鲜冻与酸处理对坛紫菜和浒苔苗存活的影响

采用直接鲜冻和酸处理的方法分别对不同大小的坛紫菜和浒苔藻体进行了处理,旨在建立一种可以有效杀死浒苔而保留坛紫菜的简便方法。实验结果表明:体长为1～2 cm的坛紫菜和浒苔幼苗不经干燥直接鲜冻5 d,坛紫菜苗的细胞成活率达到90%左右,而浒苔只有50%,恢复培养30 d,坛紫菜苗生长良好,只有梢部的少量细胞死亡,而浒苔苗则大部分变黄死亡。用pH为2.0的柠檬酸溶液处理体长为5 cm左右的中苗3 min,坛紫菜的细胞成活率仍高达90.9%,但浒苔的细胞成活率只有58.5%,恢复培养30 d,浒苔的生长受到明显抑制,坛紫菜的生长则基本未受影响;用pH为2.3的盐酸溶液处理长度为5 cm的坛紫菜苗,效果更好,处理1 min的坛紫菜细胞存活率高达97%,而浒苔的细胞成活率则低于20%,恢复培养一段时间,浒苔苗全部死亡,而坛紫菜经盐酸溶液处理1 min、3 min和5 min后的叶状体,仍然正常生长,长度明显增加。依据上述研究结果,如果在海上栽培的坛紫菜网帘上出现大量浒苔附生,在紫菜幼苗期(体长1～2 cm)采用直接鲜冻,中苗期(体长5 cm左右)采用盐酸溶液处理,基本可以达到清除浒苔,确保坛紫菜正常生长的目的。研究亮点:...     

营养盐浓度对坛紫菜叶状体生长的影响

为了提高坛紫菜叶状体的培养效果,在海水中分别添加2%、4%、6%、8%和10%的MES培养基,配出5种不同的培养液,并分别将其标记为1MES、2MES、3MES、4MES、5MES,然后分别用它们培养坛紫菜叶状体,结果显示:在培养的前两周,5个组的叶状体生长和湿重增加无明显差异,但两周后,各组叶状体的生长开始出现显著差异,其中2MES组和1MES组的生长速度快于其它3组.培养21 d后,5个试验组的叶状体平均长度依次为2MES组>1MES组>5MES组>3MES组>4MES组;叶状体湿重增加依次为2MES组>5MES组>1MES组>3MES组>4MES组;叶状体的叶绿素a(Ch1.a)的含量在2MES中最高,1MES最低,其它组相差不大;藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)含量在2MES中比3MES中略低,但高于其它组.上述结果表明,在海水中添加4%的MES培养基对坛紫菜叶状体的生长是最适宜的,这一结果对以往文献中报道的使用MES培养基时一般只在海水中添加2%的浓度将是一个有益的修正.     

三十烷醇对坛紫菜叶状体生长的影响

为了探讨三十烷醇对坛紫菜野生型品系（WT）叶状体生长的影响作用,用1×10-7、3×10-7、5×10-7和7× 10-7的三十烷醇溶液处理WT品系叶状体1 d,恢复正常条件充气培养25 d后发现：在上述浓度范围内,3×10-7组对WT品系的叶状体的促生长效果最明显,5×10-7组次之,1×10-7组处理几乎无效果,而7×10-7组对叶状体生长有一定的抑制作用。与对照组相比,3×10-7组叶状体的平均长度增加了94.92%,叶绿素a、藻红蛋白和藻蓝蛋白含量分别提高了26.00%、92.88%和84.89%。三十烷醇对WT品系叶状体生长的促进作用呈现出先增加后降低的趋势,而且这种促生长作用会持续到处理后20 d左右。上述结果表明：适宜浓度的三十烷醇溶液（3×10-7）浸泡处理可以显著、持续地促进WT品系的叶状体生长,增加光合色素和色素蛋白的含量。     

