规模化育苗技术研究

在室内条件下,于鼠尾藻成熟时期,采集山东、大连地区的鼠尾藻种藻850kg,经过阴干刺激,共获取孢子体30．6亿粒。在水温20～23℃,光照在2500～8000lx条件下,培育水体300m^3,铺设鼠尾藻苗帘400帘,经室内培养20天后,每帘附着鼠尾藻幼苗约200万棵,共培育出平均体长1．5mm鼠尾藻幼苗约8亿棵,附苗率达到26．1％。     

鼠尾藻对不同浓度硝酸盐的静态吸收研究

藻类修复富营养化水体中的硝酸盐的效果主要体现在对其吸收能力上。为了准确把握鼠尾藻对硝酸盐的吸收能力,在人工养殖的条件下,通过观察模拟自然海区环境条件下鼠尾藻对不同浓度硝酸盐的吸收情况,研究了鼠尾藻在不同污染程度的海区中除氮量的贡献率大小。结果表明：当硝酸态氮含量为10～30μmol.L-1时,吸收速率随着硝酸盐含量的增加而增大,在硝酸盐浓度为30μmol.L-1时吸收速率最大,但随着硝酸盐含量的继续增加,吸收速率反而降低。说明硝酸盐含量约为30μmol.L-1时,鼠尾藻对硝酸盐的吸收能力最强。     

Cu2+对鼠尾藻幼孢子体生长的影响

以鼠尾藻Sargassumthunbergii幼孢子体为材料,研究了Cu2+对不同生长时期的鼠尾藻幼孢子体生长的影响。不同生长时期的鼠尾藻幼孢子体对微量Cu2+都是敏感的。对于早期的鼠尾藻幼孢子体,5μg/L以上浓度的Cu2+对其正常生长不利;当Cu2+浓度达到或超过250μg/L时,该时期幼孢子体基本停止生长。对于后期的鼠尾藻幼孢子体,10μg/L以上浓度的Cu2+对其正常生长不利;1μg/L浓度的Cu2+对其生长有促进作用;当Cu2+浓度达到或超过50μg/L时,该时期幼孢子体增长缓慢或基本停止生长。鼠尾藻幼孢子体的假根由于结构和功能特性,对Cu2+的敏感程度不大,Cu2+处理初期依然表现出快速增长。     

桑沟湾筏式养殖鼠尾藻(Sargassum thunbergii)的生长特性

2014年4-6月在桑沟湾海区进行鼠尾藻(Sargassum thunbergii)海上筏式养殖实验,分析了鼠尾藻在桑沟湾的生长特性,调查了藻体上的附着生物.结果显示,(1)鼠尾藻在桑沟湾海域生长迅速,水温为10-17℃时特定生长率最高,可达6.10％/d;根据特定生长率与水温的关系,获得了鼠尾藻的最佳生长温度为14.9℃;(2)5月10日开始有生殖托形成,水温达到20.4℃时,鼠尾藻生殖托大量成熟,并有放散;(3)养殖期间,鼠尾藻最大长度达187.05 cm,均长可达112.31 cm;干湿比由0.147(4月)上升至0.189(6月);每公顷产量可达43.95 t(湿重),相当于干重为8.25 t;(4)藻体上有大型附着生物16种,主要优势种为尖嘴扁颌针鱼鱼卵、玻璃海鞘和海绵;附着生物的生物量随着水温升高而增加.研究表明,海区的附着生物对鼠尾藻的生长影响不大,在桑沟湾大规模养殖鼠尾藻是可行的.     

鼠尾藻有性繁殖和幼孢子体发育的形态学观察

野外跟踪观测烟台芦洋湾地区鼠尾藻的成熟繁殖状况,采集临近成熟的鼠尾藻至实验室培养,跟踪观测其卵子的排放、卵子和受精卵的发育、假根的生长以及幼孢子体的前期发育。试验结果表明,本地区鼠尾藻繁殖期集中在6—8月,鼠尾藻的卵子发育属8核1卵型,卵子受精后约20 h开始脱离生殖托,受精卵先连续进行2次的横分裂,而后再由一端的1个细胞发育成假根,另外2个发育成体细胞。幼孢子体在约2 mm时开始形成分枝突起。     

鼠尾藻的生物学特性及筏式养殖技术研究

报道了鼠尾藻的生物学特性及人工筏式养殖技术。经106天的筏式养殖，藻体平均长度从5.5cm长到79.1cm；每绳重量从860g长到3500g，而对照组只长到1750g。试验组每667m^2产值约6000元。     

鼠尾藻多酚分级组分的抑菌活性研究

采用平板生长抑制法对鼠尾藻Sargassum thunbergiikuntze多酚化合物各分级组分进行抑菌活性研究。结果表明,在一定浓度范围内各分级组分对副溶血弧菌、哈维氏弧菌、沙蚕弧菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鳗弧菌、溶藻弧菌和四联微球菌等受试菌株均有抑菌活性。其中,分级组分I(Mr5.0×103)的抑菌效果优于其他组分,对副溶血弧菌、哈维氏弧菌和沙蚕弧菌的最低抑菌浓度(MIC)值为900μg/ml,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鳗弧菌和溶藻弧菌的MIC值为1 800μg/ml,对四联微球菌的MIC值为3 600μg/ml。另外,组分I(Mr5.0×103)显示出较好的热稳定性,在pH 3~4时对受试菌的抑菌活性最强。     

Damage to the Membrane Permeability and Cell Death of Vibrio parahaemolyticus Caused by Phlorotannins with Low Molecular Weight from Sargassum thunbergii

ABSTRACT

To understand the mode of action of low molecular weight phlorotannins (LMPs) from Sargassum thunbergii against Vibrio parahaemolyticus, effects of LMPs on the growth curve and the content changes of some substances in culture media were investigated, and those on morphological and ultramicrostructure were also observed by scanning electron microscope and transmission electron microscopy. The results showed that LMPs inhibited thalli growth at logarithmic phase and damaged the cell membrane and cell wall of tested bacteria which led to the leakage of cytoplasm and the deconstruction of membrane permeability. The present study indicates that LMPs as natural products in seaweeds deserve further investigation for food safety control and aquacultural drugs.