紫菜色素突变体诱导的研究——II. NG 对紫菜叶状体诱变的效果及遗传分析

用强诱变剂 N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍（NG）处理条斑紫菜和坛紫菜的幼嫩叶状体，进行色素突变体诱导。结果表明：(1) 在相同实验条件下，两种紫菜的对照材料都未发现突变现象，而各诱变组都容易观察到突变的细胞或细胞块，表明在实验中发生的突变是诱变的结果。(2) 突变率随诱变剂量和诱变时间的增加而上升。在实验范围内，随着诱变强度的增加，条斑紫菜的突变率 从 最 低 的 11.2 % 上升到 28.7 %。坛紫菜从 10.1 % 上升到 20.2 %。（3）在同等面积的叶片上，诱变产生的突变型细胞数量，并不随诱变强度的增加而增加。实验使用定量视野检试，两种紫菜在各诱变组中出现的突变细胞数量基本相似，略高的突变值都发生在诱变实验的最低剂量组中。突变率表示突变细胞在存活细胞中所占的比例，而单位面积中的突变细胞数量，反映了诱变的效果。根据这一分析，可以认为 NG 浓度 25 μg/mL、诱变时间为 30 min 是合适的诱变条件。     

紫菜色素突变体诱导的研究—Ⅱ.NG对紫菜叶状体诱变的效果及遗传分析

用强诱变剂N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍(NG)处理条斑紫菜和坛紫菜的幼嫩叶状体，进行色素突变体诱导。结果表明：(1）在相同实验条件下，两种紫菜的对照材料都未发现突变现象，而各诱变组都容易观察到突变的细胞或细胞块，表明在实验中发生的突变是诱变的结果。(2)突变率随诱变剂量和诱变时间的增加而上升。在实验范围内，随着诱变强度的增加，条斑紫菜的突变率从最低的11．2％上升到28．7％。坛紫菜从10．1％上升到20．2％。(3)在同等面积的叶片上，诱变产生的突变型细胞数量，并不随诱变强度的增加而增加。实验使用定量视野检试，两种紫菜在各诱变组中出现的突变细胞数量基本相似，略高的突变值都发生在诱变实验的最低剂量组中。突变率表示突变细胞在存活细胞中所占的比例，而单位面积中的突变细胞数量，反映了诱变的效果。根据这一分析，可以认为NG浓度25μg/mL、诱变时间为30min是合适的诱变条件。     

福建海区条斑紫菜的栽培试验

本文报告了对采集自福建自然海区的条斑紫菜进行的2a栽培试验。结果表明，条斑紫菜壳孢子的放散时间比坛紫菜迟1－1．5个月；壳孢子放散延续时间比坛紫菜长；放散高峰期间出现在11月中旬；骤然降温可以促进壳孢子集中放散；单孢子放散以水温20℃左右较佳。莆田及其以北海区可能比厦门更适宜栽培条斑紫菜。     

五种紫菜同工酶标记的遗传分析

用垂直凝胶电泳来研究采自中国的（条斑紫菜×坛紫菜）杂交种、坛紫菜、条斑紫菜、少精紫菜、半叶紫菜的同工酶多态性。然后分析最小可能位点数和观察同位基因数、遗传差异性和采用平均连接聚类法。选取23种酶带中的六个酶（MDH，ME，LDH，GDH，IDH和G-6-PDH）进行分析。最小可能等位基因位点数显示五种紫菜在ME等位基因位点都只有一个。LDH和GDH等位基因位点半叶紫菜和少精紫菜和另外的三种紫菜不同，而在分析MDH时半叶紫菜比较独特。在IDH位点分析时少精紫菜和坛紫菜和其他三种不同，而条斑紫菜和坛紫菜和其他三种不同在G-6-PDH位点不一致。总的来看，最小可能等位基因位点数分析半叶紫菜是最分离的。遗传多样性结果分析表明当遗传相似度为0．7550时，五种紫菜中的遗传变异研究受到限制。条斑紫菜和坛紫菜的杂交种非常接近少精紫菜。当遗传相似度达到0．8937时，出乎意料的是条斑紫菜和坛紫菜遗传同一。性很低。条斑紫菜4个株系的平均遗传相似度仅为0．7428，差异比较大。在所有紫菜中半叶紫菜是最分化的分支，它与最小可能等位基因位点数分析一致。     

