影响龙须菜果孢子体形成内外因素的初步研究

龙须菜是中国重要的人工栽培海藻,主要用途是琼胶生产原料和鲍鱼饵料。目前龙须菜大规模栽培采用的是人工夹苗的方式,而其孢子采苗的生产方式也得到越来越多的关注。本文将人工培育的由四分孢子萌发长成的一对龙须菜雌、雄配子体进行受精,测试了雌雄配子体藻枝部位、温度、硝酸盐浓度等因素对果孢子体形成过程的影响,结果表明:龙须菜雌配子体藻枝的不同等级分枝表现出不同的生殖力,一级分枝最尖端新生细胞的成熟速度快于其它等级;温度对果孢子体形成有极显著影响(P<0.01),20℃为最适温度;硝酸盐浓度没有显著影响。     

龙须菜四分孢子体发育过程的WGCNA分析

龙须菜是一种重要的产琼胶海藻,对其繁殖发育的研究将有助于了解龙须菜的生长,有助于育种。本研究对龙须菜不同育性品系(981和鲁龙1号)在不同发育阶段的表达谱数据,采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法构建基因共表达网络,共获得32个模块。其中,模块最大基因数量为2 577个,最小基因数为66个。经过筛选发现与品系相关的模块(以0.7为阈值)共5个,涉及基因共2 301个,对模块基因进行GO功能富集分析,结果表明主要富集以下功能上:信号转导、转运、细胞分化、翻译、细胞稳态、生物合成过程等。981品系与鲁龙1号品系的富集结果对比表明981品系在孢子放散过程中生物活性不高,生物合成水平较低,内环境稳态较差。经过KEGG富集,筛选到21个与981品系II期四分孢子形成相关的备选基因,主要富集到DNA复制和染色体形态变化等与细胞周期相关的功能上,表明981品系在孢子形成时期的细胞分裂可能出现异常。本文结果为进一步深入揭示龙须菜四分孢子体发育分子调控机制提供思路和导向。     

江蓠孢子放散的观察

江蓠(Gracilaria verrucosa)生活史中有三个世代,即孢子体、配子体和果孢子体(囊果)。其中:孢子体和配子体均为单生、同形的多分枝藻体,果孢子体则附生在雌配子体上。在生殖期间,江蓠的孢子体,除基部老枝和初生的新枝不形成四分孢子囊外,藻体的各部分分枝,均可形成四分孢子囊,放散出四分孢子。雌配子体也是除基部老枝和初生新枝外,藻体的各部分分枝均可附生果孢子体(囊果)。果孢子体成熟放散出果孢子。关于江蓠四分孢子和果孢子放散方式和放散过程的研究,国内外只有零星记载。曾呈奎等1959年,在进行与江蓠幼苗培育试验时,仅记载着:“经过干燥刺激15分钟的藻体放回海水中,发现20～30分钟后,孢子就大量放出,但四分孢子囊是孢子成团冲破表皮脱离母体,     

浒苔(Enteromorpha prolifera)生活史的初步研究

通过实验室培养实验,全面地观察描述了浒苔生活史各个阶段的发育情况。雌雄异体的配子体成熟后,放散双鞭毛的配子,雌雄配子结合成合子进而发育成孢子体,配子也可以进行单性生殖发育成膜状的配子体。孢子体成熟放散四鞭毛的游孢子,游孢子固着后,可直接发育成配子体。其生活史是单倍体的配子体与二倍体的孢子体相互交替的同形世代交替。雌雄配子具有正趋光性,易大量聚集,结合后同游孢子一样都呈负趋光性。     

单条胶黏藻(Dumontia simplex Cotton)孢子早期发育及其生活史的研究

为研究单条胶黏藻(Dumontia simplex Cotton)的孢子发育类型和生活史,探明其孢子发育的最适环境因子,在实验室条件下,通过培养观察,研究不同温度、光照强度和盐度对其孢子(果孢子和四分孢子)早期发育的影响。结果表明:(1)孢子发育过程中无丝状体出现,孢子的发育类型为直接盘状体型。(2)温度、光照强度和盐度对其孢子的早期发育均有影响,温度6—30°C范围内,果孢子发育的最适温度为9°C,四分孢子为9—12°C;光强80—400μmol/(m2·s)范围内,果孢子发育的最适光强为160μmol/(m2·s),四分孢子为160—200μmol/(m2·s);盐度15—50范围内,孢子(果孢子和四分孢子)发育的最适盐度为30。(3)单条胶黏藻生活史由单倍的雌、雄配子体和二倍的果孢子体及四分孢子体构成,配子体和四分孢子体外形一致,交替出现,属于典型的同型世代交替。     

