细胞骨架和粘性多糖对坛紫菜壳孢子极性形成的影响

应用解聚微丝和微管细胞骨架的特异性药物,结合组织化学染色方法观察了坛紫菜壳孢子早期发育阶段中的细胞极性形成过程。观察结果表明,坛紫菜壳孢子从放散入水作变形运动到萌发成二细胞的孢子苗共有两次细胞极性形成过程:第一次发生在坛紫菜壳孢子作变形运动期间(形成前后轴);第二次发生在壳孢子拉长呈椭圆形的一细胞萌发体期间(形成细胞的上下轴)。在这两次细胞极性形成过程中,壳孢子外的粘性多糖,尤其是硫酸化的酸性粘多糖主要聚集在运动壳孢子的后缘和壳孢子萌发体的下方,说明粘性多糖有协同形成、稳定壳孢子细胞极性的作用。刚放散的壳孢子经高浓度的细胞骨架抑制剂处理后,壳孢子的正常运动被阻止,从而影响壳孢子的第一次细胞极性形成,导致壳孢子不能萌发。运动后的壳孢子经高浓度的抑制剂处理后,出现了假根形成和细胞分裂面不正常的畸形萌发体,它们的基部均没有粘性多糖的显色。     

印度产紫菜Pyropia chauhanii的细胞学观察

本文对印度产紫菜Pyropia chauhanii不同生活史阶段的染色体进行了系统细胞学观察。用卡诺氏固定液分别对室内培养的P. chauhanii各生活史阶段的活体组织进行固定后,置有光照处使组织色素体褪至约无色,用醋酸铁苏木精染色液对组织作染色和压片处理后进行显微观察。观察结果表明：叶状体阶段的营养细胞、精子囊内未成熟精子和果胞均为单倍核型（n=3）;丝状体阶段的果孢子、丝状体的营养细胞和膨大细胞均为双倍核型（2n=6）;由丝状体产生的壳孢子在萌发初期发生减数分裂后,由双倍核型（2n=6）变成了单倍核型（n=3）。当叶状体发生单性生殖产生丝状体时,游离出来的类果孢子发生染色体自然加倍,其萌发体和随后形成的丝状体营养细胞和膨大藻丝细胞均为双倍核相（2n=6）。当叶状体产生单孢子进行无性繁殖时,单孢子和其萌发体的细胞均为单倍核型（n=3）。     

条斑紫菜种内杂交优良品系的筛选与特性分析

以条斑紫菜(Pyropia yezoensis)野生型品系(Py-WT,特性:颜色好,生长慢,藻体厚,主要光合色素含量低,耐高温性差)的叶状体作为父本,红色突变型品系(Py-HT,特性:颜色较红,生长快,藻体薄,主要光合色素含量高,具一定的耐高温性)的叶状体作为母本进行种内杂交,从杂交丝状体的子一代叶状体中分离出1个耐高温的重组优良品系(HW-4)。在24℃下培养13 d,父本Py-WT和母本Py-HT品系的壳孢子存活率分别为18.3%和65.2%,而HW-4品系的壳孢子存活率为77.5%。在25℃下培养13 d,3个品系(Py-WT、Py-HT和HW-4)的壳孢子存活率分别为16.9%、47.1%和67.3%。在高温(24℃和25℃)下培养的HW-4品系的壳孢子存活率分别是Py-WT品系的4.2倍和4.0倍,是Py-HT品系的1.2倍和1.4倍。常温(19℃)培养50 d的壳孢子萌发体,在24℃再继续培养25 d,Py-WT、Py-HT和HW-4品系的叶状体平均体长分别增加了0.6、0.6和2.3倍,HW-4品系的平均体长分别是Py-WT和Py-HT品系的5.9倍和2.6倍;在25℃再培养25 d,Py-WT、Py-HT和HW-4品系的平均体长分别增加了0.3、0.4和1.5倍,HW-4品系的平均体长分别是Py-WT和Py-HT品系的5.3倍和2.1倍。另外,两个亲本品系的叶状体在高温(24℃和25℃)下培养10~15 d会卷曲和腐烂,培养至25 d时藻体严重卷曲且大面积腐烂;而HW-4叶状体在高温下培养25 d时藻体仅轻度卷曲,35 d后仍未见腐烂现象。常温(19℃)培养的HW-4叶状体分别在常温(19℃)和高温(24℃和25℃)继续培养15 d,总藻胆蛋白含量分别为76.0、111.1和132.3 mg/g,分别是Py-WT品系的3.1、2.2和2.0倍,是Py-HT品系的1.2、1.1和1.1倍,均显著高于双亲品系(P0.05)。3个品系的壳孢子放散量之间无显著性差异(P0.05)。上述结果表明,与亲本品系相比,HW-4品系的壳孢子和叶状体的耐高温性均明显提高,叶状体的生长速度和色素含量也大幅度提高,是一个生产适用性好的优良品系。     

