光照强度和盐度对长心卡帕藻生长的影响

在室内采用静置培养法研究了光照强度和盐度对红色和绿色品系长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii生长的影响,主要测定了不同光照强度(30、65、110、150和200μmol·(m2·s)-1)和不同盐度(23、28、32、35和41)对这2种藻的生长率、成活率、色素含量及其吸收光谱的影响.红色品系长心卡帕藻适宜的光照强度范围为30-65μmol·(m2·s)-1,光照强度为30μmol·(m2·s)-1时培养,其成活率和日生长率都最高,分别达100%和1.25%,强光下培养生长率和成活率明显下降;红色品系长心卡帕藻适宜的盐度范围为28-32,最适为32.绿色品系长心卡帕藻适宜150-200μmol·(m2·s)-1的强光,150μmol·(m2·s)-1光照强度下培养日生长率最高,达1.05%,各种光照强度下培养其成活率变化不大;绿色品系长心卡帕藻适宜的盐度范围为23-32,最适为23.不同光照强度和盐度条件下培养,长心卡帕藻体内的色素含量会发生变化,而色素含量与其生长率有或没有明显的相关关系.不同光照强度、盐度条件下培养,藻体内的色素吸收光谱特性不变.以上研究结果对我国长心卡帕藻的栽培生产具有一定的指导意义.     

长心卡帕藻的形态结构观察与分子鉴定

通过形态构造观察和分子生物学相结合的方法,对栽培于我国海南的长心卡帕藻(Kap-paphycus alvarezii)株系XC-03(陵水)和麒麟菜族未知种株系LD-02(三亚)和LD-06(三亚)进行了鉴定,并与细齿麒麟菜(Eucheuma denticulatum)株系TSNY-05进行比较分析,结果表明:长心卡帕藻株系XC-03与麒麟菜族未知种株系LD-02和LD-06之间在分枝形状、长短、分布以及突起数量等藻体外部形态特征方面具有明显差异;它们的表皮、皮层和髓部细胞大小、皮层细胞层数和胶质层厚度等显微结构特征亦不相同,但分子鉴定表明该3个株系为同一个种,即长心卡帕藻。它们的ITS序列相似度为99.69%~99.85%,株系XC-03与LD-02之间仅有1个碱基转换和1个碱基颠换,株系XC-03与LD-06和株系LD-02与LD-06之间均分别仅有1个碱基转换和1个碱基颠换。长心卡帕藻与细齿麒麟菜的ITS序列相似度只有41.28%,两者差异较大。用RAPD,ISSR和ITS标记分析表明长心卡帕藻3个株系的两两间遗传距离分别介于0.122 9~0.153 5,0.068 8~0.112 4和0.002~0.005。用neighbor-joining和UPGMA聚类分析皆显示长心卡帕藻株系XC-03与LD-06的亲缘关系较近,与株系LD-02相对较远,而细齿麒麟菜单独列为一支。该研究为长心卡帕藻的种质鉴定和遗传育种研究提供了依据。     

流沙湾7种海藻栽培比较及其对栽培海区水质的影响

为改善流沙湾当前不合理的养殖结构,用传统的筏式栽培方法,于2008年10月—2009年8月在流沙湾进行了长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii、亨氏马尾藻Sargassum henslowianum、全缘马尾藻S.integerrimum、多胞马尾藻S.polyporum、硇洲马尾藻S.naozhouense、半叶马尾藻S.hemiphyllum和羊栖菜Hizikia fusiforme等7种大型经济海藻的栽培,观察了各种野生马尾藻的繁殖周期和栽培物候学,比较了各种栽培藻类与其野生种群的物候,测定了藻类栽培海区和邻近海区的水质。结果表明,长心卡帕藻、亨氏马尾藻、全缘马尾藻、多胞马尾藻、硇洲马尾藻、半叶马尾藻和羊栖菜栽培产量(以鲜重计)分别为6.3、5.2、5.2、3.5、2.5、2.3、0.9kg.m-2;除营养繁殖的长心卡帕藻外,各种藻繁殖期较自然海区均有不同程度的提前;藻类栽培海区的水质明显优于邻近海区。通过经济价值、栽培产量和生长期的长短等综合比较分析,认为流沙湾等粤西地区可以栽培的经济海藻有长心卡帕藻、全缘马尾藻和硇洲马尾藻。     

