圆紫菜(Pyropia suborbiculata)减数分裂时期的遗传分析与叶状体形态建成

本文以圆紫菜的绿色突变体(LT)和红色突变体(HT)进行杂交实验,证实了圆紫菜减数分裂发生的时期,并观察了圆紫菜的早期发育和形态建成过程。杂交F1叶状体中,出现了2种亲本色和2种重组色,它们分别为绿色(G,母本色)、红色(R,父本色)、野生色(W)和黄褐色(Y)。4种颜色在F1叶状体中形成了大量由2—4个色块组成的颜色嵌合体,色块出现了分离并呈线性排列。F1叶状体中嵌合体所占比例为82.9%,其中两嵌合最多,三嵌合次之,四嵌合最少。4种颜色在嵌合体的分离比为1G:0.97R:0.88W:0.69Y。上述结果证实圆紫菜的减数分裂发生在壳孢子萌发初期。减数分裂产生的四分子呈线形排列,随后继续发育成叶状体,叶状体发育至7—9个细胞时进行第一次纵向分裂,叶状体形态变宽。随后,圆紫菜梢部开始大量形成和放散单孢子,最终导致圆紫菜的形状为圆形或肾脏形。     

紫菜的细胞遗传学研究现状及展望

综述了紫菜属的染色体数目、形态、ＤＮＡ 含量和减数分裂的发生等细胞遗传学研究的概况。７０ 多种紫菜已有５４ 种做了染色体计数,紫菜属染色体的一个显著特征是染色体小。据调查,种内染色体数目不同,尚属计数误差。作者并对紫菜的单性生殖和减数分裂提出了可能解决的途径     

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。     

紫菜的减数分裂

紫菜在分类上属红藻门(Rhodophyta)、红藻纲(Phodophyceae)、红毛菜亚纲(Bangiophycidae)、红毛菜目(Bangiales)、红毛菜科(Bangiaceae)、紫菜属(Porphyra),全世界约有134种,广泛生长在全球海岸的潮间带,其栽培生产国主要分布在东南亚地区。中国北起辽宁省,南至海南省都有紫菜的分布,共记载过22个物种或变种,其中主要栽培品种有2个,北方的条斑紫菜(Porphyra yezoensis Ueda)和南方的坛紫菜(P.haitanensis Chang et Zheng)。     

紫菜色素突变体诱导的研究--Ⅰ.NG对紫菜壳孢子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、坛紫菜和半叶紫菜的新放散壳孢子，进行色素突变体诱导。结果表明：（1）各实验对照组均未检出突变事例。（2）处于萌发状态的三种紫菜壳孢子个体，在NG的诱变作用下都出现了色素突变。在实验的最低剂量（10μg/mL）处理中，条斑紫菜的突变率为57.9%，坛紫菜为30.7%，半叶紫菜为51.7%，均达到了很高的突变水平；（3）增加诱变剂浓度或延长诱变处理时间，并不能使突变率得以提高。在实验范围内，三种紫菜析诱变结果基本相似，各处理组的结果相当接近，突变率趋于接近50％水平。实验结果表明，亚硝基胍（NG）浓度为10μg/mL、处理时间为30min是适宜的诱变条件。     

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 25 μg/mL、诱变时间为 30 min 是合适的诱变条件。     

圆紫菜人工色素突变体的诱导与分离

为获得圆紫菜人工色素突变体,本文使用一定剂量的紫外线辐照其叶状体,培养数天后,在叶状体上出现了少量颜色变异细胞,它们呈斑点状无规则地分布在野生型细胞中间。再培养2~3周,这些色素变异细胞分裂形成了不同颜色的细胞块,其颜色呈浅绿黄、橄榄色、草绿、绿褐、黄褐、浅褐、深紫红和浅紫红色等。在辐照强度0~80 μW/cm2范围内,叶状体上色素变异细胞块出现的频率随辐照强度的增加而增加,但增加至80 μW/cm2以上时,随着辐照强度的增加,色素变异细胞块出现的频率反而下降,这表明80 μW/cm2为有效的辐照强度。将色素变异细胞块切下,置入充气瓶内充气培养,待其释放出单孢子,随后从单孢子萌发体中挑选出了黄褐、橄榄色、红色、褐红等纯色的突变体,并利用叶状体单性生殖分别获得它们的遗传纯合丝状体（品系）。各突变品系的F₁叶状体与各自母体的颜色一样,说明其颜色是可稳定遗传的。与野生型品系相比,各色素突变品系的F₁叶状体的生长速度、活体吸收光谱、3种主要光合色素和色素蛋白的含量及它们相互间的比值均发生了明显改变。     

