条斑紫菜中无机砷含量及海区环境痕量砷的分析

通过分析我国条斑紫菜主产区紫菜产品中无机砷、栽培海区海水、沉积物中总砷含量在整个生产周期中的变化情况,初步探讨栽培海区环境中砷含量与条斑紫菜中砷含量的关系。于2012-2013年紫菜栽培季节,按实际生产的采收批次,分别采收条斑紫菜原藻、加工品,对样品中的无机砷含量进行测定与分析,并对栽培海区的海水及表层沉积物中总砷进行定量检测与分析。结果显示,江苏省条斑紫菜原藻样品中无机砷含量为0.22~0.70mg/kg,加工品中无机砷含量为0.12~0.32 mg/kg,原藻及加工品中的无机砷含量随生产阶段的推后呈下降趋势,完全符合国家食品安全限量标准;栽培海区海水总砷含量为0.000 83~0.004 91mg/L,在整个生产周期都低于国家养殖用水水质标准对砷的限量要求,栽培海区海水中的总砷与当地紫菜产品中的无机砷之间总体呈正相关关系;表层沉积物中总砷含量范围为15.435~58.900μg/g,与条斑紫菜中无机砷含量没有明显的相关性。     

坛紫菜新品种“申福1号”和“申福2号”耐高温性中试研究

对海区人工栽培的坛紫菜新品种"申福1号"、"申福2号"以及坛紫菜传统栽培种在遭遇高温天气后的生长特性进行了连续跟踪研究。结果表明:在坛紫菜壳孢子采苗下海栽培后,由于海水温度下降幅度小,比正常年份同期水温偏高1~2℃,造成传统栽培种的叶状体腐烂脱落、大规模减产,而在相同海域栽培的"申福1号"和"申福2号"却保持了叶状体的正常颜色和形态以及较快的生长速度,产量和品质受高温影响较小。上述结果证实,坛紫菜新品种"申福1号"和"申福2号"在海区栽培时对高温有明显的耐受性和生长优势,与它们在室内培养所表现出来的耐高温和快速生长特性的结果非常一致。在海区栽培条件下,其比传统栽培种可提高1~2℃的耐高温水平,具备良好的推广潜力。     

一株条斑紫菜丝状体黄斑病致病菌病原学研究#br#

采集山东省日照市岚山区藻类养殖合作社某紫菜育苗场的患有黄斑病的条斑紫菜(Pyropia yezoensis)丝状体,经2216E、TSB和TCBS 3种培养基体外培养,筛选获得优势菌株PZ201809121102,通过革兰氏染色、电镜负染观察、16S rDNA鉴定、生理生化分析、药物敏感性等技术方法对菌株进行鉴定分析,并结合回归感染实验确认菌株PZ201809121102的致病能力。结果表明:1)分离纯化后的优势菌株PZ201809121102在2216E海水培养基上的菌落形态呈细小圆形、中间突起、表面光滑呈亮黄色、匍匐镶嵌生长、属革兰氏阴性菌、短杆状、细胞大小(0.5~1.0)μm×(1.5~5.0)μm,透射电镜下观察到该菌株孢外具有单端生鞭毛;2)16S rDNA测序分析表明,该菌在所建16S rDNA系统发育树中与假单胞菌属聚为一支,与浅黄假单胞菌(Pseudomonas luteola)同源性最高,为100%;3)生理生化显示,该菌株在6%NaCl胰胨水、10%NaCl胰胨水中均生长,氧化酶反应阳性,鸟氨酸脱羧酶、赖氨酸脱羧酶、精氨酸双水解酶反应阳性;3%NaCl ONPG反应阳性。能同化利用葡萄糖,不能利用蔗糖、乳糖、密二糖、山梨醇等多糖;4)进行回归感染实验时,用10³~10⁸CFU·mL^-1的PZ201809121102菌悬液浸泡感染健康条斑紫菜丝状体。在13 d时,10⁸CFU·mL^-1感染试验组的条斑紫菜丝状体出现大小不一的黄色斑点,与自然发病的丝状体黄斑病症状一致,且可再次分离得到与自然发病丝状体中相同优势分离株,证明PZ201809121102有致病性,是引发条斑紫菜丝状体黄斑病的一种病原,菌悬液浓度小于10⁸CFU·mL^-1的各试验组丝状体中无明显黄斑病患病症状。5)药敏实验结果显示,PZ201809121102对罗美沙星和氟罗沙星两种药物高度敏感,对头孢唑啉、头孢氨苄、头孢拉定不敏感。本研究发现了导致条斑紫菜育苗期丝状体黄斑病的一株浅黄假单胞菌(P.luteola),可丰富对紫菜丝状体黄斑病的认识,以为今后对条斑紫菜育苗期丝状体黄斑病的防治提供参考。     