篮子鱼内脏粗提液制备长心卡帕藻和细齿麒麟菜原生质体的初步研究

于2011年9月至2013年1月,在海南陵水热带海藻实验基地,利用篮子鱼(Siganus fuscessens)内脏研磨制备消化酶,开展了酶解制备大型产胶红藻长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)和细齿麒麟菜(Eucheuma denticulatum)的原生质体研究,观察了不同酶解条件对两种产胶海藻原生质体产量和产率的影响。结果表明,细齿麒麟菜原生质体得率高于长心卡帕藻;在藻泥与酶浓度配比中,长心卡帕藻或细齿麒麟菜藻泥越多,所制备出的原生质体产量越高,而其制备效率却越低;在温度(20~30℃)梯度中,有最高原生质体产量和效率的酶解温度为25℃;在pH 6.0~8.0的实验酶解梯度中,酶解pH 6.0时的酶解效果最好;在12~48 h实验酶解时间梯度中,酶解时间为48 h时原生质体产量和得率最高;酶解时间越长,长心卡帕藻或细齿麒麟菜原生质体制备效率越高。为此建议在25℃和pH6.0条件下,适当增加海藻藻泥用量和延长酶解时间,以更有效获得原生质体。     

盐度降低对长心卡帕藻原初光化学反应的影响

为探讨大量降雨如何导致热带产胶海藻长心卡帕藻死亡,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析,研究了盐度降低对热带产胶海藻长心卡帕藻光化学反应的影响,结果表明,盐度降低对PSⅡ反应中心、供体和受体侧的光化学过程产生不同程度的影响。盐度为28时,虽然反应中心开放程度下降11%,受体侧PQ库减小,QA被还原次数下降,反应中心吸收光能出现下降同时热耗散能量出现增加,但是单位面积反应中心RC/CS0,RC/CSm数量显著增加,单位反应中心(或面积)用于电子传递能量都增加,因此最大光能转化效率未降低,光合性能指数甚至增加。上述结果意味着虽然盐度下降到28改变了长心卡帕藻光化学过程,但并没有严重影响到光合作用效率,属于可逆胁变。盐度降低到22时,长心卡帕藻反应中心吸收、捕获和用于电子传递的能量均下降,但是热耗散能上升,反应中心受体侧PQ库和QA被还原次数均显著下降,向反应中心PSⅠ传递的电子受阻,即盐度低于22时长心卡帕藻未有效转化所吸收光能,过剩激发能对光合机构产生损伤,藻体光合开始发生不可逆胁变。当盐度为18时,该藻PSⅡ开放的反应中心数量大大减少,单位面积内电子传递能量也减少,其最大光能转化效率和光合性能指数均明显下降,因此盐度低于18时藻体不可避免地死亡。     

红翎菜科4种海藻ITS和rbcL序列的分子系统学研究

通过PCR扩增基因片段的方法测定了红翎菜科琼枝属(Betaphycus)、卡帕藻属(Kappaphycus)和麒麟菜属(Eucheuma)4种海藻共19株个体的核糖体基因转录间隔区(ITS)(含5.8SrDNA)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因大亚基(rbcL)全长基因序列。其中rbcL全长序列为首次测定,为从蛋白质水平探讨红翎菜科分子系统进化提供了可靠的保证。琼枝属、卡帕藻属、麒麟菜属ITS序列长度分别为1 024、629~669、1 001bp,GC含量在45.6%~52%之间;rbcL序列长度均为1 467bp,GC含量在37.1%~37.6%之间。结合GenBank中现有的红翎菜科海藻ITS和rbcL序列进行系统进化分析,2个片段聚类结果均明显的将所有样品分为琼枝属、卡帕藻属和麒麟菜属3大分支,表现出明显的属间差异。本研究的11株长心卡帕藻根据ITS序列差异分成明显2种类型,推测这2种类型长心卡帕藻的ITS序列差异与其地理环境、无性繁殖时间(代数)和藻体颜色无关。     