条斑紫菜壳孢子幼苗非基部假根的生长

用条斑紫菜壳孢子作材料,对室内（１０～２５℃,８～４５μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｍ－２ｓ－１,１２Ｌ∶１２Ｄ）萌发的壳孢子苗进行观察,结果是：１０～２０℃,壳孢子苗形态正常,只有最靠近基部的细胞长出假根;而２５℃的不同光强下,相当比例的幼苗表现分段现象;每个藻段基部细胞有一个较大的液泡,细胞的长宽比接近１,从这一细胞长出假根的现象较普遍。假根长出的方向多数向着藻体的基部,个别向着藻体端部。非基部假根的产生有两个必要的条件：（ａ）壳孢子苗是形态嵌合体;（ｂ）培养温度是２５℃。这一现象在紫菜中首次报道,并对其出现的普遍性和产生机理进行了讨论。     

条斑紫菜单孢子及其幼苗的生态特性与应用研究

我国的紫菜生产已有200多年的悠久历史，但是全人工栽培紫菜到本世纪60年代才开始，而条斑紫菜的人工栽培则始于70年代。目前我国条斑紫菜栽培面积最大的是江苏省沿海，该地区滩涂广阔平坦，适合紫菜生长，现在紫菜已成为群众性生产的海产品之一。 条斑紫菜生活史分丝状体和叶状体两个阶段，在这两个阶段中可以产生三种孢子：紫菜叶状体成熟后放散的果孢子，它萌发长成紫菜丝状体；紫菜丝状体成熟后可以放散壳孢子，这种孢子萌发长成紫菜叶状体；紫菜叶状体在生长过程中不断形成、放散单孢子，这种单孢子也长成叶状体(曾呈奎、张德瑞，1954)。 在条斑紫菜栽培中，一般应用紫菜丝状体所放散的壳孢子为苗源，所以对壳孢子苗的生理生态特性已有较深入的了解(中国科学院海洋研究所，1978)。但有关单孢子的生理生态，则未见较系统的报道。 在条斑紫菜的试验和栽培中，早已观察到紫菜叶状体在生长过程中放散单孢子，这些单孢子对增加紫菜苗量起到一定的作用。60年代王素娟等曾利用紫菜这一特性在自然苗网上进行过“母子网”附苗试验，之后崔广法等又用人工苗网进行了“母子网”附苗的生产性试验。这种方法可以增加栽培面积和收获量，但不能全部替代壳孢子苗，还需要培养紫菜丝状体。培育紫菜丝状体所需设备多、时间长，并易发病害，管理技术比较复杂。如果充分利用单孢子作为苗源来取代壳孢子苗，就可简化条斑紫菜的生产过程。为此，作者对条斑紫菜单孢子及其幼苗的生长发育进行了室内、外的培养实验，研究它同环境因子的关系，及其在大面积生产中的应用。     

60Co－γ辐照对坛紫菜原生质体诱变的研究

利用^60Co-γ射线对坛紫菜（Porphyra haitanensis）原生质体进行辐照诱变，发现原生质体对^60Co-γ射线有极强的耐受性。前期的培养结果表明，原生质体是一种理想的诱变材料。诱变结果表明，^60Co-γ射线对坛紫菜可诱变剂量范围很大，从200-1300 Gy均有突变株生成。诱变后细胞的存活率不宜作为坛紫菜诱变最佳剂量的指标。     

