坛紫菜生活史的研究现状及存在的问题

坛紫菜（Porphyra haitanensis）属暖温性海藻,是中国东南沿海的重要栽培物种,2011年度栽培面积达30余万亩。其生活史过程比较复杂,既有雌雄异体,也有雌雄同体;既存在无性生殖,也存在有性生殖;其能否产生单孢子也常常引起争议。为此,本文总结了坛紫菜的生殖及生活史的研究现状和存在的问题,旨在为坛紫菜的遗传育种提供一定的理论参考。     

紫菜叶状体无性繁殖的多样性

紫菜属(Porphyra)的许多种类中 ,叶状体以单孢子形式进行无性繁殖,被放散出来的单孢子进行两极萌发 ,形成新的叶状体。红藻中较低级的类群,如弯枝藻目 (Compsopogonales)、红毛菜目 (Bangiales)、顶丝藻目 (Acrochaetiales)和海索面目 (Nemaliales)均存在这一繁殖方式[1]。1单孢子的研究1.1单孢子的名称单孢子的形成首先是由形成单孢子囊开始的 ,因为每个孢子囊只产生一个孢子 ,故称之为单孢子(monospore)。Magne建议使用原孢子 (archeospores)代替单孢子[2]。Kornmann将在Porghyraumbilicalis,P.ochotensis,P.perforta,P.insolita中某…     

硅藻休眠孢子生活史的研究进展

休眠孢子是海洋中心纲硅藻和某些淡水硅藻、羽纹纲硅藻生活史中出现的重硅质化阶段,它通常是硅藻在生长环境发生变化时的一种特殊的繁殖方式和生存适应现象。硅藻这一生物学现象的发生常常影响水域的初级生产力,并且反映生态环境某些理化条件的变化。至今,已发现有130多种硅藻形成休眠孢子,主要集中在角毛藻属（Chaetoceros）、布氏双尾藻（Ditylum brightwellii）、细柱藻属（Leptocylindrus）、直链藻属（Melosira）、根管藻属（Rhizosolenia）、冠盖藻属（Stephanopyxis）和海链藻属（Thalassiosira）等的种类。     

一种印度产紫菜（Pyropia radi）的生物学特性及部分生活史

为积累紫菜的新种质,本文对一种印度产紫菜—Pyropia radi的生活史进行了研究,结果发现：该紫菜的叶状体多为披针形,基部为楔形、呈褐绿色,梢部呈红紫褐色;藻体由单层细胞构成,极少含两层细胞;一个营养细胞中含1—2个星状色素体,多数只含一个;藻体的中部边缘具有稀疏的锯齿状突起,基部的齿状突起较密,一般的突起含有一至十多个细胞;成熟前的藻体厚度：基部为(51.54.23)μm,梢部为(29.42.31)μm,平均厚度41.2μm,成熟后的藻体逐渐加厚;成熟前的藻体长度5—10cm、宽度0.5—1cm,成熟后,藻体长度可达(458.7)cm、宽度为(51.21)cm;藻体的表观性别多数为雌雄异体,少数为雌雄同体,雌雄同体的个体其雌雄生殖细胞分别呈块状直线型分布于藻体;果孢子囊具有16或32个果孢子,分裂式为♀A2B2C4或♀A4B2C4,成熟的精子囊器具有64个精子囊,分裂式为♂A4B4C4;叶状体营养细胞和精子囊的核型为单倍,染色体数目为5个(n=5),丝状体的营养细胞和膨大细胞的核型为双倍,染色体数目为10个(2n=10)。检测该紫菜的5.8S rDNA-ITS区序列发现,其5.8S保守区的160个碱基序列与坛紫菜相似度为100%。该紫菜的形态与结构、染色体数目、性别以及5.8S rDNA的保守序列等结果与坛紫菜极为相似,暗示它与坛紫菜的亲缘关系很近,但它们是否为同一个紫菜物种还有待深入研究。     

法紫菜生物多样性及其栽培生物学基础

综述了重要经济红藻法紫菜属物种多样性及其地理分布,修订了法紫菜属中文名称,回顾了紫菜生活史研究的历程,基本概括了法紫菜栽培生物学基础研究成果。根据文献报道及最新研究成果,认为紫菜属和法紫菜属共有138个物种,集中分布在北半球的温带、亚热带海域,其中我国是物种多样性较高的国家之一,其物种及变种数达到25个。法紫菜生活史的阐明对紫菜栽培产业的发展具有奠基性的作用,其中我国藻类学家曾呈奎和张德瑞在法紫菜生活史研究中作出了重要的贡献,提出了壳孢子的概念,被广泛接受并沿用至今。壳孢子采苗和丝状体培养技术是发展紫菜栽培业的重要基础,丝状体生长发育及壳孢子形成的分子机制将是未来法紫菜生物学研究的重点和难点。尽管根据已发表的相关文献大致梳理了法紫菜相关生物学基础研究的成果,但限于篇幅对栽培生产中相关技术的优化、完善与推广以及新品种培育等均未作介绍。     

