萱藻不同发育阶段形态学及生活史的研究

在实验所设定条件下,萱藻(Scytosiphon lomentaria)雌雄配子都可以自由放散,配子结合为合子后发育成为孢子体。孢子体在所设定条件下均可以生长,但其存在形式受到温度影响:在高温(20℃)条件下,孢子体主要以垫状体或类垫状形式存在,孢子体产生的孢子可以发育为新的孢子体;中等温度(13℃)条件下,孢子体以丝状体或类垫状体形式存在,可以产生单室孢子囊,放散的孢子发育为新的叶状体;低温条件下(9℃)孢子体主要以丝状体形式存在,发育缓慢。垫状体主要作为孢子体度夏及自我繁殖的一种形式存在。实验发现配子体的产生与发育主要受温度影响,受光周期影响不明显。     

龙须菜配子体发育和不同品系四分孢子体四分孢子形成过程显微结构观察

龙须菜配子体和四分孢子体在生殖结构的形成和发育的过程中,出现一系列的细胞形态和结构层面的变化。本实验以龙须菜雌雄配子体和不同品系龙须菜四分孢子体为实验材料,采用连续徒手切片的方法,观察龙须菜配子体发育和不同品系四分孢子体四分孢子形成过程。观察到,雌雄配子体发育经过幼苗期、毛细胞期、性成熟期,幼苗期和毛细胞期雌雄配子体间无明显差异,进入性成熟期后,产生生殖结构时才能将其区分开。四分孢子起源于四分孢子体表皮层细胞,初始为鲜红色直径约5~10 μm的细胞,逐渐生长形成成熟的直径约20~25 μm的四分孢子囊,并分裂为4个四分孢子聚集在四分孢子囊中,在藻体外,四分孢子释放变形成球形,龙须菜四分孢子的形成和发育过程伴随着髓部细胞中红藻淀粉颗粒的减少。其中"981"龙须菜形成较多的畸形四分孢子,可能是其表现低育的一个原因。龙须菜自基部到尖端的表皮层细胞层数、髓部细胞数目和体积均发生连续的变化。细胞连接广泛存在于龙须菜表皮层、皮层和髓部细胞之间,但各层细胞连接大小、数目、长度等都存在差异。释放的四分孢子可能会附着在四分孢子体上,固着器覆盖包绕四分孢子体甚至侵入到破损有伤口的四分孢子体内,形成四分孢子体和配子体在同一株上的世代混杂现象,这也可能是导致龙须菜表现遗传复杂性的原因。     

铜藻繁殖发育过程的研究

本研究观察了铜藻雌雄生殖托的形态、精子卵子的排放和受精卵的发育过程。研究发现,铜藻的雌雄性生殖托均为圆柱状,而雄性生殖托比雌性生殖托更加细长。生殖托发育成熟后会形成生殖孔,卵从生殖孔排出,靠粘液附在生殖托表面等待受精,且有8个核,被透明壁包围。而精子则呈放射状排列在生殖孔周围,排出的精子具有明显的鞭毛结构,游动到卵子周围完成受精过程。受精后的卵由8个核融为1个中央大核,受精卵经过多次细胞分裂后形成假根芽。然后,脱落在培养容器底部,发育成带有假根的幼孢子体。8周后生长成带有2～3个叶的幼苗,幼苗长达18 mm。     

