不同条件下条斑紫菜光合效率的比较研究

用叶绿素荧光仪测试了7个条斑紫菜品系在不同氮磷浓度、盐度、pH及光质条件下的光合效率及光合色素含量。结果显示,条斑紫菜叶状体最适氮浓度为1.0～1.5mg/L,最适磷浓度为0.05～0.15mg/L;在盐度为20～30条件下紫菜的光合效率保持较高的水平;紫菜生长的适宜pH值为8.0。在其它条件相同时,紫菜在不同的光质照射下光合效率顺序为:白光绿光红光蓝光。所实验紫菜品系的藻红蛋白含量和变异幅度均显著大于藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白,而叶绿素含量无明显变异。     

条斑紫菜( Porphyra yezoensis) 耐高温品系的筛选及特性分析

采用60Co-γ射线诱变和高温胁迫处理条斑紫菜野生品系(WT),进行了耐高温品系的选育研究。结果表明,在18℃和22℃组,所选育的耐高温品系(TM-18)和WT品系的壳孢子存活率无显著差异,但在24℃和25℃组,TM-18与WT相比,壳孢子存活率分别提高了274%和296%,畸形苗率分别下降了286%和161%,假根发生率分别提高了151%和429%。将18℃培养50d的苗再分别在18℃、22℃和24℃下再培养30d,TM-18苗的绝对生长率分别为WT苗的3.82、3.16和4.95倍,特定生长率为WT苗的1.53、1.49、2.10倍。在24℃下培养15d或25℃下培养10d,WT苗停止生长,出现了卷曲和严重腐烂,而TM-18苗仍然生长良好,不腐烂。另外,TM-18的三种主要光合色素(Chl.a、PE和PC)含量明显比WT高。上述结果说明,TM-18是一个颜色好、生长快和耐高温的优良品系。     

坛紫菜与条斑紫菜轮栽试验

于1987—1989年利用人工培苗和潮间带栽培方法进行了坛紫菜和条斑紫菜轮栽试验。结果表明,用加大育苗室的采光面积、保温和缩短光照时间促熟措施,可使坛紫菜丝状体在8月初开始大量放散壳孢子,8—9月中旬采壳孢子苗,采苗后约35天开始采收紫菜,至12月初结束。9月中旬采苗的,亩产干品83.3kg。条斑紫菜丝状体按常规法育苗,于10月中旬采壳孢子苗,先在海上密挂育苗,至11月底取下坛紫菜网,将条斑网分挂到坛紫菜架上,进行了两种紫菜的轮换栽培,直至翌年5月初结束,亩产干品120.1kg。两种紫菜总产量达203.4kg,比单作增产近一倍。     

条斑紫菜5个栽培品系的ISSR分析

利用ISSR-PCR方法对条斑紫菜(Porphyrayezoensis)5个栽培品系进行遗传多态性分析,优化了PCR反应体系和反应参数。从100个ISSR引物中筛选23个引物扩增了217个DNA片段,其中201个片段呈现多态性,占总扩增片段的92.6%。依据扩增结果进行遗传相似性和遗传距离分析,构建分子树状图。结果表明,在条斑紫菜5个品系中,采自南通海区的2个品系首先聚在一起,其遗传距离为0.3897;接着依次和来自青岛的2个野生品系聚类,两个野生品系间的距离为0.4299;原种来自日本的样品与其他4个样品相距最远,平均遗传距离为0.4469。同时,5个紫菜品系的ISSR分析中产生了一些特有的指纹图谱,可进一步应用于种质分析的研究。     

条斑紫菜离体组织再生苗的研究

条斑紫菜叶状体离体组织（切块）在一定培养条件下,其营养细胞经过一系列的变化可产生出幼茵。本研究发现切块越小出苗越早、单位面积离体组织出苗量越多。成熟叶状体上靠近雌雄性细胞的区域与其他部位的营养细胞相比形成幼苗较早,离这一区域越远的细胞成苗越晚。离体组织细胞成苗的适宜水温为１５￣１７℃。在２０￣２５℃下部分细胞进行不规则分裂形成深紫红色的细胞团。当降温至１７℃时,它们仍可转化为幼苗。     

利用AFLP技术研究条斑紫菜的遗传变异

利用AFLP技术对11个条斑紫菜品系进行了研究.由16对引物共扩增出778条谱带,其中仅15条为共有谱带,多态位点的比例高达98.07%.日本鹿儿岛,我国的青岛、江苏、浙江等不同地点的野生或栽培条斑紫菜品系之间最近的遗传距离为0.180(两个日本样本之间),最远为0.397(日本样本与江苏样本之间),属于物种内种群间的遗传变异.聚类结果显示日本的样本与青岛的野生样本间的遗传相似系数较高而聚合在一起;浙江野生条斑紫菜与江苏的样本遗传距离相近,聚合在一起.结果表明,我国条斑紫菜的遗传多样性程度较高而且各品系间的遗传距离与其地理间距呈正相关关系.     