条斑紫菜外生细菌的遗传多样性

为研究藻际微生物多样性与紫菜健康养殖的关系,从江苏南通(养殖)、山东青岛(野生)、浙江温州(养殖)三地的条斑紫菜叶状体和江苏东台条斑紫菜贝壳丝状体及其周围的海水样品中分离了条斑紫菜外生细菌。根据菌落特征和菌体形态将获得的63株细菌分为21种表型。16SrDNA-V3片段DGGE分析结合序列测序比对结果表明:这些菌株与假交替单孢菌(Pseudoalteromonas)、嗜冷单胞菌(Psychrobacter)和芽孢杆菌(Bacillus)等10属相应菌株具有较高的同源性。通过对条斑紫菜外生细菌区系多样性分析得出:条斑紫菜藻体外生细菌组成与生活环境相关,但不同于周围海水细菌群落;不同来源(地点)、不同生理状况(健康与病烂)和不同生长阶段(叶状体和丝状体)的条斑紫菜外生菌种群组成差异较大。许多外生细菌对常见测试菌、海水养殖动物致病菌和人致病菌具有抑菌活性,其抑菌特点与紫菜生理性状相关。从健康条斑紫菜样品分离的外生菌中假交替单孢菌占优势,病烂紫菜未分离到假交替单孢菌,提示假交替单孢菌可能与紫菜健康生长有密切关系。     

一种印度产紫菜(Pyropia radi)的生物学特性与部分生活史

为积累紫菜的新种质,本文对一种印度产紫菜—Pyropia radi的生活史进行了研究,结果发现:该紫菜的叶状体多为披针形,基部为楔形、呈褐绿色,梢部呈红紫褐色;藻体由单层细胞构成,极少含两层细胞;一个营养细胞中含1—2个星状色素体,多数只含一个;藻体的中部边缘具有稀疏的锯齿状突起,基部的齿状突起较密,一般的突起含有一至十多个细胞;成熟前的藻体厚度:基部为(51.5±4.23)μm,梢部为(29.4±2.31)μm,平均厚度41.2μm,成熟后的藻体逐渐加厚;成熟前的藻体长度5—10cm、宽度0.5—1cm,成熟后,藻体长度可达(45±8.7)cm、宽度为(5±1.21)cm;藻体的表观性别多数为雌雄异体,少数为雌雄同体,雌雄同体的个体其雌雄生殖细胞分别呈块状直线型分布于藻体;果孢子囊具有16或32个果孢子,分裂式为♀A2B2C4或♀A4B2C4,成熟的精子囊器具有64个精子囊,分裂式为♂A4B4C4;叶状体营养细胞和精子囊的核型为单倍,染色体数目为5个(n=5),丝状体的营养细胞和膨大细胞的核型为双倍,染色体数目为10个(2n=10)。检测该紫菜的5.8S rDNA-ITS区序列发现,其5.8S保守区的160个碱基序列与坛紫菜相似度为100%。该紫菜的形态结构、染色体数目、性别以及5.8S rDNA的保守序列等结果与坛紫菜极为相似,暗示它与坛紫菜的亲缘关系很近,但它们是否为同一个紫菜物种还有待深入研究。     

条斑紫菜(Porphyra yezoensis)遗传多样性的AFLP分析

利用扩增片段长度多态性技术(AFLP)分析了13个条斑紫菜品系,在80对引物中,有11对能得到重复性好的多态性扩增条带,共扩增出619条谱带,每对引物扩增带数为40—77条,并且各对引物扩增结果均显示样品间存在差异。共得到609条多态性条带,多态位点的比例高达98.38%。根据AFLP图谱计算了不同样品间的遗传距离(GD)和相似性系数(GS)。聚类结果显示,品系海安与二室间的遗传相似系数较高而聚合在一起,不同样品间的相似性系数介于0.595—0.845之间。结果表明,条斑紫菜的遗传多样性极为丰富,而部分材料间的遗传距离有随地理间距增大而逐渐增大的趋势。聚类分析结果反映了目前条斑紫菜养殖品种间存在着相互混杂。     