长心卡帕藻应对海洋酸化和升温的环境适应性研究

长心卡帕藻(Kappaphycusalvarezii)是主要生长于热带海域的大型经济红藻,在营养物生物提取方面具有重要的经济和生态价值,作为提取κ-卡拉胶的重要原料,广泛应用于食品和医学等多种行业。由于人类活动导致大气中CO₂浓度持续升高,引发海洋表层海水逐渐酸化和升温,对大型海藻产生耦合效应。因此,本文设置了两种CO₂浓度梯度(450×10^–6和1 200×10^–6)和三种温度梯度(26℃、29℃和32℃),从光合作用、细胞代谢产物、碳氮积累和酶活性方面探讨长心卡帕藻响应海洋酸化和海水升温的环境适应性变化。结果表明, CO₂浓度与温度变化对长心卡帕藻的F_v/F_m影响显著(P<0.05),在两种CO₂浓度条件下,Fv/Fm均随温度升高而增加;酸化条件与非酸化条件下可溶性糖浓度变化趋势相反,海水升温对游离氨基酸浓度影响极显著(P<0.01),在两种CO₂水平下,升温均会降低藻体游离...     

长心卡帕藻（Kappaphycus alvarezii）表达序列标记分析

分别采用BlastX和Blast2go软件对453条非冗余的长心卡帕藻EST序列进行匹配分析和GO注释。结果表明,有281条序列与蛋白数据库中序列匹配,有132条序列被归属为3个子本体：分子功能、生物学过程和细胞组成。同时筛选到24个与逆境适应相关的基因,包括应对胁迫反应和抗氧化反应的基因。采用GCUA软件,进行长心卡...     

温度、氮浓度和氮磷比对长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)吸收氮速率的影响

分别在室内培养箱、海滨室外跑道池和不同自然海区,通过一次性和半连续添加营养、以及检测海区水质和藻体生长的方法,研究了不同氮浓度、温度和氮磷比条件下,长心卡帕藻氮吸收速率的变化和氮吸收速率随时间变化,以及栽培该藻的环境生态贡献。小型实验、中试放大和海区规模栽培结果表明:(1)在10—50μmol/L范围内,该藻吸收氮速率随氮浓度增加而增大;(2)当氮浓度一定时,氮磷比在1—50范围内对该藻吸收氮速率没有产生显著影响(P>0.05);(3)温度对该藻吸收氮速率有显著影响(P<0.05),其中温度在28℃时氮的吸收速率最高;(4)尽管一次性添加营养实验中长心卡帕藻吸收氮速率随时间变化表现出先快后慢的趋势,但是进一步的半连续添加营养实验证实,导致吸收速率下降系底物氮浓度限制,而不是藻本身吸收能力下降,结果还显示卡帕藻具有连续吸收同化无机氮能力;在自然光温度变化和不受底物浓度限制条件下,该藻藻体去除无机氮效率最大维持在0.3μmol/(gFW·h);(5)海南陵水黎安海湾水质数据显示,栽培该藻去除海水富营养化和净化水质作用显著,其去除海水富营养化的年贡献为33t氮素。     

长心卡帕藻愈伤组织的诱导与其形态建成的初步研究

以PES液体培养基、固体培养基,采用正交设计,开展了长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)棕色藻株组织培养和愈伤组织诱导实验,探索了蔗糖、光强、植物生长调节剂对新芽形成和愈伤组织形成的影响,结果表明,固体培养基、IBA、6-BA处理可诱导该藻产生愈伤组织,同时固体培养基更利于诱导形成愈伤组织;显微跟踪观察显示,该藻愈伤组织与高等植物的疏松愈伤组织不同,由细丝状细胞组成,系藻枝段中心髓部细胞脱分化形成的致密型愈伤组织;另外,愈伤枝段比新芽枝段有更高的光合和呼吸速率。     

利用ISSR 分子标记技术分析浙江沿海4 株坛紫菜的遗传多样性

利用 ISSR 分子标记技术对采自浙江省南麂岛和渔山列岛的4株不同形状野生坛紫菜(Porphyra haitanensis)进行了遗传多样性分析.从33条引物中筛选出11条可扩增出清晰条带的引物,在4株坛紫菜中共扩增出62条 DNA 带,其中多态性条带比例达88.71%.遗传距离分析表明4株坛紫菜之间的遗传距离范围是0.3226~0.6129,聚类分析结果表明渔山列岛坛紫菜遗传距离最近,而南麂岛的两株坛紫菜则距离相对较远.该研究说明浙江附近岛屿的野生坛紫菜遗传多样性丰富     