福鼎硖门湾海区坛紫菜生理性病变的初步研究

通过对福鼎硖门湾海区坛紫菜病烂情况进行调查、采样和室内培养,运用显微观察方法,研究坛紫菜生理性病变的发生和发展过程。该病主要症状为叶状体梢部颜色逐渐变浅,然后发白、烂化,无明显病灶烂孔;病理表现为叶状体梢部细胞边缘模糊,色素体变色,然后发展为细胞边缘紊乱,细胞溶解,原生质流出,细胞结构失常。病变严重的易引发细菌和原生动物二次感染,造成坛紫菜叶状体出现溃烂,最后完全解离。雨水天气是导致该病变发生的原因,采取剪除叶状体病烂部位和晴好天气延长干出时间是控制该病变的主要措施。     

不同生长阶段的坛紫菜对琼胶寡糖激发的响应差异研究

为研究不同生长阶段的坛紫菜对琼胶寡糖激发子的抗性响应差异,选择生长期为50、60、80、110和140 d的坛紫菜叶状体以及自由丝状体,检测在琼胶寡糖刺激后各生长阶段坛紫菜的H_2O_2释放,相关防御基因(Phhsp70、Phrboh、Phsod、Phlox)的表达,以及挥发性物质的变化。结果显示,丝状体H_2O_2的释放量显著高于叶状体,100μg/m L琼胶寡糖可诱导不同时期坛紫菜的H_2O_2爆发。丝状体响应琼胶寡糖刺激后,4个防御相关基因出现显著上调,而叶状体各生长阶段的基因上调幅度较小,各基因变化趋势不同。挥发性物质的种类及含量在不同生长阶段不同,但C8类物质较多。经寡糖处理后,80 d叶状体和丝状体时期的挥发性物质增加的种类较多。研究表明,不同生长阶段的坛紫菜对琼胶寡糖刺激的响应能力和方式不同,以丝状体的响应最强烈。     

坛紫菜谷胱甘肽过氧化物酶基因的克隆及表达特征

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)是植物活性氧(ROS)清除酶促系统的重要成员之一,在植物逆境胁迫应答中发挥着重要作用。本研究以坛紫菜(Pyropia haitanensis)为研究材料采用RACE技术克隆获得了一条坛紫菜的GPX全长基因序列,命名为PhGPX(Gen Bank收录号:JX673908)。该基因序列全长1027 bp,包含555 bp的开放阅读框,所编码的多肽包含184个氨基酸,分子量为19.9 k D,等电点为8.76。多序列比对和系统进化树分析结果表明Ph GPX属于植物GPX基因家族成员。基因表达水平的q PCR分析结果表明Ph GPX基因在坛紫菜叶状体和丝状体世代中的表达水平没有显著差异;高温胁迫不同时间水平下,Ph GPX基因的表达水平呈现为先上调后下调的趋势;不同失水胁迫条件下,Ph GPX基因的表达不受低水平的失水胁迫影响,但可被高水平(40%)的失水胁迫所抑制,且在复水30 min后仍然无法恢复失水胁迫前的水平。由此推测坛紫菜体内的GPX也可能存在多种家族成员,不同的逆境胁迫条件、甚至不同的逆境胁迫水平可能需要不同家族成员的GPX参与ROS的清除和防御。     

