坛紫菜自由丝状工厂化种苗培育技术研究

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坛紫菜(Porphyra haitanensis)是中国东南沿海浙江、福建和广东特有的重要栽培经济红藻。它在我国海藻栽培方面占有比较重要的位置,产量占我国紫菜(坛紫菜和条斑紫菜)的70%以上。目前,坛紫菜栽培的种苗主要通过贝壳丝状体来实现。然而,贝壳丝状体种苗培育存在许多不足,如占用大量土地和厂房、受自然条件影响大、种苗供应不稳定等。因此,近年来,学者不断探索紫菜种苗培育的新方式。其中,自由丝状体种苗因具有十分重要的应用前景而受到青睐。基于此,本论文围绕坛紫菜自由丝状体培养开展了一系列的基础实验,通过技术优化和重组,探索其工厂化种苗培育的可行性,为扩大生产和推广应用提供依据和参考。研究结果如下:  1.坛紫菜自由丝状体培养过程中的水处理及杂藻防治。  1)除杂-硅藻处理方面:本研究结合不同的除杂和水处理方式对坛紫菜自由丝状体进行了培养,其中除杂方式包括①淡水漂洗;②打碎滤;③添加不同浓度的GeO2(3,6,9μg/ml)。海水处理方式包括①暗沉淀;②灭菌;③煮沸;④添加漂白液(0.25,0.5,0.75ml漂白液/L培养海水)。结果表明,暗沉淀及加漂白液0.25ml/L海水培养除杂效果较好,加GeO26μg/ml的培养海水除杂较快;加漂白液0.25ml/L培养海水及加GeO23μg/ml的藻体生长情况较好。  2)除杂-蓝藻处理方面:除杂方式包括①青霉素钠;②青霉素钠+硫酸链霉素;③CuSO4;④CuSO4+FeSO4;⑤FeSO4;⑥对照。结果表明,CuSO4及FeSO4条件基本不影响坛紫菜自由丝状体的生长,而青霉素钠及青霉素钠+硫酸链霉素条件对藻体的生长负面影响较大,另CuSO4+FeSO4条件也不适合用于除丝状体中的附生蓝藻。  3)除杂-水处理方面:水处理方式包括①暗沉淀;②灭菌;③添加漂白液(0.25ml漂白液/L培养海水)。结果发现灭菌海水培养的丝状体活力最低,其次是漂白海水,而天然海水培养的丝状体活力是最高的。  2.坛紫菜自由丝状体工厂化种苗培育条件的优化。  1)生长条件的优化:利用智能光照培养箱对坛紫菜自由丝状体生长的培养条件进行实验。①温度(15,20,25℃)和盐度(25,30,35,40,45,50)的影响实验结果表明,自由丝状体的最适培养温度为20℃左右,最适盐度范围为35-40,其中盐度40更适合丝状体的生长,在此温、盐条件下,丝状体最大日特定生长率可达8.74%,最大光合活力可达0.514Y;②接种密度(20,40,60,80,120段/80ml培养液)的影响实验结果表明,接种密度为40-60段/80ml培养液均适合自由丝状体的生长,其中接种密度40段/80ml培养液更适合自由丝状体的生长,在此接种密度下,丝状体最大日特定生长率可达2.05%,最大光合活力可达0.442Y。  2)发育条件的优化:利用人工调控对坛紫菜自由丝状体发育的培养条件进行实验。①温度(20,25,27.5,30℃)的影响实验结果表明,25-27.5℃均适合自由丝状体的发育,其中27.5℃更适合自由丝状体的发育,在此温度下,五周时间膨大藻丝数量最大可达15%,最大光合活力可达0.513Y;②盐度(20,25,30,35,40,45)的影响实验结果表明,盐度为40-45均适合自由丝状体的发育,其中盐度40更适合自由丝状体的发育,在此盐度下,五周时间膨大藻丝数量最大可达10%,最大光合活力可达0.437Y;③接种密度(0.08,0.16,0.32,0.64g/100ml)的影响实验结果表明,接种密度为0.08-0.32g/100ml培养液均适合自由丝状体的发育,其中0.32g/100ml培养液更适合自由丝状体的发育,在此初始接种密度下,五周时间膨大藻丝数量最大可达10%,最大光合活力可达0.569Y;④光周期(L:D=8:16,10:14,12:12,16:8)的影响实验结果表明,光照时间为12-16h均适合自由丝状体的发育,其中光周期(L:D)16:8h更适合丝状体的发育,在此光周期下,四周时间膨大藻丝数量最大可达10%,最大光合活力可达0.512Y;⑤不同培养时间的营养藻丝为材料(培养二周,三个半月,四个月的营养藻丝)的影响实验结果表明,培养时间为三个半月-四个月的营养藻丝均适合自由丝状体的发育,其中培养三个半月的营养藻丝更适合自由丝状体的发育,在此材料下,五周时间膨大藻丝数量最大可达10%,最大光合活力可达0.564Y;⑥丝状体是否纯净(纯净丝状体和含少量杂藻的丝状体)的影响实验结果表明,培养坛紫菜自由丝状体在选材及发育过程中要尽量避免受杂藻污染,否则会影响转化结果。  3.工厂化培养过程中孢子囊枝发育停滞原因的探索  在自由丝状体转化为孢子囊枝的过程中,往往出现孢子囊枝停止发育,导致最后无法放散壳孢子。本研究选择了三个重要的影响因子进行了试验,即温度(27,30,32℃),盐度(40,45,50),营养盐(0,0.5,1mlF1/L培养海水),结果发现工厂化培养孢子囊枝转化最重要的制约因子是温度。  4.坛紫菜自由丝状体对低盐逆境的耐受能力  为探讨坛紫菜自由丝状体耐低盐生理机制,本研究设置了低盐胁迫(5,10,15,20,25,30)的影响实验,结果表明:盐度25及30条件适合坛紫菜自由丝状体生长;而盐度20条件比较适合丝状体保种;低于盐度15条件均不适合丝状体保种和生长。  5.坛紫菜自由丝状体成熟后壳孢子囊枝采苗  通过3年实地采苗观察总结,初步推测放散壳孢子高峰期在上午10:30左右。
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