青岛沿岸石花菜种群繁殖方法的研究

一、问题的提出 1.石花菜多分布于开放海岸的岩礁上,属于一种好浪藻类。它分为孢子体和雌、雄配子体。雌配子体成熟的果孢受精发育为囊果,放出果孢子,萌发后长成孢子体。孢子体成熟放出四分孢子,萌发后长成雌、雄配子体。因此一般说来,这     

龙须菜四分孢子体不同发育阶段差异表达基因克隆和启动子区分析与刺激响应研究

龙须菜四分孢子体形成的四分孢子囊数量和四分孢子放散量可以作为育性高低的指标。龙须菜品种"981"在成熟期四分孢子放散量极低,与"鲁龙1号"有显著差异,即"981"具有低育的育性特点。从2个品种不同发育阶段数字表达谱数据中,筛选得到与育性控制相关的差异表达基因——D-乳酸脱氢酶(dld),谷氨酰胺合成酶(gln2)和热激蛋白(hsp15.4)。克隆得到dld完整的ORF与上游序列并进行测序分析,设置诱导条件检测3个基因的表达量,探究基因表达的调控因素。dld基因具有D-乳酸脱氢酶结构域、龙须菜特有的2个跨膜区、1个低复杂性区域。启动子区功能预测发现3个基因均可能受光照、茉莉酸甲酯和一些植物激素的调控。通过半定量PCR技术检测不同诱导条件下3个基因的表达变化趋势,结果显示光照与茉莉酸甲酯均可刺激3个基因的正表达。     

主要环境因子对细弱蜈蚣藻(Grateloupia tenuis)孢子发育的影响及生活史的研究

在实验室条件下,以细弱蜈蚣藻(Grateloupia tenuis Wang et Luan)为材料,进行了不同温度和光照强度等主要环境因子对其发育影响的研究,同时对其生活史进行了详细观察。结果表明:(1)在4—30°C范围内,盘状体形成与直立枝生长的最适温度为24°C;(2)在光照强度10—200μmol范围内,盘状体形成和直立枝生长的最适光照强度为120μmol/(m2s);(3)孢子(果孢子和四分孢子)发育类型为间接盘状体类型;(4)生活史由单倍体的雌、雄配子体,双倍体的果孢子体(囊果)及四分孢子体构成,四分孢子体和配子体在形态上完全相同,属于典型的同型世代交替;与属模蜈蚣藻(G.filicina)一致。     

大连蜈蚣藻孢子发育及生活史的研究

在实验室条件下,对大连蜈蚣藻(Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao)的孢子早期发育、盘状体的形成和直立枝生长进行了详细研究,对其生活史进行了详细观察,并进行了温度和光照强度对孢子发育影响的研究。结果表明:(1)孢子发育类型为间接盘状体型;(2)生活史由雌、雄配子体、四分孢子体和果孢子体三相世代组成,配子体与孢子体形态相同,属于同型世代交替,与属模蜈蚣藻(G.filicina)一致;(3)温度对盘状体和直立枝生长均有影响,最适温度均为16℃;(4)光照强度对盘状体和直立枝生长均有影响,最适光照强度分别为7 500 lx和10 000 lx。     

中国南黄海浒苔种群世代结构与生殖条件分析

通过生殖细胞观察以及DNA含量检测研究南黄海浒苔(Ulva prolifera)群体的世代结构,发现近岸和近海漂浮浒苔群体均由孢子体世代和配子体世代构成,呈现混合世代群体结构。利用完全随机实验设计研究温度、光照强度和盐度对浒苔孢子体和配子体生殖的影响,发现3个生态因子对浒苔配子体和孢子体生殖的影响存在交互效应,在温度25℃、盐度40和光照7 000lx条件下,在24～48h内可促进配子体和孢子体的生殖发育;较高温度(25℃)和较低盐度(10)处理对配子的放散有极显著影响,而较高温度(25℃)和较高盐度(40)处理对孢子的放散有极显著影响。配子体和孢子体的生殖发育对基本环境因子存在着一定的差异反应,但两者均可在较宽的温度和盐度范围内生殖,这可能是导致绿潮种群暴发式增长的主要原因之一。     

Growth of gametophytes and sporophytes of <Emphasis Type="Italic">Grateloupia subpectinata</Emphasis> (Rhodophyta) in culture