洞庭青鲫(Carassius auratus var.Dongtingking)与三个鲫品系群体遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对洞庭青鲫(Carassius auratus var.Dongtingking)、野生二倍体和三倍体鲫(C.auratus)、彭泽鲫(C.auratus var.Pengze)4个鲫品系群体共120个个体的遗传多样性进行分析。9个ISSR引物在四个鲫品系群体中共获得1637个扩增位点,其中多态位点1572个,多态位点比例为96.03%。4个鲫品系群体内的多态位点比例分别为46.14%、65.40%、73.76%和51.94%,遗传距离分别为0.0905、0.1186、0.1351和0.1056。在4个鲫品系群体之间,洞庭青鲫与彭泽鲫的遗传距离最小(0.1191),二倍体鲫和三倍体鲫的遗传距离次之(0.1336),而洞庭青鲫、彭泽鲫与二倍体鲫的遗传距离(分别为0.1377、0.1367)略小于它们与三倍体鲫的遗传距离(均为0.1378)。UPGMA聚类结果为洞庭青鲫与彭泽鲫聚成一个分支,二倍体鲫与三倍体鲫聚成另一个分支。结果表明,洞庭青鲫、彭泽鲫等养殖群体内的遗传多样性明显低于野生鲫群体;四个鲫品系中,洞庭青鲫与彭泽鲫的亲缘关系较近,二倍体鲫与三倍体鲫的亲缘关系较近,推测洞庭青鲫、彭泽鲫、三倍体鲫均起源于二倍体鲫。二倍体洞庭青鲫和二倍体野生鲫资源的保护必须引起重视。     

石鲽野生群体和养殖群体遗传多样性的ISSR分析

采用简单序列重复区间(ISSR)技术,对石鲽的3个野生群体——青岛群体(QD)、威海群体(WH)、莱州群体(LZ)和一个养殖群体(YZ)进行了遗传多样性研究.结果表明,从60个ISSR引物中筛选出8个ISSR引物对四个群体的基因组DNA进行扩增,共获得183个重复性好且5谱清晰的位点,4个群体的多态位点比例为48.1%~50.8%,Shannon多样性值为15.68~18.53,群体内个体间遗传相似度为0.9053~0.9189,群体间的遗传距离为0.0055~0.0173.同其他鱼类相比,石鲽群体的遗传多样性水平较低.用UPGMA方法构建的群体进化树显示,WH群体和LZ群体遗传距离最近,首先聚在一起,两者然后与YZ群体聚类,最后与QD群体相聚.利用基因分化系数进行遗传变异来源估算,结果表明石鲽群体96.47%的遗传变异来源于群体内,群体间的遗传变异仅占3.53%,不同群体间的遗传相似度较大.     

基于聚类及简化基因组联合分析的浙江洞头栽培羊栖菜(Sargassum fusiforme)品系筛选研究

以浙江洞头栽培羊栖菜(Sargassumfusiforme)群体为研究对象,运用主成分分析法对其鲜重、藻体长度、茎宽、气囊形态和大小等表型特征进行分析,确定了羊栖菜簇生气囊中的"特征"大气囊为表型主成分;运用聚类分析法分析了21个羊栖菜差异表型样品的"特征"大气囊表型聚类特征,定量分析归纳了栽培羊栖菜表型品系类别;运用简化基因组分析法构建了34个羊栖菜样品的系统进化树,分析了栽培羊栖菜各样品及韩国丽水、辽宁大连、浙江舟山野生羊栖菜样品间的亲缘关系,定量分析归纳了栽培羊栖菜基因型品系类别。在栽培羊栖菜表型品系和基因型品系总重合率为86%的基础上,将浙江洞头栽培羊栖菜群体分为球囊、锥囊、宽棒囊、狭棒囊和梭镖囊等5个品系,并运用林奈的"双名法"加以学名命名。提供了一种科学的羊栖菜品系分类方法,以期为深度开展浙江洞头栽培羊栖菜的群体结构、亲缘关系、遗传稳定性和品质差异等基础研究,以及定向选育优质高产、逆境高耐受性和活性物质高富集品系等应用研究,提供方法和理论支撑。     