条斑紫菜单孢子的研究

研究了条斑紫菜不同栽培品系间在单孢子形成方面的差异，并采用RAPD方法研究了它们之间的遗传距离，还研究了温度、藻体不同发育时期、干出对单孢子形成的影响，结果表明，产生单包子多的品系与单孢子少的品系间遗传距离较远，单孢子多的品系间、单孢子少的品系间遗传距离都较近；室内培养环境能够形成单孢子的最低水温高于自然海区；大于几十个细胞的藻体在合适的温度下可以持续形成单孢子，一直到藻体成熟；在成熟的藻体上仍有单孢子放散，但大量的果胞也可以以与单孢子相同的方式放散并萌发成苗，干出对单孢子的产生没有明显的影响。     

条斑紫菜丙酮酸羧化酶基因表达对不同碳源的响应

丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase,PYC)在非光合生物中催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸(oxaloacetate,OAA),作为糖异生的第一步,在动物维持代谢稳态中具有重要作用。研究发现,PYC在光合生物中也发挥重要作用。为了探究PYC在潮间带大型海藻中的作用,我们从条斑紫菜叶状体中扩增获得PYC基因全长序列(命名为PyPYC),并分析了其序列特征。通过对系统进化树分析表明PyPYC与来自细菌的PYC具有较近亲缘关系。针对条斑紫菜叶状体生长环境所面临的碳源变化,设置了不同类型和不同浓度的无机碳培养条件,采用实时荧光定量(RT-qPCR)检测了该基因对这些无机碳源的响应。结果表明,高浓度的CO₂能显著上调PyPYC基因的表达,而高浓度的HCO₃^-对其影响较小。由此,我们初步认为,当紫菜叶状体暴露在空气中时, PYC在其无机碳利用中发挥一定作用。     

条斑紫菜类囊体膜蛋白质组双向电泳研究方法

本文以蓝绿温和胶电泳为工具,首次在国内用于条斑紫菜类囊体膜色素蛋白质复合物的研究。结果显示：（1）利用非离子型去污剂十二烷基麦芽糖苷（DM）增溶条斑紫菜类囊体膜,DM/Chla（w/w）15：1产生的效果较好,在BN-PAGE胶中可以分离到较多较清晰的条带。（2）选取蔗糖密度层50%条带制备得到的类囊体膜样品进行第一向BN-PAGE和第二向SDS-Urea-PAGE电泳实验。第一向电泳分离出4个蛋白复合物,对第二向电泳胶上的15个蛋白点切取做质谱鉴定,检测到PSⅡ 47KDa,PSⅡ 44KDa,cytochrome f ,PSⅡ D2,PSⅡ D1等蛋白。本实验证实了温和胶电泳与SDS电泳结合对于条斑紫菜这种原始红藻的类囊体膜研究方面应用的可行性。     

Isolated Cells of Porphyra yezoensis Cultured on Solid Medium

Vegetative cells of Porphyra yezoensis are isolated with sea snail enzyme and cultured on the solidified agar medium. The results of experiments show that the isolated cells can survive,divide and regenerate well on the medium solidified with agar. The first division on the solid medium starts after 7 days' culture, 4 days later than the liquid culture. The survival rate of isolated cells is 71.3% on the solid medium, lower than the 86.2% of that in seawater.Thalli, thalloids,conchocelis, spermatangia and multicellular masses are developed on the solid/medium in the first month, slowly but normally. Spermatangia sacs disappear within 4 weeks. Without adding nutrient liquid onto the surface of solid medium or injecting seawater under the agar layer in order to keep moisture, the thalli and cell groups release monospores to form new thalli instead of enlarging their areas after 5 weeks' culturing. Some monospores regenerate new thalli. Other monospores lose their pigments and minimize their volume and divide quickly to form light pink calli. After 16 weeks, numerous calli can be seen on the solid medium and after 24 weeks' culturing, almost only calli and conchocelis can be seen. If the calli are immersed in seawater, the monospores are released and may develop into young thallus.     

渤海湾条斑紫菜养殖的初步研究

本文对2017年11月下旬至2018年5月上旬在渤海湾养殖的条斑紫菜进行整个生长周期(1月中旬-3月中旬结冰期除外)的取样调查,并对其生长的海域环境因子进行实时监测。通过对头茬紫菜的生长状况与环境因子数据进行分析,初步证实,条斑紫菜适宜在渤海湾海域生长,水温、盐度、pH和亚硝酸盐是限制其生长的重要环境因子,如若在该海域环境条件适宜时及时张挂网帘,其生长期可延长至5个月左右。调查还发现,如何渡过冬季结冰期是该海域条斑紫菜养殖亟待解决的关键问题,本文亦提出两种方案,效果如何还有待进一步试验论证。     