不同品系条斑紫菜光合效率比较研究

用叶绿素荧光仪测试了7个品系紫菜叶状体在不同光照和温度条件下的光合效率,分析了受强光抑制后光合效率恢复的情况,并测试了这些品系的光合色素含量。结果显示,随着光照强度从20μmol.m-2.s-1提高到1 200μmol.m-2.s-1,总的趋势是光合效率逐渐降低,但下降幅度在不同品系间又有差异:相比20μmol.m-2.s-1光照下条件下光合效率,Yjs在1 200μmol.m-2.s-1时的光合效率下降了27%,Yw下降了33%,Gm下降了53%,Yqd下降了50%。在120μmol.m-2.s-1光照条件,5~20℃实验范围内,15~20℃条件下光合效率最高,除Yh2和Wjs,其它品系叶状体均在15℃达到顶峰,Yh2和Wjs则在20℃达到顶峰。在受到高光抑制(200μmol.m-2.s-1)后,处于光照60μmol.m-2.s-1,温度12℃条件下紫菜光合效率可在30~60 min内恢复。未发现光合色素含量与光合效率的相关性。文章还对紫菜光合效率与生态条件的关系进行了分析和讨论。     

DNA分子标记技术在紫菜属中的应用现状及展望

伴随着遗传学的发展,遗传标记经历了形态学标记、细胞学标记、生化标记和DNA分子标记4个阶段。DNA分子标记诞生于20世纪80年代中期,与其他遗传标记相比,它具有如下优点：（1）直接以DNA的形式表现,在生物各个组织、各个发育阶段都可以检测到,不受季节、环境限制;（2）数量极多,遍及整个基因组;（3）多态性高,自然存在许多等位变异;（4）表现“中性”,既不影响目标性状的表达,与不良性状也没有必然的连锁;     

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。     

紫菜叶状体发育研究进展

紫菜是重要的经济海藻,在海藻栽培业中的地位非常重要。随 着海藻生物技术的发展和日益增长的社会需求,对紫菜的研究越来越重要。本文从个体、组 织和细胞水平综述了对叶状体发育的研究进展,对研究的必要性进行了论述,并对其在紫菜 选种育种中的应用前景进行了展望。     

紫菜分子遗传学研究进展

紫菜因其重要的经济价值和独特的生物学特性而颇具研究价值。近年来,紫菜遗传学研究随着分子生物学技术的进步得以迅速发展,本文从分子标记技术在紫菜遗传学中的应用以及紫菜基因组的研究两方面对紫菜的分子遗传学发展现状作一综述。     

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。     

紫菜属生活史和繁殖方式多样性的研究进展

综述了紫菜属种间以及种内的生活史多样性和繁殖方式多样性，以及减数分裂发生位置和性别形成等相关方面的研究进展；旨在加深和完善对紫菜属生活史和繁殖方式的认识，并推动近年来受本领域关注的对生活史多样性的形成机制的研究及其在育种实践中的应用。     

坛紫菜雌性叶状体的抗生素敏感性测定

考察了坛紫菜雌性叶状体对氯霉素、卡那霉素、四环素盐酸盐和G-418这4种抗生素的敏感性。结果表明,坛紫菜雌性叶状体对各种抗生素的敏感性不同:对氯霉素敏感;对卡那霉素不敏感,有很强的耐受性;对四环素盐酸盐、G-418有一定的耐受性,但四环素盐酸盐、G-418对体细胞分裂、分化具有明显的抑制作用。研究表明氯霉素可作为坛紫菜基因工程的有效选择压力。氯霉素乙酰转移酶(CAT)基因有可能成为坛紫菜基因工程理想的选择标记基因。     

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。     

坛紫菜和拟线形紫菜的原生质体融合及培养

应用PEG 法和电融合法进行了坛紫菜和拟线形紫菜的原生质体融合试验,探讨了PEG 的浓度、处理时间以及洗涤液种类与融合的关系。结果表明,PEG 法的融合率为4.9%～10.2%,电融合率高达32.3%。融合细胞经诱导长成多细胞团的愈伤组织,从愈伤组织上升出小紫菜。     

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。     

坛紫菜幼苗淋藏换网养殖试验

利用坛紫菜强耐干特性,通过适当的淋水使幼苗在常温下较长时间保藏,从而达到换网养殖的目的.试验结果得出,从自然海区取回苗网,在室内常态下每天淋水2次,每次1h,经52d左右后下海挂养,尚有3～4个月的养成期,产量可达到、甚至超过传统生产期的总产量.这一方法的推广应用有望大幅度提高我国坛紫菜生产总产量.