温度、氮浓度和氮磷比对长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)吸收氮速率的影响

分别在室内培养箱、海滨室外跑道池和不同自然海区,通过一次性和半连续添加营养、以及检测海区水质和藻体生长的方法,研究了不同氮浓度、温度和氮磷比条件下,长心卡帕藻氮吸收速率的变化和氮吸收速率随时间变化,以及栽培该藻的环境生态贡献。小型实验、中试放大和海区规模栽培结果表明:(1)在10—50μmol/L范围内,该藻吸收氮速率随氮浓度增加而增大;(2)当氮浓度一定时,氮磷比在1—50范围内对该藻吸收氮速率没有产生显著影响(P>0.05);(3)温度对该藻吸收氮速率有显著影响(P<0.05),其中温度在28℃时氮的吸收速率最高;(4)尽管一次性添加营养实验中长心卡帕藻吸收氮速率随时间变化表现出先快后慢的趋势,但是进一步的半连续添加营养实验证实,导致吸收速率下降系底物氮浓度限制,而不是藻本身吸收能力下降,结果还显示卡帕藻具有连续吸收同化无机氮能力;在自然光温度变化和不受底物浓度限制条件下,该藻藻体去除无机氮效率最大维持在0.3μmol/(gFW·h);(5)海南陵水黎安海湾水质数据显示,栽培该藻去除海水富营养化和净化水质作用显著,其去除海水富营养化的年贡献为33t氮素。     

合浦珠母贝代谢产物对异枝麒麟菜生长的促进作用

于１９９５年４月间在海南省三亚市、陵水县分别采集合浦珠母贝和异枝麒麟菜并进行混养实验，测定贝释放的三氮（ＮＨ４－Ｎ，ＮＯ３－Ｎ，ＮＯ２－Ｎ）以及藻类对贝释放的三氮的吸收及其生长，在期探讨合浦珠母贝代谢产物促进异枝麒麟菜生长的原因。结果表明，贝释放物中以ＮＨ４－Ｎ为主，ＮＯ３－Ｎ次之，ＮＯ２－Ｎ含量较少；藻对三氮的吸收 依此顺序递减。实验组藻体的生长速率明显高于对照组的，在模拟实验组中，通过加入无机     

长心卡帕藻愈伤组织的诱导与其形态建成的初步研究

以PES液体培养基、固体培养基,采用正交设计,开展了长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)棕色藻株组织培养和愈伤组织诱导实验,探索了蔗糖、光强、植物生长调节剂对新芽形成和愈伤组织形成的影响,结果表明,固体培养基、IBA、6-BA处理可诱导该藻产生愈伤组织,同时固体培养基更利于诱导形成愈伤组织;显微跟踪观察显示,该藻愈伤组织与高等植物的疏松愈伤组织不同,由细丝状细胞组成,系藻枝段中心髓部细胞脱分化形成的致密型愈伤组织;另外,愈伤枝段比新芽枝段有更高的光合和呼吸速率。     

红翎菜科4种海藻ITS和rbcL序列的分子系统学研究

通过PCR扩增基因片段的方法测定了红翎菜科琼枝属(Betaphycus)、卡帕藻属(Kappaphycus)和麒麟菜属(Eucheuma)4种海藻共19株个体的核糖体基因转录间隔区(ITS)(含5.8SrDNA)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因大亚基(rbcL)全长基因序列。其中rbcL全长序列为首次测定,为从蛋白质水平探讨红翎菜科分子系统进化提供了可靠的保证。琼枝属、卡帕藻属、麒麟菜属ITS序列长度分别为1 024、629~669、1 001bp,GC含量在45.6%~52%之间;rbcL序列长度均为1 467bp,GC含量在37.1%~37.6%之间。结合GenBank中现有的红翎菜科海藻ITS和rbcL序列进行系统进化分析,2个片段聚类结果均明显的将所有样品分为琼枝属、卡帕藻属和麒麟菜属3大分支,表现出明显的属间差异。本研究的11株长心卡帕藻根据ITS序列差异分成明显2种类型,推测这2种类型长心卡帕藻的ITS序列差异与其地理环境、无性繁殖时间(代数)和藻体颜色无关。     

卡帕藻的营养成分分析及综合比较

于1999年元月在海南陵水黎安港采集卡帕藻，应用HPLC、原子吸收等分析手段，系统测定其营养成分（主要包括蛋白质、氨基酸、脂肪、粗纤维、粗灰分、矿物质及微量元素等），并与其它几种大型藻类比较，综合评价卡帕藻的营养价值。结果表明卡帕藻蛋白质含量为6.20%，而粗脂肪和粗灰分较高，分别为2.88%和39.04%；卡帕藻中富含K、Na、Ca、Mg、P、Fe、Zn、Mn、Se等矿物元素，尤其是Se的含量远高于其它几种大型藻类。     

