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。     

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％。     

鼠尾藻次生代谢产物及活性物质的研究进展

鼠尾藻是我国沿海常见的一种经济褐藻,含有丰富的褐藻多酚、多糖类等活性物质,具有一定的开发应用价值。近几年来,国内外学者从化学角度对鼠尾藻进行了深入系统的研究。本文综述了国内外学者对鼠尾藻次生代谢产物和活性物质方面的研究进展,期望对鼠尾藻的进一步研究提供理论依据。     

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。     

鼠尾藻有性生殖人工育苗与养成技术初步研究

2007-2010年,通过4年研究试验鼠尾藻有性生殖与人工育苗技术,由年采附苗30．4m^2提高到1392m^2。鼠尾藻自然生长株高一般10-50cm,少数可达120cm,采用有性生殖人工培育苗养殖,株高可达到315cm,养殖产量（干品）达到481kg／1000m苗绳。鲜干比4．6～5：1。     

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。     

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。     

鼠尾藻幼苗的室内培养及有性生殖同步化

为了优化鼠尾藻幼苗生长与同步生殖的室内培养条件,实验以长度为5 cm左右的鼠尾藻幼苗为材料,在培养箱中给予不同的温度、光照强度和营养盐配比［KNO₃(mg)∶KH₂PO₄(mg)］等生长条件,通过跟踪测量生长情况,观察记录幼苗形态变化、生殖器官形成及生殖特点,寻找有利于幼苗室内生长和繁殖的适宜组合条件,实现生殖托提前发育和受精作用的同步化。实验结果表明,培养条件对鼠尾藻幼苗长度增长率的影响为温度>营养盐配比>光照强度;对质量增长率的影响为温度>光照强度>营养盐配比。培养温度越低气囊出现时间越早。侧枝的生成与营养盐配比具有一定的关系,总体上营养盐中KH₂PO₄所占比例越高侧枝出现时间越晚。生殖托生成的时间受到温度的影响最为显著。实验中受精卵的形成与脱落也明显受到温度的调节,温度越高生殖托生长越缓慢,卵受精时间越晚。光照越强藻体色素含量越低。室内培养的鼠尾藻完成繁殖过程比自然生长的个体提前3～4个月,并且平均每克藻体可以采苗约300棵。     

鼠尾藻有性繁育及人工育苗技术的初步研究

对鼠尾藻有性繁育规律进行观察、研究。鼠尾藻雌、雄异株,在黄海北部其生殖季节是7月上中旬,高光照和升温可促进精卵成熟,鼠尾藻在海区和室内都可正常完成受精。干露1~2h能促进幼孢子体生长,幼孢子体在实验范围的光照强度(1000~4000lx)下,光照越强生长越快;在试验盐度(21~40)范围内均可正常生长。在此基础上建立起了鼠尾藻人工苗种繁育技术,并对鼠尾藻有性繁育技术中存在的问题及今后研究的方向进行了分析。     

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。     

基于有性繁殖的鼠尾藻规模化繁育试验

2007～2009年间,先后在威海小石岛开展了两次鼠尾藻的规模化人工育苗试验,在威海周边和青岛开发区海域进行了3次保苗实验。两年育苗的试验规模均为10个育苗池(规格一致,均为2m×5m)和部分备用池。所用种菜主要在威海附近的多个海域采集,其中以小石岛采集的种菜最为理想。通过6种常见附着基的对比试验,附着基以竹帘附苗密度最高,操作方便和附苗量结合理想的附着基是织带帘。平面基质上的附苗密度最大,达到30株/cm2。2007年出幼苗750.7万株,平均苗长3.5mm;2008年出幼苗3015.42万株,平均苗长3.2mm。本试验发现,鼠尾藻幼苗早期发育中,幼苗附苗较均匀,但生长到4mm后,幼苗有大面积脱落的现象,随着日后的生长,苗种密度也逐渐下降,到10mm时密度降低到0.2～1.0株/cm2。     

鼠尾藻新生枝条的室内培养及条件优化

在2004年冬季用正交试验法考察了温度、盐度、氮肥(硝酸钠)浓度和光照强度4个因子的不同水平下对鼠尾藻Sargassu mthunbergii2~4cm新生枝条生存和生长速度的影响。结果表明,这些枝条能够在室内适宜条件下存活并生长,优化的条件组合是:水温16℃、盐度20、氮肥15mg/L和光照4000lx。光照在最高试验水平下得到高值,预示着更高强度的光照会更有利于生长。温度对鼠尾藻有显著影响,22℃即不能正常存活。极差(R)排列顺序为:温度>光照>误差>盐度>氮肥,据此可以判定在试验取值范围内温度和光照影响较大,而盐度和氮肥的影响小于误差,为次要因素。     