坛紫菜杂交重组品系的选育与特性分析

坛紫菜选育品系(HR-6)具有叶状体快速生长期的前期生长较快,色素蛋白含量高,但成熟较早,生长期短,丝状体的壳孢子放散量较少等特性;坛紫菜另一个选育品系(HR-5)具有叶状体快速生长期的前期生长较慢,色素蛋白含量高,但成熟晚,生长期较长,丝状体的壳孢子放散量多等特性。为改善HR-6品系叶状体成熟较早,壳孢子放散量较少的弱点,本文以HR-6品系为父本,HR-5品系为母本进行种内杂交,从杂合丝状体产生的F1叶状体中选育出了综合性状更加优良的品系(WD-7)。在叶状体的快速生长前期(日龄30~45d),父本品系的绝对生长率为6.68cm/d,母本品系为3.63cm/d, WD-7品系为6.67cm/d;在叶状体的快速生长中后期(日龄46~60d),父本品系的绝对生长率降至5.15cm/d,母本品系则升至7.27cm/d,而WD-7品系高达11.54cm/d。父本品系的叶状体成熟最早,培养35d左右,大部分个体已成熟;WD-7品系遗传了母本品系成熟较晚的优点,日龄55d之后,大部分个体才出现成熟。日龄35d的叶状体平均厚度,WD-7品系为29.87μm,分别比父、母本品系增加了10%和16%,藻体的韧性明显增强。WD-7品系的壳孢子放散总量为183.42万个/壳,分别是父、母本品系的1.17倍和0.57倍。上述结果证实,WD-7品系不仅遗传了父本品系叶状体快速生长期的前期生长较快的特性,同时又遗传了母本品系叶状体成熟晚、生长期长、中后期生长快的优点,壳孢子放散量也比父本品系有所增加,此品系有望被培育成适宜大规模栽培的新品种。     

广东紫菜Hsp70基因eDNA克隆与表达分析

为探索广东紫菜(Pyropia guangdongensis)叶状体Hsp70基因在温度刺激下机体耐温相关分子机制,为广东紫菜的栽培生产提供技术参考,本研究利用RACE技术获得了广东紫菜Hsp70基因(PgHsp70)全长序列,并在此基础上采用实时荧光定量PCR技术,研究广东紫菜叶状体分别在不同温度(22℃、27℃和31℃)条件下处理0、1/6、1/2、1、6、12、24和36 h后PgHsp70基因的差异表达。结果显示,PgHsp70基因序列长2004 bp,包含一个1866 bp的开放阅读框,可编码621个氨基酸,预测分子量为67.7 kDa,理论等电点为4.87。基因表达水平定量分析表明,温度对PgHsp70基因表达水平有显著影响,PgHsp70基因在不同温度的表达水平变化趋势基本一致,均呈现先上调后下降的趋势,且均于1 h表达量到达最高水平,其中,在31℃ 1 h表达量最高,为未经高温处理组的11倍,说明PgHsp70基因在应答高温胁迫中发挥着重要的作用。     