Comparison of growing thalli in alternating haploid and diploid phases of Grateloupia subpectinata (Rhodophyta) was studied. Fertile thalli from gametophyte and tetrasporophyte of G. subpectinata were collected from Yangyang, on the eastern coast of Korea. The size of the released tetraspores and carpospores was measured; the spores were then incubated at the temperature of 20°C, irradiance of 40 μmol photon m^-2s^-1 and photoperiod of 12L and 12D. Carpospores were also cultivated in the same conditions as the tetraspores culture. The crusts were subsequently transferred to a tank culture after six months. The specific growth rate (SGR) was measured by observing 50 crusts and 30 thalli. The released carpospores had a larger diameter (9.98 μm) than the tetraspores (9.38 μm). The crusts from the carpospores also show a higher specific growth rate (14.04% d^-1) than tetraspores (13.39% d^-1). After being transferred and cultured in a tank, the upright thalli grew slowly in May-June (13–15°C) and rapidly in July–September (17–22°C). The length of growing thalli of sporophyte from carpospores also revealed a higher specific growth rate (2.83% d^-1) than gametophytic thalli (2.38% d^-1). The specific growth rate of crusts and thalli developed from carpospores was higher than that of the crusts developed from tetraspores. This result suggests that the cultivation of sporophytes may be more profitable than gametophytes because harvesting can be done more efficiently.     

栽培羊栖菜(Sargassum fusiforme)成熟藻体不同器官的组织结构显微观察及其生理生态学功能剖析

为全面了解栽培羊栖菜(Sargassum fusiforme)成熟藻体假根、茎、叶(气囊)和生殖托(雌托和雄托)四类器官的组织形态特征,运用石蜡切片法,对栽培羊栖菜成熟藻体各器官进行了组织形态学观察和讨论分析。结果表明,不同器官横切组织的形态、结构和宽度差异显著;假根,茎,叶,雌、雄生殖托的横切面由外向内分别为表皮、近表皮、皮层和髓部组织,而气囊无髓部组织结构,但具有内皮层。此外,雌、雄生殖托还包括生殖窝、卵和精子结构。栽培羊栖菜各器官表皮细胞均呈栅栏状排列,宽度顺序为:雄生殖托茎雌生殖托气囊叶假根;表皮和近表皮细胞含淀粉粒最多,内含色素体;皮层和髓部细胞的淀粉粒含量相对较少;皮层组织的细胞腔最大,具有典型植物细胞形态和发达的胞间隙;髓部细胞致密,细胞腔多数较小。有关文献报道表明,羊栖菜不同器官响应光照、水温、干出与沉水及低盐胁迫等环境信号表达的生理生态学特征差异显著。研究结果可为深度解析栽培羊栖菜各器官之间的亚细胞结构差异,不同器官生理代谢响应环境信号表达差异,不同器官组织对微量元素或重金属离子的吸收、转运和储藏机制分析等研究提供基础数据和理论参考。     

雌雄比对海带雌配子体发育的影响

本实验进行了不同雌雄比对海带雌配子体发育的影响。结果表明：雌雄比(鲜重)为1：1及2：1，实验组出现排卵时间最早，且发育率高，实验第20天，发育率超过70％，孢子体正常。5：1，10：1，20：1实验组随着雄性比例的减少，发育率逐渐降低，随着培养天数的增加，三个实验组均出现未受精卵及畸形孢子体，雌雄比越大，未受精卵数目越多。     

我国引种海带(Laminaria japonica)和长海带(L.longissima)配子体克隆的随机扩增多态性DNA分析

运用RAPD技术,对引种我国的海带(Laminaria japonica)和长海带(L.longissima)的22个配子体克隆进行分析。筛选的19条随机引物共获得252个位点.扩增片段大小在200～2000bp之间,多态性位点228个,占90.5%。配子体克隆遗传变异分析表明,长海带和海带的遗传多样性都比较高,两者之间的遗传分化较为明显,且种间变异大于种内变异。长海带和海带雄配子体克隆的遗传变异程度均低于雌配子体克隆。另外,两个种的雌、雄配子体之间均存在一定程度的分化,且长海带雌、雄配子体之间的遗传分化大于海带配子体。     

Effects of UV-B radiation and different light repair conditions on the early development of the tetraspores of Chondrus ocellatus Holm