福鼎坛紫菜养殖气象条件分析

根据坛紫菜养殖的一般过程,结合2008年福鼎紫菜烂苗事件中的气象因素,对福鼎海域坛紫菜养殖各个过程中对气象条件的要求进行了系统分析,并提出了讨论：一是要加强紫菜养殖的气象条件认识,加强气象决策服务;二是要加强紫菜病害发生的气象条件等级预报研究服务。     

高光胁迫下坛紫菜定量PCR内参基因的筛选

为了筛选不同高光光强胁迫下坛紫菜中表达水平最为稳定的内参基因,本研究采用qRT-PCR技术测定了植物中常用的6种内参基因UBC、TUB、18S、EF2、ACT和GAPDH在不同光照强度下培养的坛紫菜藻体中的绝对表达水平,并采用比较Ct值法、Ge Norm、Bestkeeper和NormFinder软件分析4种方法对6种候选内参基因的表达稳定性进行评估。结果显示,UBC的Ct值变化范围最小,18S的Ct值变化范围最大;ge Norm软件分析结果显示最稳定的内参基因为UBC和EF2;Bestkeeper和NormFinder软件分析结果类似,UBC基因的稳定值M均为最低值(分别为0.044和0.80),说明其表达水平最稳定。研究表明,UBC基因可以作为不同光照条件下坛紫菜基因表达qRT-PCR分析的最适内参基因。     

坛紫菜优良品系的选育与特性分析

利用体细胞克隆技术,从象山湾采集回来的坛紫菜叶状体的体细胞再生群体中筛选出细长型生长快的叶状体,再次进行体细胞克隆,从它的体细胞再生体中再次选育出生长最快的叶状体,依此法连续筛选3次,最后获得一个快速生长的优良品系(XS-1),其F1代的叶状体在生长速度、成熟期、3种主要光合色素含量等方面明显优于野生型品系(wt)。在相同条件下培养80d,XS-1品系的F1代叶状体平均体长达128.8cm,是wt品系的10.45倍;XS-1品系的F1叶状体群体的成熟高峰出现时间比wt品系推迟20d;在波长350～750nm之间,两个品系的叶状体活体吸收光谱中均出现5个吸收峰,但XS-1品系的各峰峰值均远高于wt品系;XS-1品系的叶状体总藻胆蛋白含量高达80.4mg/g,比wt品系提高了188%,而它的Chl.a含量比wt品系提高了32%;XS-1品系的叶状体平均厚度为32.2μm,比wt品系减少15%。研究结果表明,XS-1品系是一个生长快、颜色和品质好、遗传稳定的优良品系,有望在生产中得到应用。     

Vibrio mediterranei117-T6引发的坛紫菜黄斑病的初步研究

以一株黄斑病致病菌Vibrio mediterranei 117-T6感染坛紫菜的自由丝状体,研究了环境因子对该菌株生长的影响及其最易感条件,检测了该条件下V. mediterranei 117-T6引发的坛紫菜丝状体的抗氧化酶(SOD、POD)活性以及藻胆蛋白、叶绿素a(Chl. a)、可溶性蛋白、游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量等生理指标的变化。结果显示,V. mediterranei117-T6的最优生长条件为30°C、pH 7.0、盐度20,最易感条件为30°C、pH 6.0、盐度20。在易感条件下培养12 h后,感染组坛紫菜丝状体的SOD和POD的活性,藻胆蛋白、可溶性蛋白以及游离Pro含量等指标均显著高于对照组;MDA含量峰值出现在6 h,显著高于对照组;在24 h后,感染组的Chl. a含量达到峰值,亦显著高于对照组。研究表明,短期内弧菌感染虽然可以刺激坛紫菜丝状体产生胁迫应激反应,但是随着感染时间的延长,致病菌感染引发的藻体内活性氧及渗透压胁迫加剧,最终导致紫菜死亡。高温和酸化等不良的环境会加剧V. mediterranei 117-T6引发的坛紫菜黄斑病的恶化,其作用程度依次为温度、pH和盐度。