坛紫菜耐高温品系的选育与海区中试

利用人工诱变和体细胞再生技术,选育出可在30℃下生长的坛紫菜耐高温品(Q-1),实验结果表明:(1)在高温(28℃和30℃)下培养15d,Q-1品系的壳孢子成活率分别为76.8%和60.1%,分裂率分别为100%和83%;而对照组野生型(WT)品系的壳孢子成活率分别为15.9%和6.7%,分裂率分别为90.4%和63.8%。Q-1品系的壳孢子成活率和分裂率均远高于WT品系。(2)在常温(24℃)下培养35d的Q-1和WT品系壳孢子苗,在24℃、28℃和30℃组中再分别培养25d,Q-1品系的苗平均体长分别增加了19.4、10.8和2.8倍,而WT品系的苗平均体长分别只增加了7.3、1.7和0.9倍;Q-1品系的苗平均体长分别为WT品系的2.5、5.8和1.9倍。另外,在28℃和30℃中培养15d的WT品系幼苗发生了大面积腐烂;而Q-1品系幼苗没有出现任何烂苗迹象,表现出较好的生长。Q-1品系在海区中试中也表现出很好的耐高温特性。2008年秋季,坛紫菜采苗后遇到了长时间的高温天气,当地传统养殖的坛紫菜野生种发生了大规模腐烂与脱苗,产量大幅度减少;而Q-1品系的苗仍然维持良好的生长势头,没有出现烂苗,取得了高产。由此证实,Q-1品系是既能较快生长又耐高温的品系,有很大的生产应用价值。     

腐烂浒苔对海洋生态的影响

为探讨腐烂浒苔对海洋生态环境的影响,本文通过次溴酸盐氧化法对浒苔腐烂过程中水体营养盐和小分子等元素含量的具体变化进行测试,分析在自然海水环境中浒苔的腐烂过程、分解速度以及对水体生态环境的影响和变化,从而研究浒苔腐烂对海水生态环境的影响.结果发现,生物量最高的组别(5.0 g/L)最先进入腐烂分解状态,需要分解的时间最长...     

浒苔和条浒苔生长及其氨氮吸收动力学特征研究

研究了浒苔(Enteromorpha prolifera)和条浒苔(Enteromorpha clathrata)在室内条件下的生长及其氨氮吸收动力学特征。结果表明:浒苔和条浒苔藻体体重日生长率分别为17.30%和16.82%;浒苔和条浒苔藻体幼苗在温度25℃和光照140μmol/(m2.s)的条件下达到最大体长日生长率,分别为78.9%和82.1%。在1~10 g/L密度范围内,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随密度和时间的增加而增加,当藻体密度为10 g/L时,NH4+-N浓度分别下降了86.43%和84.13%。两种浒苔对NH4+-N吸收速率与介质中NH4+-N浓度呈显著的线性关系,在NH4+-N浓度为400μmol/L时,30 min后浒苔和条浒苔的吸收速率分别为421和409μmol/(gDW.h),说明两种浒苔吸收氨氮的方式以被动扩散为主。在400μmol/L的起始浓度下,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随时间变化呈现3个不同阶段:在75 min内呈快速吸收阶段,75~185 min为内部NH4+-N控制的吸收阶段,250 min后为外界NH4+-N浓度控制的吸收阶段;在700 min后,...     

浒苔和条浒苔生长及其氨氮吸收动力学特征研究

研究了浒苔(Enteromorpha prolifera)和条浒苔(Enteromorpha clathrata)在室内条件下的生长及其氨氮吸收动力学特征。结果表明:浒苔和条浒苔藻体体重日生长率分别为17.30%和16.82%;浒苔和条浒苔藻体幼苗在温度25℃和光照140μmol/(m2.s)的条件下达到最大体长日生长率,分别为78.9%和82.1%。在1~10 g/L密度范围内,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随密度和时间的增加而增加,当藻体密度为10 g/L时,NH4+-N浓度分别下降了86.43%和84.13%。两种浒苔对NH4+-N吸收速率与介质中NH4+-N浓度呈显著的线性关系,在NH4+-N浓度为400μmol/L时,30 min后浒苔和条浒苔的吸收速率分别为421和409μmol/(gDW.h),说明两种浒苔吸收氨氮的方式以被动扩散为主。在400μmol/L的起始浓度下,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随时间变化呈现3个不同阶段:在75 min内呈快速吸收阶段,75~185 min为内部NH4+-N控制的吸收阶段,250 min后为外界NH4+-N浓度控制的吸收阶段;在700 min后,...     