长心卡帕藻原生质体分离、培养研究

In this study, protoplasts were successfully isolated from Kappaphycus alvarezii using snail enzymes, abalone enzymes and cellulase. The optimum enzymic ratio was fixed to be 20% of abalone enzyme, 12% of cellulase and the osmotic stabilizer was 2.0 mol/L glucose. The optimum enzymic hydrolysis conditions were found to be dark enzymolysis at 30°C continuing for 4.0 h. The resultant density and yield of protoplasts achieved 32.60×104 mL-1, 65.20×104 g-1 tissue for Kappaphycus alvarezii. Finally, under the temperature of 20°C, light intensity of 1 500–2 000 lx and photoperiod of 12 h/d, two developmental pathways were investigated:(1) callus-like cell mass and regenerated plantlet occurred on protoplast;(2) young shoots and calluslike cell mass occurred in tissue blocks after enzymolysis.     

篮子鱼内脏粗提液制备长心卡帕藻和细齿麒麟菜原生质体的初步研究

于2011年9月至2013年1月,在海南陵水热带海藻实验基地,利用篮子鱼(Siganus fuscessens)内脏研磨制备消化酶,开展了酶解制备大型产胶红藻长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)和细齿麒麟菜(Eucheuma denticulatum)的原生质体研究,观察了不同酶解条件对两种产胶海藻原生质体产量和产率的影响。结果表明,细齿麒麟菜原生质体得率高于长心卡帕藻;在藻泥与酶浓度配比中,长心卡帕藻或细齿麒麟菜藻泥越多,所制备出的原生质体产量越高,而其制备效率却越低;在温度(20~30℃)梯度中,有最高原生质体产量和效率的酶解温度为25℃;在pH 6.0~8.0的实验酶解梯度中,酶解pH 6.0时的酶解效果最好;在12~48 h实验酶解时间梯度中,酶解时间为48 h时原生质体产量和得率最高;酶解时间越长,长心卡帕藻或细齿麒麟菜原生质体制备效率越高。为此建议在25℃和pH6.0条件下,适当增加海藻藻泥用量和延长酶解时间,以更有效获得原生质体。     

光照强度和盐度对长心卡帕藻生长的影响

在室内采用静置培养法研究了光照强度和盐度对红色和绿色品系长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii生长的影响,主要测定了不同光照强度(30、65、110、150和200μmol·(m2·s)-1)和不同盐度(23、28、32、35和41)对这2种藻的生长率、成活率、色素含量及其吸收光谱的影响.红色品系长心卡帕藻适宜的光照强度范围为30-65μmol·(m2·s)-1,光照强度为30μmol·(m2·s)-1时培养,其成活率和日生长率都最高,分别达100%和1.25%,强光下培养生长率和成活率明显下降;红色品系长心卡帕藻适宜的盐度范围为28-32,最适为32.绿色品系长心卡帕藻适宜150-200μmol·(m2·s)-1的强光,150μmol·(m2·s)-1光照强度下培养日生长率最高,达1.05%,各种光照强度下培养其成活率变化不大;绿色品系长心卡帕藻适宜的盐度范围为23-32,最适为23.不同光照强度和盐度条件下培养,长心卡帕藻体内的色素含量会发生变化,而色素含量与其生长率有或没有明显的相关关系.不同光照强度、盐度条件下培养,藻体内的色素吸收光谱特性不变.以上研究结果对我国长心卡帕藻的栽培生产具有一定的指导意义.     

盐度降低对长心卡帕藻原初光化学反应的影响

为探讨大量降雨如何导致热带产胶海藻长心卡帕藻死亡,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析,研究了盐度降低对热带产胶海藻长心卡帕藻光化学反应的影响,结果表明,盐度降低对PSⅡ反应中心、供体和受体侧的光化学过程产生不同程度的影响。盐度为28时,虽然反应中心开放程度下降11%,受体侧PQ库减小,QA被还原次数下降,反应中心吸收光能出现下降同时热耗散能量出现增加,但是单位面积反应中心RC/CS0,RC/CSm数量显著增加,单位反应中心(或面积)用于电子传递能量都增加,因此最大光能转化效率未降低,光合性能指数甚至增加。上述结果意味着虽然盐度下降到28改变了长心卡帕藻光化学过程,但并没有严重影响到光合作用效率,属于可逆胁变。盐度降低到22时,长心卡帕藻反应中心吸收、捕获和用于电子传递的能量均下降,但是热耗散能上升,反应中心受体侧PQ库和QA被还原次数均显著下降,向反应中心PSⅠ传递的电子受阻,即盐度低于22时长心卡帕藻未有效转化所吸收光能,过剩激发能对光合机构产生损伤,藻体光合开始发生不可逆胁变。当盐度为18时,该藻PSⅡ开放的反应中心数量大大减少,单位面积内电子传递能量也减少,其最大光能转化效率和光合性能指数均明显下降,因此盐度低于18时藻体不可避免地死亡。