温度和光强对带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu)丝状体发育的影响及白氏鹿角菜(Silvetia babingtonii)的早期发育

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shazi009
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蜈蚣藻属(GrateloupiaC.Agardh)是红藻门(Rhodophyta),隐丝藻目(Cryptonemiales),海膜科(Halymeniaceae)中最大的一个属。全世界共报道约有80种,中国有32种。带形蜈蚣藻(Grateloupiaturuturu)是一种重要的经济海藻,起源于日本和韩国,因其还是一种常见的入侵种,因此分布非常广泛。带形蜈蚣藻不仅具有很高的营养价值,而且在医药和工业上也具有很大的开发前景。但目前主要以野生种群为主,产量较低以致于无法满足市场的需要。虽然有很多的人工育苗方法,但都存在一定的局限性。丝状体是带形蜈蚣藻种质保存的最好材料,并且可以通过丝状体的培养实现种苗的大量快繁。但是关于温度和光强对于丝状体发育的影响还未见有相关报道。本实验利用显微镜观察了带形蜈蚣藻丝状体在20°C,60μmol·m-2·s-1条件下室内发育的具体过程,并结合海上养殖成功地获得了带形蜈蚣藻的幼苗。丝状体的发育包括三个阶段:丝状体阶段、盘状体阶段和直立枝阶段。丝状体附着在基质上以后,细胞就会呈辐射状进行分裂,第5天即形成盘状体;盘状体继续分裂,色素分布不均匀,中间部分色素分布相对较多,直径超过200-300μm的盘状体还会出现融合现象;第21天,在盘状体的中间部位突起,形成直立枝。同时,我们采用棕绳作为人工育苗的附着基质,在相同的条件下进行培养。当棕绳上的直立枝肉眼可见时,将其放到海上让其继续生长,3个月后,得到2-5cm的幼苗。除此之外,本实验还探究了在光周期为10:14h(L:D)的条件下,温度(10,15,20,25,30°C)和光强(10,30,60,90μmolphotons·m-2·s-1)对带形蜈蚣藻丝状体发育整个过程的影响。结果表明:在丝状体发育的不同阶段,温度和光强的影响是不同的,且二者之间有相互协调作用。对于盘状体的形成,不同光强条件下形成时间相同,30°C条件下不形成盘状体,而其他几个温度梯度相比较,25°C为盘状体形成的最适温度;在盘状体发育的阶段,高温(25°C)和高光强(90μmol·m-2·s-1)呈现出抑制作用,通过温度和光强的相互协调,在20°C,60μmol·m-2·s-1条件下盘状体发育情况最好;直立枝虽然在高温(25°C)和高光强(90μmol·m-2·s-1)条件下首先形成,但数量极少且在1周后死亡,所以从人工育苗的需求上来说,20°C,60μmol·m-2·s-1是较理想的条件,所形成的直立枝数量最多。鹿角菜属(Silvetia)是褐藻门(Phaeophyta)、圆子纲(Cyclosporeace)、墨角藻目(Fucales)、墨角藻科(Fucaceae)的一个属,一共包括5个种。白氏鹿角菜(Silvetiababingtonii)是其中的一种,藻体软骨质,仅分布于日本、韩国及俄罗斯,在中国没有分布。其生活史只有孢子体世代,配子体寄生于孢子体上。由于其藻体具有较高含量的褐藻糖胶、脂质以及活性化合物等,因此作为原材料在保健营养与医药方面有潜在的应用价值。但就目前来说,鹿角菜属的研究多集中于其他的几个种,而关于白氏鹿角菜的相关研究很少,国内还未见有报道。因此,有必要针对白氏鹿角菜的藻体结构、早期发育以及生活史等相关知识做深入细致得研究,为以后的种苗繁育和人工养殖提供坚实的理论基础。本实验通过石蜡切片法研究了白氏鹿角菜生殖窝的内部结构。生殖窝呈球形,雌雄配子体同窝,由卵囊、精子囊和侧丝组成。除此之外,本实验还在室温(20°C),自然光(60-100μmol·m-2·s-1)的条件下,观察了白氏鹿角菜从合子到幼孢子体的早期发育过程。合子附着后,2天内开始分裂、萌发形成两个细胞:较大的叶状体细胞和较小的假根细胞。相对较大的叶状体细胞持续分裂,5天后发育为幼孢子体的柄及叶状体部分;而相对较小的假根细胞,形成萌发管,持续分裂并分支进而形成假根毛。当幼孢子体肉眼可见时放置于解剖镜下观察,呈现2种生长方式:单个生长和成簇生长,并通过幼孢子体的基部拉伸继续生长发育,假根毛也继续伸长,产生更多的分支。根据本研究结果,总结出了鹿角菜的生活史。
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