条斑紫菜单细胞固体培养的初步研究

成熟条斑紫菜叶状体酶解后获得单细胞,分别培养于添加了不同浓度N,P营养盐的0．5％和10％的琼胶培养基上,观察细胞的分化发育情况。结果显示：(1)营养细胞大部分先发育为细胞团,细胞团放散孢子,再由孢子萌发形成小苗。其余营养细胞极性分裂形成正常细胞苗或带假根的形状不规则的片状体。孢子茁和营养细胞直接形成的幼苗生长到一定大小均可放散单孢子,单孢予能够正常萌发形成单孢子苗。(2)在0．5％的琼胶培养基上或较高浓度的营养盐中,细胞发育快。添加5mg／L NO3-N和0．5mg／L H2PO4—P营养盐不能满足细胞生长发育的需要,培育20d绝大部分仍为单细胞,不能形成正常幼苗。     

复苏的不同条件对条斑紫菜细胞活性的影响

对冷藏的条斑紫菜叶状体在不同光照和温度条件下进行复苏实验。复苏的紫菜经海螺酶解离成为单细胞 ,通过染色检查其细胞活性并且将单细胞培养于适宜的条件下 ,观察其生长和发育状况 ,以了解不同复苏条件对冷藏叶状体细胞生理状态的恢复程度。结果表明 :(1)光照不是复苏的必要条件 ;(2 )温度对复苏很重要 ,2 5℃是条斑紫菜的致死复苏温度 ,10°～ 2 0℃是适宜的复苏温度。 (3)复苏时间随温度升高而减少。在 10℃的消毒海水中 ,至少需经历 2 d,才能达到完全复苏 ;15℃需 1.5d;2 0℃需 1d;2 3℃复苏时间可减少到 12 h。复苏主要是细胞吸水膨胀的过程 ,海水中已经存在足够的营养元素 ,紫菜细胞在一定的温度下复苏一段时间后 ,细胞活性恢复 ,酶解后细胞死亡率低 ,酶解后存活的单细胞在适当培养条件下 ,几乎可以全部发育成苗。生产上可以选择在较高温度下 ,短时间复苏即可大量出苗 ,实现生产上早出苗的目的。     

条斑紫菜冷冻前不同处理对细胞活性的影响

将新鲜幼嫩条斑紫菜叶状体在不同温度和通风状态下,干燥处 理后冻存于-20℃冰箱中。30d后酶解成单细胞,检查其活性和再生能力。结果表明,条斑紫 菜含水量为81.8%,在含水35%时冻藏可保持最大的活性。适宜的含水量范围是30%～40%。冷 冻前含水量高于40%时,复苏后细胞外观虽然正常,但酶解后存活率低,发育迟缓;冷冻前 含水量低于30%时,复苏后在叶状体上可见成片细胞死亡,色素弥散,形成红色斑块。酶解 后细胞死亡率高。阴干处理期间,温度的变化(10℃～25℃)对冷冻后的紫菜细胞活力没有明 显影响。     

条斑紫菜叶状体细胞的抗生素敏感性研究

为了进行条斑紫菜基因工程研究和培育转基因紫菜 ,首先必须确定适合的阳性选择标记基因。条斑紫菜对 8种抗生素的敏感性试验表明 ,它对各种抗生素的敏感性不同 ,其中 zeocin、腐草霉素和氯霉素半致死剂量都很低。因此 Cat(氯霉素乙酰转移酶 )基因和 Sh.ble(sh.bleomycin)基因均有望成为条斑紫菜基因工程研究中理想的选择标记基因。     

不同时期和生长状态条斑紫菜总可溶性蛋白差异表达初探

用SDS-PAGE技术研究了不同时期条斑紫菜样品、高温下培养的丝状体以及不同季节收获的叶状体的总可溶性蛋白。结果表明,这些样品总可溶性蛋白的表达数量和种类相差很大。壳孢子中总可溶性蛋白的表达数量和种类明显比丝状体中多,但比膨大丝状体中少;高温条件下培养的丝状体比正常条件下培养的丝状体表达更多数量和种类的可溶性蛋白;所有样品中,以叶状体表达的溶性蛋白的表达数量和种类最多;上年收获的与本年度不同季节收获的叶状体在蛋白质表达图谱上差别很小。     

Fe2+对条斑紫菜细胞生长发育的影响

对条斑紫菜(Porphyra yezoen sis)离体细胞在含Fe2+培养条件下的生长发育进行了研究。在消毒海水培养基中添 加不同浓度的Fe2+,培养经酶解分离而获得的条斑紫菜单细胞。结果表明,低浓度的 Fe2+能促进其生长发育;而高浓度的Fe2+可以导致苗大量畸变,细胞变小,苗 反复崩解成单孢子。当Fe2+浓度达到50mg/L以上时,细胞完全致死。