条斑紫菜丝状体不同发育时期对光照和温度的光合适应能力

以条斑紫菜(Pyropia yezoensis)丝状体为材料,研究温度(15℃、25℃和35℃)与光强[40、100和300 μmol/(m2·s)]对营养藻丝和孢子囊枝光合生理的影响。结果显示,15℃和25℃实验组中,营养藻丝和孢子囊枝的PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、总光合速率(Pg)和净光合速率(Pn)均随光强升高而降低。在300 μmol/(m2·s)下,营养藻丝的Fv/Fm和Pg趋于零,Pn为负值。在25℃、40 μmol/(m2·s)下,营养藻丝的呼吸耗氧速率(Rd)在实验周期内一直显著高于孢子囊枝;其他组则随胁迫时间延长,二者间Rd差距逐渐缩小。总体上,在相同条件下,所测孢子囊枝Fv/Fm、Pg和Pn均显著高于营养藻丝,而Rd与营养藻丝相当。35℃实验组在6 h时,孢子囊枝的Fv/Fm显著高于营养藻丝,但随光强升高直线下降(P<0.05),其他组Fv/Fm均趋于0。在40、100 μmol/(m2·s)下,6 h时,孢子囊枝Pg和Rd高于营养藻丝或二者相当;在300 μmol/(m2·s)下,后期营养藻丝Pn和Rd高于孢子囊枝,但在整个实验周期,二者的Pn均为负值。总体上,营养藻丝和孢子囊枝的Fv/Fm、Pg和Pn均显著低于(多数趋于0或负值)15℃和25℃,而35℃的Rd高于15℃和25℃;后期,2种藻丝均出现发绿变白,甚至死亡现象。研究表明,在条斑紫菜营养藻丝的光合作用被严重抑制的光强、温度条件下,孢子囊枝仍具备相对高的光合活力,说明在温度和光强升高到不利于营养藻丝生长的情况下,刺激藻丝转向了孢子囊枝发育阶段,后者具备适应更高温度和光照的能力。     

UV-B紫外辐射对条斑紫菜生理生化的影响

条斑紫菜(Pyropia yezoensis)作为一种生长在潮间带的经济海藻,在适应干露失水时的高紫外辐射上有其独特的特性。本研究以无UV-B辐射为对照组,0.5 W/m2(低)和2 W/m2(高)UV-B辐射为实验组,检测条斑紫菜对UV-B紫外辐射响应的叶绿素荧光光合参数、多光谱荧光参数以及酪氨酸酶活性的变化。结果显示,受到UV-B辐射的条斑紫菜的叶绿素荧光光合参数(QY_max、NPQ_Lss、qP_Lss和Rfd_Lss)随辐照时间呈不同程度的下降趋势,并且高辐射强度下的各光合参数值低于低辐射强度,表明条斑紫菜光合作用受到辐射的负面影响;极早期胁迫参数F440/F690和F440/F740的差异表明,2 W/m2 UV-B辐射组条斑紫菜比0.5 W/m2辐照组更早(1 h)进入胁迫状态,且UV-B辐射下条斑紫菜酚醛类物质减少;与叶绿素浓度呈负相关的参数F690/F740变化表明,0.5 W/m2辐照组叶绿素浓度高于对照组,而在辐照3 h内低于2 W/m2辐照组,2 W/m2辐照组叶绿素浓度则先上升,并在辐照4 h下降,至6 h呈显著降低,说明藻体可耐受较低UV-B辐射,而高UV-B长时间辐照对藻体造成明显的伤害;对酪氨酸酶的活性检测结果表明,受到UV-B辐照的条斑紫菜酪氨酸酶活性显著高于对照组,且高辐照组的酶活性高于低辐照组的酶活性。     