鼠尾藻基因表达对干露胁迫响应的初步研究

为阐释鼠尾藻对干露胁迫的适应机制,本研究应用RNA-Seq技术从基因表达水平上研究了鼠尾藻对干露胁迫的分子响应过程。对照组CO1获得17 532 085条clean reads,3 h干露胁迫的处理组DR2获得14 479 820条clean reads。CO1中检测到的表达基因数为20 966个,DR2中检测到的表达基因数为20 588个。CO1和DR2组间差异表达的基因总数为476个;相对于CO1,DR2中表达上调的基因数为135个(28.36%),表达下调的基因数为341个(71.64%)。GO分析共富集得到915个GO term,其中143个GO term涉及的基因表达上调,860个GO term涉及的基因表达下调。pathway富集分析发现104个代谢途径被富集,其中表达上调基因参与的代谢途径数为10个,表达下调基因参与的代谢途径为101个。差异表达基因编码热休克蛋白家族、抗氧化酶系统、与蛋白合成、加工及降解的相关因子等。以上结果表明,鼠尾藻对干露胁迫的分子响应是一个复杂的过程,涉及众多生化代谢途径和信号转导途径。     

鼠尾藻人工苗种保苗及海上养殖技术研究

为了完善鼠尾藻(Sargassum thunbergii)人工苗种培育及海上养殖技术,在大连旅顺海区及刺参池塘进行了鼠尾藻人工苗种保苗及养殖试验。试验结果表明,鼠尾藻人工苗种在室内培养20 d左右,株高2 mm以上,假根15根以上时,下海保苗为宜。鼠尾藻幼苗保苗、人工养殖方式为表层平养。保苗海区选择风浪不大的海湾。在刺参池塘保苗要求选择水深2 m以上的池塘,养殖位置在进水口附近。保苗3个月后海上鼠尾藻平均株高4.26 cm,刺参池塘鼠尾藻平均株高1.98 cm。将6 cm以上的幼苗夹直径1.5 cm的聚乙烯绳上进行海上养殖试验。养殖8~9个月后,鼠尾藻长至平均株高61 cm。     

大连沿海野生鼠尾藻种群生态调查

2009年7月至2010年7月对大连沿海4个采样点潮间带野生鼠尾藻种群的生长发育情况进行了生态学调查.结果显示,鼠尾藻种质资源的生态分布受海域地貌特征、自然环境条件、人为干扰等多方面因素的影响.藻体长度和质量增长受海水表面温度的影响最为显著,与盐度的季节变化无相关性.7-10月各种群生物量和长度达到最高值,5-7月出现...     

鼠尾藻人工育苗关键技术

鼠尾藻（Sargassum thunbergii）为我国暖温带多年生种类,属褐藻门、马尾藻属,不仅是海参育苗和养殖的理想饵料,还具有较高的工业、营养和药用价值。由于海参养殖规模的不断扩大,对鼠尾藻的需求也日益增长,囚此人们开始无节制地在自然海区采挖,这一做法近年来愈演愈烈,以至于明显地危及鼠尾藻种群的生存,因此当前迫切的任务就是解决鼠尾藻的苗种问题。笔者在威海对鼠尾藻的繁殖及育苗工作做了初步研究,现将育苗的关键技术总结如下：     

环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响

为了揭示鼠尾藻幼苗的生态适应性,研究了温度(5~34 ℃)、盐度(10~50)和营养盐等环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明,(1) 氮浓度高于8 mg/L或磷浓度高于1.2 mg/L,或温度高于28 ℃,对鼠尾藻幼苗的光合作用均有显著影响(P<0.05);(2) 短时间的5~15 ℃的低温胁迫或10~50盐度胁迫6 h对鼠尾藻幼苗的F_v/F_m值影响不明显;(3) 氮、磷浓度分别为2~4 mg/L和0.2~0.8 mg/L,且NH⁺₄-N∶NO^-₃-N的比值为1~3时,较利于鼠尾藻幼苗光合作用的进行。