北部湾涠洲岛红色赤潮藻的分子鉴定

为了弄清北部湾涠洲岛6株疑似红色赤潮藻（Akashiwo sanguinea）株的种类,作者采用光学显微镜和荧光显微镜对其进行形态学初步鉴定;并对藻株SSU rDNA、LSU rDNA和ITS序列测序,利用最大似然法构建系统发育树。结果表明,北部湾涠洲岛6株藻与红色赤潮藻形态特征基本符合;3种序列系统发育树分析均发现北部湾涠洲岛6株藻与不同海域来源的红色赤潮藻聚在同一大分支上,自展值高达99、100、100;与来自亚洲海域的韩国安山株、新加坡株、中国厦门港株序列差异最小,亲缘关系最近,而与其他地理来源的红色赤潮藻序列差异大,亲缘关系较远。红色赤潮藻SSU、LSU、ITS种内遗传距离分别为0.001~0.008、0.003~0.025和0.045~0.406,明显小于该藻与其他裸甲藻科（Gymnodiniaceae）藻属下的种间遗传距离0.032~0.072、0.165~0.222和0.589~1.559,因此可确定北部湾涠洲岛6株藻均为红色赤潮藻。研究结果将为北部湾海域赤潮生物来源与组成、赤潮的发生与管理提供基础信息。     

Assessment of introduced Kappaphycus (Solieriaceae, Rhodophyta) species relationships in China with molecular markers

Due to morphological plasticity and paucity of diagnostic morphological characters, the taxonomy of Kappaphycus gets more and more confused with the expanding of commercial cultivation. In this study, the phylogenetic relationship of 13 strains of introduced Kappaphycus species in China was defined using DNA molecular markers, such as 18S rDNA, rbcL and cox2-cox3 spacer region. The resolutions obtained by three different molecular markers were compared: both cox2-cox3 spacer region and rbcL sequences are eligible in interspecies identification of Kappaphycus, whereas cox2-cox3 spacer region is more variable than rbcL sequence. There is several basepairs’ discrepancy among 18S rDNA sequences, while it is 100% identical among both cox2-cox3 spacer region and rbcL sequences of the ten strains of K. alvarezii. We suppose that 18S rDNA sequence can provide more information in biogeography study of Kappaphycus than other two DNA sequences.     

海绵共附生微生物基因多态性的RAPD-PCR分析

采用传统分离手段对中国南海海域的细薄星芒海绵（Stelletta tenui（Lindgren,1897）1、皱皮软海绵（Halichondria rugosa（Ridley＆Dendy））、澳大利亚厚皮海绵（Craniella australiensis（Carter））、贪婪倔海绵（Dysidea avara（Schmidt））4种海绵体内的微生物进行了分离培养,随机挑选64株芽孢杆菌属细菌（每种海绵16株）进行了RAPD-PCR基因多态性分析。研究表明,一些海绵微生物是可以通过传统分离手段得到的,来自同一或者不同海绵的微生物均具有丰富的基因多态性。     

北部湾海域球形棕囊藻遗传多样性分析

南海北部湾海域近年来连年暴发球形棕囊藻赤潮,严重威胁近海生态安全,亟待探明赤潮成因。球形棕囊藻是一种广泛分布于温带至热带海域的有害藻华微藻,具有明显的种下遗传分化。为了解北部湾海域球形棕囊藻的遗传多样性及其对赤潮藻种来源的指示意义,本研究针对分离于北部湾海域赤潮发生期间的4株棕囊藻,以核糖体28S大亚基rRNA基因（28S rDNA）D1-D2区和转录间隔区（ITS区）为靶区构建克隆文库,通过测序分析了北部湾海域球形棕囊藻的遗传多样性。结果表明,从北部湾分离的4株棕囊藻均为球形棕囊藻,但不同年份分离的球形棕囊藻藻株之间存在明显的遗传差异。部分球形棕囊藻藻株（PG2015和PG2017）的不同克隆间也存在遗传差异,这种遗传差异在由单一藻细胞建立的克隆培养系中仍存在,表明遗传差异是来自细胞内多拷贝的基因序列,可能源自不同地理种群球形棕囊藻之间的基因交流。与ITS区相比,28S rDNA D1-D2区能更好地反映球形棕囊藻遗传多样性状况,具有作为分子标记指示球形棕囊藻地理种群的潜力,但仍需深入研究。研究结果深化了对北部湾球形棕囊藻遗传多样性的认识,有望为进一步解析北部湾海域球形棕囊藻赤潮原因种来源提供判据。