坛紫菜EST-SSR筛选及其在遗传多样性分析中的实用性

微卫星标记作为1种重要的分子标记,在分子标记辅助育种及遗传图谱构建中都起到重要的作用.EST文库搜索法是获得微卫星标记的途径之一, 本研究对坛紫菜EST数据库中6*!035条序列进行搜索,发现340条EST包含SSR序列,其中三碱基重复最多,占总数45.95%;其次是两碱基重复,占总数的45.38%;再次是六碱基和五碱基,分别占总数的5.78%和2.02%;四碱基最少,仅占总数的0.87%.在两碱基中AG,GA,TC,CT类型数量最多,占所有两碱基SSR的82.8%;在三碱基中CCG,CGC,GCC,GGC,GCG,CGG类型数量最多,占所有三碱基SSR的52.83%;其它重复次数中,各种类型所占比例相差不大.进一步比较坛紫菜与条斑紫菜EST-SSR序列,发现2种紫菜SSR类型及比例存在明显差异.根据EST-SSR序列设计合成了10对引物,其中4个位点在8个不同来源坛紫菜叶状体间存在多态性,说明从坛紫菜EST中筛选的SSR标记可以用于进行坛紫菜遗传多样性分析.     

我国东南沿海坛紫菜遗传多样性研究

利用线粒体COX和叶绿体rbcL基因片段对我国东南沿海坛紫菜(Pyropia haitanensis Chang et Zheng)9个野生群体和2个养殖群体(共125个个体)进行遗传多样性分析。比对分析后得到408 bp的COX基因片断和488 bp的rbcL基因片断。联合分析的基因片断长度为896 bp,其中T、C、A、G的含量分别为34.9%、14.6%、34.2%和16.3%。检测到变异位点128个,其中单碱基变异位点19个,简约信息位点109个。群体的平均核苷酸多样性为0.035 9±0.028 4,单倍型多样性为0.817 0±0.024 0。125个个体共定义了31个单倍型,其中Hap1、Hap10和Hap16是核心单倍型,分别占全部样本的32.8%、12.8%和24.8%。群体遗传距离和地理距离相关性检测显示二者呈线性相关(R²=0.002 2,p=0.735 4),即遗传距离随地理距离的增大而增大,但未形成地理隔离。根据单倍型构建的ML树显示,坛紫菜群体之间没有明显的地理谱系结构,表明各个群体之间存在基因交流。     

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。     

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。     

Ecological and Life History Characteristics of Botryllus schlosseri Tunicata Populations Inhabiting Undersurface Shallow-Water Stones

Abstract. Populations of Botryllus schlosseri PALLAS 1772. a cosmopolitan colonial ascidian. were examined on the undersurface of stones for the first time in three adjoining localities along the Israeli Mediterranean coast. A two-year study of 1589 stones which were inhabited by 1345 colonies, revealed that colony coverage was < 1.5 % of the total available substrate area; values were highest in spring, lowest in winter. The two years differed significantly in the number of colonies · m ², and these numbers were correlated with mean seawater temperatures. Most of the stones contained 1–5 Botryllus colonies year-round; no significant correlation was found between number and stone size. The brown morph was dominant 80 % at all three localities. The distribution of other colour morphs differed between localities. Reproductive colonies were either hermaphroditic or contained male gonads only. Peak reproduction was in the spring, but did not correlate with seawater temperatures. While colony size ranged between I and 1I55zooids, sexually mature colonies consisted of 171–273 zooids on the average, compared with 37–90 zooids for sterile colonies. The three populations differed significantly in several ecological and life history characteristics. This further confirmed past studies indicating that Botryllus populations are characteristically divided into local subpopulations exhibiting microgeographic differences in life history patterns. The results are compared with the accumulated data on other world-wide Botryllus populations residing in other habitats.     

紫菜共附生真菌次生代谢产物对坛紫菜生长的影响

采用室内培养法,分别测定了坛紫菜叶状体和丝状体的日生长速率和光合色素质量分数,研究了紫菜共附生真菌--枝孢霉Cladosporium sp.次生代谢产物的粗提物N5及纯化物DLF3、DLF4对坛紫菜Porphyra haitanensis生长的影响.结果表明:(1)粗提物N5在较低质量浓度时,对坛紫菜丝状体和叶状体的生...     

紫菜减数分裂的研究现状及展望

紫菜的减数分裂是紫菜育种和遗传研究的重要理论基础。文中综述了紫菜减数分裂的研究现状,对前人在减数分裂的细胞形态学观察、色素突变体和性别决定的遗传分析研究进行了系统的分析,指出了研究中存在的问题。并对减数分裂这一遗传现象进行了重新认识,提出紫菜减数分裂可能发生在壳孢子形成至壳孢子萌发的第一次细胞分裂时期。根据对文献资料的分析及初步研究,认为紫菜减数分裂的争论问题,还未得到满意的解决,因此仍有重新认识和深入研究的必要。     

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     

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。