用人工海水培养坛紫菜的初步研究

用天然海水与海水晶配置成的人工海水按10∶0,8∶2,6∶4,4∶6,2∶8,0∶10的体积比配成6种不同的培养液,用它们培养野生型坛紫菜叶状体。培养30 d后,叶状体的生长情况如下:在100%天然海水中培养的坛紫菜叶状体生长最快,其它组的生长快慢依次为:含20%>40%>60%>80%的海水晶人工海水组。在100%海水晶人工海水组培养的叶状体5 d后死亡。叶状体叶绿素a(Chl.a)含量在20%海水晶人工海水组中最高,其余各组的含量相差不大,但藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)含量均比100%天然海水组稍低。用上述6种培养液培养坛紫菜丝状体,结果表明在60%海水晶人工海水组中培养的自由丝状体鲜重增加最明显,生长情况最好,100%天然海水组增重最少,其余各组增重差异不明显。坛紫菜丝状体在100%海水晶人工海水中生长良好,这说明可以用海水晶人工海水来培养坛紫菜丝状体。     

用人工海水培养坛紫菜的初步研究

用天然海水与海水晶配置成的人工海水按10∶0,8∶2,6∶4,4∶6,2∶8,0∶10的体积比配成6种不同的培养液,用它们培养野生型坛紫菜叶状体。培养30 d后,叶状体的生长情况如下:在100%天然海水中培养的坛紫菜叶状体生长最快,其它组的生长快慢依次为:含20%>40%>60%>80%的海水晶人工海水组。在100%海水晶人工海水组培养的叶状体5 d后死亡。叶状体叶绿素a(Chl.a)含量在20%海水晶人工海水组中最高,其余各组的含量相差不大,但藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)含量均比100%天然海水组稍低。用上述6种培养液培养坛紫菜丝状体,结果表明在60%海水晶人工海水组中培养的自由丝状体鲜重增加最明显,生长情况最好,100%天然海水组增重最少,其余各组增重差异不明显。坛紫菜丝状体在100%海水晶人工海水中生长良好,这说明可以用海水晶人工海水来培养坛紫菜丝状体。     

坛紫菜天然红色变异体的分离与特性分析

在坛紫菜栽培群体中发现一棵红色块与野生色块相嵌的颜色变异叶状体,在实验室进行红色藻块的体细胞再生克隆培养,获得了纯红色变异体。与野生型相比,红色变异体在叶状体的形态、颜色、生长速度、成熟、藻胆蛋白及叶绿素含量等方面均存在着明显的差异。红色变异体的颜色呈铁锈红色,体形宽大,生长速度明显快于野生型,培养400多天仍不成熟。与野生型相比,它的叶状体活体吸收光谱除各吸收峰的峰值有变化外,第4个吸收峰的峰顶(藻蓝蛋白的吸收峰)向短波方向移动了约3 nm,表明其藻红蛋白的结构有可能发生了改变。另外,它的藻红蛋白(PE)和叶绿素a的含量均显著增加,但藻蓝蛋白(PC)的含量有所下降,使得PE/Chl. a和PC/Chl. a的比值较高, 但PE/PC比值较低。培养400 d的红色变异体的体细胞再生体中,正常叶状体和畸形叶状体的百分数分别为78.49%和19.81%,根丝细胞苗占1.7%,未见细胞团出现,说明该变异体的不成熟是由叶状体的细胞分化严重延缓所致。     

不同采收期坛紫菜的风味比较

坛紫菜的采收有"分茬"的特点,为科学评价不同采收期的坛紫菜在风味方面的差异,采用电子舌、电子鼻和气相离子迁移谱仪对一水、二水、三水、四水和五水坛紫菜的滋味和挥发性成分进行检测。结果表明:在滋味方面,前期采收的坛紫菜鲜味和鲜味回味等令人愉悦的滋味更为强烈,随着采收期的延后,苦味、涩味等不愉快的滋味强度逐渐增强;在挥发性成分方面,不同采收期的坛紫菜差别明显,采收期邻近的样品挥发性成分的种类和含量也较为接近,一水坛紫菜的挥发性成分以2-乙基呋喃和阈值相对较高的酮类、醇类为主,二水和三水坛紫菜中丁内酯、2-己烯-1-醇、1-辛烯-3-醇含量相对较高,四水和五水坛紫菜中壬醛(青草味)和苯甲醛(苦杏仁味)含量较高。采用电子舌和电子鼻可以快速、准确区别不同采收期坛紫菜的风味。     