The effects of exposure to UV-B radiation,280-315 nm,and dark or dark repair conditions on the early development of Chondrus ocellatus Holm collected from Qingdao coast were studied under the laboratory condition.After being exposed to different doses [0,36,72,108,144 and 180 J/(m 2 · d)] of UV-B radiation,one treatment of tetraspores were put back to normal culture condition (PAR),the other treatment were put into dark condition to repair for 2 h.During the cultivation,the diameter of the tetraspores were recorded every 4 d till the 50th day when vertical branches formed in all treatments.Then at the 50th day,CPDs,phycoerythrin,chlorophyll a and MAAs (Palythine and asterina-330) were measured.The results showed that low doses UV-B radiation could significantly accelerate the growth rate of the tetraspores of C.ocellatus and the growth rate reduced gradually with UV-B radiation keep on increasing.The variation trend of both the phycoerythrin and chlorophyll a concentration reduced significantly ( P < 0.05) once given the UV-B radiation. Under UV-B stress,the CPDs were induced,and the concentrations of CPDs were significant low in dark repair groups.The data of MAAs analyzed by LC/MS in the tetraspores of C. ocellatus suggested that there were two MAAs formed (palythine and asterina-330) after UV-B radiation induced, and low dose of UV-B irradiation could significantly induced the concentration of MAAs.From the growth and development state of the tetraspores,negative effects of UV-B radiation on the dark repair groups were more serious than PAR.     

海带杂种优势苗种繁育技术研究

用生物反应技术进行海带配子体克隆的连续培养,将丝状体克隆细胞粉碎后,用两系法培育杂种优势苗种.实验结果表明,雌、雄海带配子体克隆细胞的日增重速率可达14.03%和13.87%,经42d培养增重6.9倍和6.8倍;雌、雄配子体克隆细胞杂交16d,排卵率为100%;培养40d后幼孢子体长度为2~3cm,经海上养殖实验,初步筛选出了一个较好的杂交组合.     

Study on the breeding technology of heterosis seedling of Laminaria and new combinations

After continuous breeding gametophyte of Laminaria, then breaking protonema, heterosis seedling is got by bilineal hybridization. The result shows that the weight-increasing rate of female and male gametophyte clone cells are 14.03% and 13.87%, after 16 d crossbreeding, the rate of ovulation is up to100%; the length of juvenile sporophyte after 40 d breeding is 2-3 cm. By fanning on the sea, a hybrid combination is primarily screened.     

利用代谢组学揭示脱落酸对高温胁迫龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)的作用机制

大型经济海藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)在我国南北方海域广泛栽培,但其栽培周期与产量受到夏季高温天气的制约。植物激素脱落酸(ABA)在高等植物生长发育和抗逆胁迫中发挥了重要作用,但在藻类中研究较少。为揭示ABA对高温胁迫下龙须菜的保护作用及其潜在的作用机制,采用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)研究了外源ABA对高温胁迫下龙须菜代谢产物的影响。结果表明,ABA处理72 h后龙须菜中104种代谢物发生变化,其中黄嘌呤、次黄嘌呤、芦丁、精氨酰琥珀酸等26种代谢物含量升高,而23种溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)和35种溶血磷脂酰胆碱(LPC)含量下降;嘌呤代谢、黄酮和黄酮醇合成以及抗坏血酸和醛酸盐代谢这3条代谢通路受ABA影响显著。最后,利用生理生化方法检测了黄嘌呤对高温胁迫下龙须菜生长速率和活性氧(ROS)的影响,以及ABA添加后两种溶血磷脂代谢酶活性、精氨酰琥珀酸合成酶及其基因表达的变化,发现藻的生长、酶活性或基因表达变化等与代谢组结果相吻合。可见,ABA可以通过激活嘌呤代谢、黄酮和黄酮醇合成以及抑制溶血磷脂合成等来保护高温胁迫下的龙须菜。研究结果丰富了藻类中植物激素抗逆胁迫的资料,为龙须菜耐高温品系选育提供了新的思路。     

坛紫菜体细胞的几种发育途径

以坛紫菜(Porphyra haitaneusis)叶状体为材料,利用单细胞克隆技术,研究记录坛紫菜体细胞的发育途径。本文选择介绍了坛紫菜体细胞3种途径8种发育方式:1)多数体细胞的叶状体途径:A通过极性分裂直接形成单细胞苗;B通过叶状分裂成苗;C先形成细胞团后形成畸形苗;2)来自雌、雄叶片未成熟区域体细胞的性细胞途径:D发育形成精子囊并放散精子;E单细胞发育形成类似果孢子囊结构再放散果孢子,果孢子萌发成丝状体;3)来自雄叶片体细胞的丝状体途径:F单细胞发育至多细胞团,放散后萌发成丝状体;G经过不断分裂形成愈伤组织,直接形成丝状体;H分裂成2细胞后,一个细胞侧面突起发育成丝状体。