半叶紫菜华北变种的丝状体成苗研究

于１９９６年６月－１９９７年５月,在采用半叶紫菜华北变种的丝状体（Ａ）和野生半叶紫菜华北变种的叶状体果孢子（Ｂ）,分别接种贝壳丝状体,采用室内培养方法,对壳孢子成熟,放散条件、大小及幼苗的生长发育进行研究。结果表明,Ａ的壳孢子较小,人,放散温度为１０℃;幼苗的长度在１０－２２℃的范围内随温度的升高而增加,幼苗的形态与温度无关,在１５－２０℃放散单孢子,Ｂ的壳孢子较大,成熟较容易,放散温度为１４℃;     

不同光质对坛紫菜果孢子和壳孢子萌发的影响

本研究探究了白、蓝、红、绿光4种光质对坛紫菜（Pyropia haitanensis）果孢子和壳孢子萌发的影响。结果表明,与白光相比,用绿光培养时,果孢子萌发管分枝形成速度、萌发管生长速度,以及壳孢子的细胞分裂速度均相对较快,用红光与蓝光培养时则相对较慢。不同光质对坛紫菜果孢子和壳孢子的存活率无显著影响,但能造成萌发体色泽呈现明显差异。刚从孢子囊释放出来的两种孢子均呈黄褐色,经白光培养的两种孢子以及蓝光培养的果孢子,其萌发体颜色加深至鲜红色,蓝光培养的壳孢子萌发体颜色加深尤为明显,最终呈深紫红色,而红光和绿光培养的两种孢子颜色变浅,最终呈浅黄褐色。研究表明,绿光培养可能不利于坛紫菜孢子萌发过程的色素积累,但有利于孢子萌发及萌发体的生长。     

条斑紫菜光系统Ⅱ反应中心蛋白编码psbA和psbD 的表达分析

从条斑紫菜（Porphyra yezoensis Ueda）的3个不同的生长阶段：壳孢子、孢子体和配子体中提取总RNA，并用相应基因的引物扩增序列，用荧光定量PCR技术检测条斑紫菜3个生长阶段中psbA和psbD的转录水平变化。结果表明，psbA和psbD的变化趋势不一致，并且，在壳孢子内基因表达量相对较高。这说明在细胞内，D1蛋白和D2蛋白并非同比例合成。壳孢子成熟发育成叶状体的过程要求光合作用提供更多的能量。     

光温与坛紫菜自由丝状体生长发育的关系

于1993年3月-1994年4月，在实验室内可控条件下，用坛紫菜自由丝状体为材料，研究温度（13-33℃）、光强[5-40μmol／（m2·s）]和光周期（8－24h）对其生长发育的影响。结果表明：（1）17-21℃，丝状体生长快速健康；25-29℃，适于孢子囊枝的形成，27℃较佳；丝状体在温度高于29℃时开始死亡，丝状藻丝对高温的耐受力比孢子囊枝差；17-21℃，适于壳孢子的形成。（2）丝状体的生长随着光强的增加和光照时间的延长而加快。（3）实验光强下，光周期≤12h，孢子囊枝的形成量随光照时间的增加而增加；光周期长于12h，孢子囊枝基本不形成。（4）藻丝的色泽随光强的增加由红色趋于黄色，不同温度下，形态和色泽与生长速度和发育程度有关。（5）在实验光强下，壳孢子的形成量与光强关系不大。认为坛紫菜自由丝状体的生长发育与光温条件密切相关，据此，可以调控丝状体的生长发育进程，获得理想的生长发育阶段的材料。     