坛紫菜自由丝状体移植育苗的初步研究

为建立有效的坛紫菜自由丝状体移植育苗技术,以坛紫菜的2个选育品系"申福1号"和"申福2号"及野生型品系为实验对象,初步研究了自由丝状体的移植量、移植后培养的光密度和温度对贝壳丝状体的生长和壳孢子放散量的影响,结果如下:当自由丝状体移植量为50～500 mg/m2,随着移植量的增加,贝壳丝状体的藻落数显著增加,但移植量如果超过100 mg/m2,贝壳丝状体的壳孢子放散量反而减少。培养光密度在10～50μmol photons/(m2.s)范围内,随着光密度的增加,贝壳丝状体的生长速度明显增快,但壳孢子的放散量却随着光密度的提高而减少。培养温度在15～25℃范围内,随着温度的升高,贝壳丝状体的生长明显加快;在15～20℃范围内,壳孢子放散量随着培养温度的升高而增加,在20～25℃范围内,壳孢子放散量反而随着培养温度的升高而减少。上述结果表明,在坛紫菜自由丝状体移植育苗中,过大的丝状体移植量、过高的培养温度和光密度均会导致贝壳丝状体的壳孢子放散量减少。     

坛紫菜与Pyropia radi的种间杂交实验

为探讨坛紫菜（Pyropia haitanensis）种间杂交的可行性,进一步选育坛紫菜新品系,以野生型坛紫菜作为母本,以采自印度的Pyropia radi作为父本进行种间杂交,并以亲本叶状体细胞的液泡大小与色素体的大小和颜色作为遗传标记：母本的细胞内液泡较小,具一个较大的色素体,颜色偏红;父本的细胞内具有一个很大的液泡,但色素体较小,颜色偏褐带黄。杂交实验结果如下：依据液泡体积、色素体的大小和颜色区分,在F1叶状体中出现了6种类型的细胞：2种亲本细胞类型,4种杂交重组细胞类型,它们分别为母本型（Ph）,父本型（Pr）,似母本型（Ph′,液泡大小与Ph相同,但色素体偏黄）,似父本Ⅰ型（Pr′,液泡比Pr小,且色素体偏红）,似父本Ⅱ型（Pr″,液泡大小介于Pr和Pr′之间,且色素体颜色比Pr′更浅）,似父本Ⅲ型（Pr,液泡大小与Pr相同,但色素体稍黄）。这6种细胞在F1叶状体上出现分离,并呈块状直线排列。在F1叶状体中出现大量由2～4个色块构成的颜色嵌合体和少数单色的叶状体。上述结果证实这两种紫菜的种间杂交是成功的,并且F1叶状体是成活和可育的,为今后选育种间杂交新品种奠定了基础。     

酸处理对薄壳山核桃和山核桃幼苗生长和生理的影响

为探究薄壳山核桃和山核桃幼苗对酸处理的生理生化响应,以一年生的薄壳山核桃(CI)和山核桃(CC)实生苗为试材,分别采用pH 6.0(CK)、pH 5.0(轻度酸处理)、pH 4.0(中度酸处理)和pH 3.0(重度酸处理)的霍格兰氏营养液培养植株,并测定其生理生化指标。结果显示：在重度酸处理下,与CK组相比,薄壳山核桃和山核桃实生苗的株高分别增加15.23%和15.36%,地径分别增加11.91%和13.88%;而两者的幼苗叶片数量均急剧减少。薄壳山核桃和山核桃幼苗的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均随pH值的下降显著减小。在重度酸处理下两种植株的净光合速率均小于0,说明幼苗呼吸速率大于光合速率。与CK组相比,薄壳山核桃和山核桃胞间CO₂浓度增幅分别为27.26%和19.21%,气孔导度降幅分别为35.51%和65.88%,蒸腾速率降幅分别为32.80%和64.14%。总之,随着营养液pH值的降低,山核桃的光合参数变化幅度大于薄壳山核桃,两种植株的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v     

浒苔与球等鞭金藻相互抑制的实验验证

研究了实验室条件下漂浮绿潮海藻浒苔（Ulva prolifera ）与微藻球等鞭金藻（Isochrysis galbana）之间的相互抑制作用,并对作用机制进行了初步探讨。结果表明,在浒苔和球等鞭金藻初接种量分别为1 gFW/L和1×10⁴ cells/mL的共培养系统中,实验初始阶段（前3 d）NO₃^-、PO₄^3-浓度显著高于浒苔和球等鞭金藻各单培养组,说明共培养系统中浒苔和球等鞭金藻彼此之间产生了显著抑制作用,其中浒苔对球等鞭金藻抑制率为96.62%,球等鞭金藻对浒苔的抑制率为19.67%,从而导致对NO₃^-、PO₄^3-吸收速率的降低;从第4天到实验结束,共培养体系中NO₃^-、PO₄^3-浓度逐渐升高,镜检也显示浒苔和球等鞭金藻细胞发生了断裂、肿胀和死亡现象,而单培养组中NO₃^-、PO₄^3-浓度持续下降,说明共培养系统中由于浒苔和球等鞭金藻的死亡而向培养液中释放了营养盐。本研究表明在营养盐浓度和浒苔生物量相对较低的情况下,浒苔和球等鞭金藻彼此之间存在化感作用。     