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。     

盐度对灰叶马尾藻排卵及幼孢子体早期发育的影响

通过离体组织培养,观察了灰叶马尾藻Sargassum cinereum卵细胞分裂过程,并探讨盐度对其卵释放和幼孢子体发育的影响。结果表明,在实验盐度范围(15‰~42‰)内,灰叶马尾藻均能正常排卵,其中盐度22‰~34‰时,卵可集中快速放散,而偏高或偏低盐度导致卵子释放延迟,同时高盐(30‰~42‰)比低盐(15‰~26‰)处理的灰叶马尾藻释放更多卵子。卵从卵窝孔刚排出时为1核卵,在随后4h内经核分裂形成8核卵,其中只有1个子核可与精子核结合成为受精卵,其他子核消失。受精卵的第一、二次分裂为横分裂,而第三、四次为纵分裂,4次分裂历时4~5h,之后分裂速度加快,细胞数目迅速增多,1d内形成幼孢子体。第2d以假根生长为主,此后叶状部逐渐生长。盐度显著影响灰叶马尾藻幼孢子体早期发育,当盐度22‰~38‰时假根生长正常,偏高或偏低盐度均不利于假根生成和伸长,其中高盐度对假根生长的抑制程度更强;叶状部生长的适宜盐度为26‰~38‰。综上所述,灰叶马尾藻卵释放及幼孢子体早期发育的适宜盐度为26‰~34‰,其中最适盐度为34‰。     

海黍子苗种繁育技术初探

对海黍子有性繁殖与幼苗发育进行了观察,研究了光照、温度、附着基、海上培养水层等条件对幼孢子体生长及成活的影响,结果表明,在试验条件下,温度12~21℃、光照20μmol·m-2·s-1基本能满足海黍子幼孢子体生长,光照过高将导致幼孢子体存活率降低,在大生产中适当提高光照可使幼孢子体生长更健壮。从脱苗率及幼苗生长速度方面,附着基材质以布帘及石块效果更好,幼苗海面培育在50~100cm水层较为适宜。本文初步构建了1套室内与海上相结合的幼苗培育技术。     

缢基蜈蚣藻的早期发育、生活史和生态习性

蜈蚣藻属是海膜科中最大的属。在实验室培养条件下,我们详细观察了缢基蜈蚣藻（Grateloupia constricata）早期发育过程及生活史，研究了温度与光周期、温度与光照强度的交互作用对其盘状体发育及幼苗生长的影响。结果表明：缢基蜈蚣藻孢子发育类型为“间接盘状体”类型；缢基蜈蚣藻生活史由单倍体的雌、雄配子体，二倍体的果孢子体和四分孢子体组成，为典型的同型世代交替；温度、光周期和光照强度及其之间的相互作用对盘状体和幼苗的发育有显著影响，其中由温度与光周期、温度与光照强度交互实验得出：缢基蜈蚣藻早期发育的最适条件为温度20℃、光照强度80 μmol photons/(m²·s) 和光周期16L:8D。本研究为缢基蜈蚣藻的种质保存、大规模栽培和可持续开发利用提供了理论依据和技术支持。     

不同卵密度对太平洋牡蛎三倍体诱导效果影响的研究

本实验主要研究用70mg／L浓度的6－MDAP（二甲基氨基嘌呤）对太平洋牡蛎的受精卵进行三倍体诱导，研究受精卵的密度对诱导效果的影响，以及诱导后受精卵的孵化率和畸形率。实验结果表明：当受精卵的密度为4万个／ml时三倍体率最高，相应的孵化率最高，综合来看，4万/ml的卵密度是生产上较好的受精卵处理密度。     

裙带菜种内杂交研究─—幼孢子体形态和生长速度的变异

于1995年3月在日本Tokushima的裙带菜养殖基地分离和培养若干单倍体克隆并利用新近发展起来的单倍体丰富培养技术将分离的单倍体进行丰富培养。1996年3月,以不同来源的裙带菜雌雄单倍体克隆进行不同组合的种内杂交实验,并利用多个单倍体克隆作为种源的对照。杂交所得到的不同幼孢子体在室内被培养在15℃,L：D（光暗比）＝16：8,光强255μmol／（m2·s）。在培养的过程中对幼孢子体进行了形态和生长的测定。生长的测定是利用计算机支持的生物图像自动测定系统（computer－aidedbioimagesystem）对完成的。这套系统可以准确的利用自动成像装置结合相应的软件来测定幼孢子体的面积的增长或连续的相对生长速度,这样可以克服只测量长度的增长而忽视宽度和整个面积的增长的缺点。结果表明：（1）利用裙带菜单倍体克隆交配所得到幼孢子体（0．8－1．5cm）的形态具有高度的相似性,其生长速度也具有同步性;（2）不同单倍体克隆交配所得到幼孢子体的形态和生长速度具有显著的差异。因而,单倍体克隆交配所得到孢子体具有高度相同的形态特征在幼孢子体阶段得到证实。这一结果的意义在于可以通过筛选生长速度较快的杂交组合作为品系培育的基础材料,并结合具有其它的优良经济性状的单倍体克隆进行新品种的培     