坛紫菜北方海区养殖试验

为进一步拓展坛紫菜“南菜北养”的范围，2018年和2019年在山东烟台海区进行了坛紫菜“闽丰2号”的养殖试验。2018年9月中旬将购自江苏、幼苗肉眼可见的网帘投放下海，至12月上旬采收五水(第一次采收的紫菜叫头水或一水紫菜，后面的依次叫二水、三水、四水、五水),总产量为2 359.5 kg/hm²(干质量);2019年8月下旬，采用坛紫菜成熟贝壳丝状体在当地进行采苗、下海，9月下旬进行一水紫菜的收获，至11月中上旬共采收五水，总产量为1 574.3 kg/hm²(干质量)。随着收获期的延长，藻体的长度、宽度均呈增加趋势，但2个年度产量分别以三水和四水为最高。海区营养盐测定结果表明：海水中的无机氮浓度随着养殖时间的延长呈降低趋势，10月份的无机氮浓度明显低于8月份的，晒网同时喷洒施肥后藻体颜色快速好转，且产量有所提高，表明试验海区营养盐条件是影响坛紫菜养殖的重要因素之一。为避免病害发生，在养殖过程中应及时施肥以促进藻体生长，提高坛紫菜的产量和质量。     

圆紫菜壳孢子萌发体和叶状体的耐高温性观察

圆紫菜(Pyropia suborbiculata)被认为具有较强的耐高温性,但是否优于坛紫菜(Pyropia haitanensis)仍是未知。研究分别将圆紫菜野生品系(PS-WT)和坛紫菜栽培品系(PH-WT10)的壳孢子萌发体和叶状体置于23 ℃(常温)和30 ℃(高温)下培养,结果发现:培养14 d后,在23 ℃ 组中,PS-WT和PH-WT10的壳孢子萌发体的存活率和假根发生率均超过99%,两者差异不显著;但在30 ℃组中,PS-WT的存活率和假根发生率分别为32.9%和99.3%,PH-WT10的存活率和假根发生率仅为16.8%和49.3%,两者差异极显著。此外,在30 ℃组中,含9个以上细胞的壳孢子萌发体的百分率,PS-WT和PH-WT10分别为86.1%和1.0%,两者差异极显著。将在23 ℃下培养30 d的叶状体再置于30 ℃下培养10 d,PS-WT的叶状体除生长减慢,细胞颜色变红外,其他均无异常,未出现死亡细胞,而PH-WT10的叶状体生长显著变慢,细胞颜色变淡,色素体由星状变成弥散状,出现较多的死亡细胞。另外,与实验开始时的初始值相比,经30 ℃培养10 d的叶状体的最大光量子产量(F_v/F_m),PS-WT增加了1.8%,而PH-WT10却下降了34.5%。上述结果初步证实,圆紫菜野生品系(PS-WT)的壳孢子萌发体和叶状体的耐高温性均明显优于坛紫菜栽培品系(PH-WT10)。     

坛紫菜优良品系的品质分析

坛紫菜优良品系（HR-5）具有叶状体薄、味道好、生长快、壳孢子放散量大等优良特性，为了将其培育成新品种，本文对该品系和传统栽培品系（WT-dt）的海区栽培菜的粗蛋白质、总氨基酸、游离氨基酸等含量进行了测定，其结果如下：1. 一至三水菜的粗蛋白质含量：HR-5为45.2~38.0%，WT-dt为39.5~33.2%，前者的含量均显著高于后者（P＜0.05）；且随着采收期的增加，它们的粗蛋白质含量均逐渐下降。2. 两个品系的总氨基酸含量：HR-5为361.8~287.4 mg/g，WT-dt为321.8~264.8 mg/g，前者的含量均高于后者（P＜0.05），也随着采收期的增加，它们的总氨基酸含量均逐渐下降。3. 两个品系的游离氨基酸含量：HR-5为3391.8~1983.2 mg/100g，WT-dt为2930.2~2046.7 mg/100g，一水和二水菜的游离氨基酸含量前者均显著高于后者（P＜0.05）。4.前三水菜的主要呈味氨基酸：HR-5显著高于WT-dt（P＜0.05），且随着采收期的增加，它们的含量均逐渐下降。上述结果证实：HR-5品系的粗蛋白质、总氨基酸、游离氨基酸和主要呈味氨基酸等含量等均比WT-dt品系高，这是该新品系的味道明显好于WT-dt品系的原因所在。