条斑紫菜对无机碳的利用

于１９９８年３月在青岛太平角采集条斑紫菜,在室内光照强度为１２０μＥ／（ｍ~２·ｓ）的培养架上培养,通过测定其光合作用引起密闭海水体系ｐＨ值及无机碳浓度的变化,借助于各种无机碳利用的抑制剂（Ａｚ、Ｖａｎ、ＤＩＤＳ、ＳＩＴＳ）对其无机碳利用机制进行了研究。结果表明,（１）条斑紫菜可间接吸收ＨＣＯ~（－）_（３）。胞外碳酸醉酶（ＣＡ）催化ＨＣＯ~（－）_（３）水解成ＣＯ_２扩散进入胞内是条斑紫菜无机碳利用的主要形式,占全部无机碳利用的７３％以上。Ａｚ是胞外ＣＡ的抑制剂,可直接检测胞外ＣＡ的存在,它不能透过细胞膜。（２）条斑紫菜可依赖于细胞膜上ＡＴＰ酶对ＨＣＯ~（－）_（３）直接转运。但未发现带Ⅲ蛋白（ｂａｎｄ ３ Ｐｒｏｔｅｉｎ）及 Ｎａ~＋／ＨＣＯ_（３）~（－）协同转运系统的参与。（３）条斑紫菜ｐＨ值补偿点为９．８３,ＣＯ_２补偿点为０．０４μｍｏｌ／Ｌ。     

紫菜育种的困难与对策分析

紫菜是紫菜属（Porphyra）大型红藻总称。紫菜广泛分布于寒带到亚热带的潮间带。中国北到辽宁南至海南都有分布。中国栽培紫菜主要是坛紫菜（南方）和条斑紫菜（北方），只在浙江两种紫菜都有栽培。目前，中国紫菜育苗亲本基本上采自野生群体或未经遗传改良的栽培群体，遗传纯合紫菜品种（系）培育和栽培多处在实验研究阶段。在面临病害频发及产量、质量下降等问题的情况下，为保障中国紫菜栽培业持续健康发展，系统的紫菜育种迫在眉睫。但是，紫菜栽培只有几十年的历史，其育种还处在初级阶段，另外，紫菜的生物学特性不利于育种。作者对紫菜育种的困难进行了分析并探讨了紫菜育种的方法学对策。     

培养光强对条斑紫菜丝状体生长发育的影响

紫菜丝状体的生长发育不仅受光线、温度和营养等多种生态条件的影响,而且也因采果孢子时间的早、晚和投放果孢子密度大小而有较大的差别。在其他情况比较一致的条件下,光线条件对丝状体的生长和发育具有较明显的影响。我们在实验工作中从丝状体的这一特性出发,经过多年的实验研究,于1971年提出了以控光为中心的条斑紫菜丝状体的综合性培养措施,较好地解决了条斑紫菜适时、集中、大量放散壳孢子的问题。按     

条斑紫菜杂交重组品系(A-18)的筛选与特性分析

为筛选出藻体生长快且颜色与野生型色泽相近的条斑紫菜新品系，本研究从条斑紫菜绿色突变体和红色突变体种内杂交产生的后代中，分离出了优良品系A-18。日龄60 d时的叶状体平均长度、长宽比和单株湿质量，A-18品系分别为84.95 cm、49.46和0.52 g，分别是条斑紫菜野生型品系（WT）的3.12、7.01和1.36倍。日龄60 d时叶状体的叶绿素a和总藻胆蛋白含量，A-18品系分别为8.37和53.81 mg/g，均与WT品系较接近。日龄60 d时的叶状体平均厚度，A-18品系仅为20.22 μm，比WT品系降低了29%。另外，A-18品系的壳孢子放散总量为916.01万个/贝壳，是WT品系的1.55倍。综上所述，A-18品系具有生长快、长宽比值大、藻体薄、壳孢子放散量大等优良特性，且藻体颜色与野生型色泽相近，有望在生产中运用。     

不同生长期坛紫菜中藻胆蛋白的含量变化

于１９９０年９－１２月在青岛海区人工养殖筏采集坛紫菜，提取混合藻胆蛋白，第其经羟基磷灰石柱层析，分离出Ｒ－藻红蛋白（ＲＰＥ）、Ｒ－藻蓝蛋白（ＲＰＣ）和变藻蓝蛋白（ＡＰＣ）。测定了３个不同生长发育阶段的北移坛紫菜中各藻胆蛋白的含量，并与南方坛紫菜做了比较研究。结果表明，坛紫菜生长初期和盛期藻胆蛋白含量较高；到末期大幅度降低，降低的幅度为ＲＰＥ〉ＲＰＣ〉ＡＰＣ。各种藻胆蛋白的光谱特性不随藻体的生长发育     