中国对虾雄对虾交配能力和精荚再生的研究

于1987年对中国对虾雄对虾交配能力进行实验观察;于19941995两年进行补充实验。结果证明,在实验室条件下,保持雄对虾的相对数量而且有充足雌对虾供交尾选择的情况下,中国对虾雄对虾在一个交配季节中的自然交配能力可达到3—4次;交配后生成新的精荚并再次发生交配的平均时间约为3d,但部分雄对虾交配次日即可生成新的精荚并再次发生交配行为;雌雄性比5：1和2：1对雄对虾在整个交配季节中的累计平均交配率没有明显影响。但在交配盛期,雌雄5：1实验组的累计交配率为2．6次,而21两个实验组的累计交配率只有1．13和1．43次,说明较多可供选择的雌对虾的存在,对雄对虾在一定时期内的交配能力和精荚再生可能有诱导作用。     

三疣梭子蟹雌雄隔离养殖技术研究

在193亩池塘中开展三疣梭子蟹雌雄分养和雌雄混养对比试验。其中雌雄分养面积93亩，亩产商品蟹182公斤，平均壳宽12．6厘米，平均个体重230．1克，成活率40．2％。与雌雄混养相比，亩产量提高了53．6％，成活率提高了1.51倍。专家鉴定认为，梭子蟹雌雄分养，方式新颖，效果明显，技术水平属国内先进。     

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。     

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.     

宽壳全海笋受精和早期胚胎发育过程的细胞学观察

用普通光镜和石蜡切片技术,系统观察了宽壳全海笋卵子在受精和早期胚胎发育过程中的外形和核相变化。结果发现,宽壳全海笋成熟未受精卵呈梨形或卵圆形,核相处于第一次成熟分裂前期,有明显的生发泡和核仁;精子为鞭毛型,全长(44.042±1.166)μm,头部呈椭圆形,前端的顶体略呈钝锥状;在水温24℃条件下,精、卵混合后,精子迅速附着于卵子表面,启动卵子发育;受精后6~9 min,生发泡逐渐萎缩、破裂,随后精子进入卵内并轻微膨胀;受精后20,30 min,受精卵先后排出第一、第二极体,完成第一次和第二次成熟分裂;成熟分裂结束后,精、卵核体积迅速膨胀,核膜重新出现,形成弥散状的雌、雄原核,雄原核形成略早于雌原核;受精后40 min左右,雌、雄原核在卵子中央以原核联合的方式结合,随后联合核的染色体共同排列在纺锤体的赤道板上,形成第一次有丝分裂的中期分裂相;随着有丝分裂的进行,染色体被纺锤丝拉向两极,结果在受精后约50 min形成2个大小不等的卵裂球,第一次卵裂结束;第二次卵裂过程与第一次卵裂基本相同,只是卵裂方向与第一次卵裂基本垂直,在受精后65~70 min,第二次卵裂完成,形成1大3小4个卵裂球。另外,实验中发现了少量的多精入卵和多极分离现象。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌雄性腺的差异转录组分析

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)是我国东海海域具有重要经济价值的蟹类。为探讨雌雄梭子蟹性腺基因表达差异,挖掘与性腺发育相关基因,利用高通量测序技术对三疣梭子蟹雌雄性腺进行测序和生物信息学分析,为进一步研究其性腺发育及性别分化机制提供基础。测序结果经denovo组装共获得192848个转录本,130054个unigene。差异表达分析发现,其中101742个unigene上调,37588个unigene下调。在差异表达数据库中筛选出EcR、RXR、VTG等6个可能参与三疣梭子蟹的性腺分化发育的基因,并利用荧光定量PCR验证其在雌雄性腺中的表达情况,验证结果与转录组测序结果基本一致,为深入研究三疣梭子蟹性腺分化发育调控分子机理和相关功能基因提供了重要的基因数据资源。     