坛紫菜HSP20基因家族成员的全基因组鉴定及生物信息学分析

【目的】鉴定坛紫菜（Pyropia haitanensis） HSP20基因家族成员（PhHSP20s）,并进行生物信息学及表达谱分析,为揭示PhHSP20s基因在坛紫菜生长发育和非生物胁迫下的调控机理提供理论依据。【方法】对坛紫菜基因组序列进行基因结构预测,利用隐马尔可夫模型在坛紫菜蛋白序列中搜索含有ACD结构域且分子量为12~43 kD的HSP20家族蛋白,并对其理化性质、系统进化及编码基因启动子顺式作用元件和表达特性进行分析。【结果】从坛紫菜全基因组鉴定出8个PhHSP20s基因,其不均匀地分布在5条Scaffolds上,均只含有1个外显子,无内含子,开放阅读框（ORF）长度为402~930 bp,其编码蛋白的氨基酸残基数量为133~309个,分子量为13.7~31.9 kD,理论等电点（pI）为5.50~10.49,多数蛋白呈酸性。系统发育进化树分析结果显示,陆生植物（拟南芥）、红藻（脐形紫菜和坛紫菜）和细菌（大肠杆菌） HSP20分别聚类为独立的一支,但绿藻（莱茵衣藻） HSP20聚类为2个分支,分别与陆生植物和红藻HSP20聚类在一起;红藻（脐形紫菜和坛紫菜） HSP20蛋白高度相似,亲缘关系近,可分为2个小分支,均与陆生植物HSP20的亲缘关系较远,不属于陆生植物中已报道过的任何HSP20亚族。PhHSP20s基因启动子上除了含有保守的通用元件外,还含有非生物胁迫响应元件。在PhHSP20s基因中,除PhHSP32基因几乎不在任何条件下表达外,其余PhHSP20s基因至少在1种条件下高表达,且部分PhHSP20s基因表现出相似的表达模式;部分PhHSP20s基因在不同生长阶段、光质培养条件、失水胁迫和盐胁迫下具有表达特异性,即在生殖细胞发育阶段和单性生殖孢子发育期高表达,在低盐胁迫下高表达。【结论】坛紫菜HSP20家族基因在基因数目、基因结构及系统进化上明显不同于陆生植物HSP20家族基因,推测HSP20基因复制事件在红藻和陆生植物分化之后独立发生,且在坛紫菜生长发育和非生物胁迫应答中发挥作用。     

条斑紫菜壳孢子的抗生素敏感性研究

以往研究紫菜细胞对抗生素的敏感性时,常以叶状体的酶解单离体细胞为材料,但由于来自同一个叶状体的体细胞处于不同的分化阶段,离体培养时,体细胞的成活、再生和发育途径均不相同,从而无法准确地判断抗生素对紫菜离体细胞的生长和发育影响。以成活、萌发和发育途径等几乎一致的条斑紫菜壳孢子为研究材料,较系统地观察了3种抗生素对壳孢子的成活、生长和发育的影响。结果表明：卡那霉素能促进条斑紫菜壳孢子的萌发、生长和发育。加卡那霉素培养7 d,26%的壳孢子萌发体,其细胞数多于20个,比对照组多2倍,培养11 d和18 d,萌发体的平均长度分别为对照组的1.6倍和2.1倍。氨苄青霉素能显著地抑制条斑紫菜的壳孢子萌发、生长和发育,造成细胞的分裂速度减缓、叶状体发育异常。加氨苄青霉素培养7 d,80%的壳孢子萌发体的细胞数少于15个,培养11 d和18 d,各试验组的壳孢子萌发体的平均长度均显著低于对照组,并且随着氨苄青霉素浓度的提高,萌发体的平均长度下降。氯霉素对条斑紫菜的壳孢子具有强烈的致死作用。加氯霉素培养7 d,浓度大于100 μg/mL的各试验组的壳孢子萌发体全部死亡;培养11 d,低浓度组（50 μg/mL）的萌发体也全部死亡,90%以上的萌发体的细胞数小于5个。由此得出,氯霉素是开展条斑紫菜基因工程的理想抗性选择压力。