坛紫菜耐低盐品系的选育与特性分析

本实验室采用人工诱变技术获得一个坛紫菜耐低盐品系(YZ-7),为了验证该品系的耐低盐性状能否遗传,本文对其壳孢子和F1叶状体的低盐耐受性分别进行了测试,并以坛紫菜野生品系(WT)作为对照,结果表明:在不同盐度下培养2周的YZ-7和WT的壳孢子,在26盐度组存活率无显著差异;在15盐度组,YZ-7的壳孢子存活率和假根发生率分别比WT提高了34%和35%;在8和5盐度组,YZ-7的壳孢子存活率、分裂率及假根发生率分别比WT提高了65%、32%和62%,以及137%、80%和154%;在3盐度组,YZ-7的壳孢子存活率和分裂率分别比WT提高了458%和171%,其中约44.9%的YZ-7壳孢子萌发体能形成假根,而WT的壳孢子萌发体基本上不长假根。在26盐度中培养35d后的F1叶状体再分别在26、15、8、5和3盐度下培养30d,YZ-7叶状体的特定生长率分别为WT的1.7、1.9、1.5、1.6和1.6倍,绝对生长率分别是WT的3.4、4.1、1.8、2.0和1.6倍。此外,YZ-7叶状体的叶绿素荧光活性(PSⅡ最大光量子产量、实际光量子产量)及三种主要光合色素(叶绿素a、藻红蛋白和藻蓝蛋白)的含量也明显高于WT。上述结果证实,坛紫菜选育品系YZ-7是一个耐低盐且生长快的优良品系,其优良性状可稳定传递给下一代,有望被培育成适宜栽培的新品种。     

光温与坛紫自由丝状体生长发育的关系

于１９９３年３月－１９９４年４月在实验室内可控条件下，用坛紫菜自由丝状体为材料，研究温度（１３－３３℃），光强「５－４０μｍｏｌ／（ｍ＾２．ｓ）」光周期（８－２４ｈ）对其生长发育的影响，结果表明：（１）１７－２１℃，丝太体生长快速健康；２５－２９℃，适于孢子囊枝的形成，２７℃较佳；丝状体在温度高于２９℃时开始死亡，丝状藻对高温的耐受力比孢子囊枝差；１７－２１℃，适于壳孢子的形成。（２）丝状体的生长     

坛紫菜生活史的研究现状及存在的问题

坛紫菜（Porphyra haitanensis）属暖温性海藻，是中国东南沿海的重要栽培物种，2011年度栽培面积达30余万亩。其生活史过程比较复杂，既有雌雄异体，也有雌雄同体；既存在无性生殖，也存在有性生殖；其能否产生单孢子也常常引起争议。为此，本文总结了坛紫菜的生殖及生活史的研究现状和存在的问题，旨在为坛紫菜的遗传育种提供一定的理论参考。     

60Co-γ射线对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)的诱变效果与色素突变体分离

用60Co-γ射线辐照处理野生型条斑紫菜的壳孢子萌发体以获得色素变异细胞,随后用酶解法获得单离的变异细胞进行个体再生培养,从中分离出不同的条斑紫菜色素突变体.结果表明,叶状体经剂量分别为100、300、500、700和900Gy的γ射线辐照后再培养1周,均出现了多种色素变异细胞,随后,它们逐渐分裂成为变异细胞块.在0-500Gy辐照剂量范围内,色素变异细胞块的百分率随着辐照剂量的增加而增加,但增至700Gy时,变异细胞块的百分率反而下降,说明500Gy是最合适的剂量.从单离变异细胞的再生叶状体中分离出桔红、紫红、桔黄和墨绿等颜色的单色变异体,并获得了它们的丝状体纯系.各变异品系的F1叶状体均为单色,其颜色与各自的母本叶状体相同,表明它们是稳定突变体.各色素突变品系的叶状体活体吸收光谱不仅与野生型品系有明显的差异,而且各突变品系之间也存在较大的差异.