宽壳全海笋受精及早期卵裂的细胞学研究

采用HOECHST 33258染色荧光显微方法,对宽壳全海笋 Barnea dilatata(Souleyet)受精卵早期发育中的生发泡破裂、极体排放、两性原核联合、早期卵裂、多精入卵等细胞学事件进行了研究.结果显示,宽壳全海笋成熟未受精卵呈梨形或卵圆形,处于第一次成熟分裂前期,生发泡尚存;在水温26℃±1℃条件下进行受精.受精后6～9 min,生发泡逐渐萎缩、破裂;受精后18、25 min,受精卵先后排出第一、第二极体,完成第一次和第二次成熟分裂;受精后35 min,雌、雄原核在卵子中央发生染色体联合;随后,联合核的染色体共同排列在纺锤体的赤道板上,形成第一次有丝分裂的中期分裂相;受精后45 min,形成2个大小不等的卵裂球,完成第一次卵裂;第二次卵裂过程与第一次卵裂基本相同,只是卵裂方向与第一次卵裂基本垂直,在受精后60～65 min,第二次卵裂完成,形成1大3小4个卵裂球.另外,实验中发现了明显的第一极体分裂现象争极少量的多精入卵现象.     

裙带菜的孤雌生殖及其后代的遗传特点

若干海藻工作者已在海带、厚叶翅藻等褐藻中观察到孤雌生殖的现象[1][3][4]。我们于1973年开始了海带单倍体遗传育种的实验后,从1974年起我们就裙带菜(Undaria pinnatifida Sur.)进行了相似的试验。这里着重就裙带菜的孤雌生殖及其后代所表现的细胞遗传学特点,进行一些观察。大部分材料是1977年的实验结果。关于裙带菜配子体的无性生殖系将另作总结。     

裙带菜常温育苗试验

裙带菜Undaria pinnatifida是养殖品种之一,目前国内外都在进行养殖,苗源急需解决。室内常温育苗的办法是可行的,通过试验证明,只要掌握好裙带菜的采苗技术和在配子体、孢子体培养时期控制好海水温度,光线和营养盐等条件,是可以达到生产上的要求,为了促进裙带菜养殖事业的发展,室内常温育苗的方法有推广的必要。     

低剂量X射线对海带配子体的刺激效应

电离射线的生物学效应是引起广泛兴趣的一个生物学问题。用X射线或其他电离射线照射生物,不仅会引起生理变异,而且可能影响到遗传物质,引起突变。放射突变可以作为育种材料已是周知的事实。现在电离射线已被广泛用作育种的有效工具之一。电离射线在农业实践中的其他用途,例如是否可以利用低剂量电离射线来促进生物,特别是作物的生长发育,则还是争论的问题。有人认为用低剂量电离射线照射某些作物的种子有促进生长的效应。有人则持相反的意见,认为电离射线伤害相胞,使细胞胀大,不能真正促进生长。 1959年我们曾用各种剂量（低剂量和高剂量）的X射线照射海带配子体,发现低剂量X射线有促进生长发育的效应,高剂量则严重地抑制生长发育。对海带幼孢子体,低剂量X射线则没有相似明显的生物学效应。 为了验证我们的观察结果,1961年我们又进行了两个实验。第一个实验在实验室里进行,原则上是重复1959年的实验。但这次我们仅重复低剂量X 射线的实验,目的在验证低剂量X射线的良好生物学效应。高剂量X射线的有害作用是大家承认的事实,我们认为不必重复进行。 第二个实验是生产性实验,在海上进行。这是选用第一个实验中的一小部分材料,养殖在海里,看它们的生长发育情况。目的在探明低剂量X射线是否能提高海带的产量,是否在生产实践上有应用的前途。