圍氏馬尾藻繁殖生物學(xué)的初步研究.pdf

1、圍氏馬尾藻（Sargassum wightii）是一種大型經(jīng)濟(jì)褐藻，對(duì)近海岸生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力有重要的貢獻(xiàn)作用。沿海漁民常常用該藻作為鮑魚(yú)、海參等經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的優(yōu)質(zhì)天然餌料。如能將該藻推廣并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化栽培將具有非常高的商業(yè)前景。圍氏馬尾藻廣泛分布于湛江徐聞海域，但近年來(lái)，由于近海海區(qū)受到人類(lèi)活動(dòng)的嚴(yán)重干擾和破壞，圍氏馬尾藻天然藻場(chǎng)迅速衰退消失，但人們對(duì)馬尾藻需求量卻與日俱增，因此人們希望能夠通過(guò)有性繁殖實(shí)現(xiàn)人工育苗，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人工修復(fù)海藻

2、場(chǎng)以及達(dá)到商業(yè)開(kāi)育苗栽培的目的。但目前尚未見(jiàn)到針對(duì)圍氏馬尾藻有性繁殖和人工育苗方面的報(bào)道。
　　為了研究圍氏馬尾有性繁殖及幼孢子體的生長(zhǎng)，本文于2013年6月到2015年5月期間，通過(guò)野外調(diào)查及室內(nèi)培養(yǎng)觀察，系統(tǒng)地記錄了馬尾藻周年生物量的變動(dòng)調(diào)查及藻體成熟排卵至受精卵發(fā)育成幼苗的過(guò)程。此外，還研究了不同溫度、光照和鹽度對(duì)圍氏馬尾藻排卵、受精卵發(fā)育和幼孢子體生長(zhǎng)的影響。同時(shí)探索了植物生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GA3)、細(xì)胞分裂素(6

3、-BA)和蕓苔素對(duì)圍氏馬尾藻幼孢子的促生長(zhǎng)作用。主要結(jié)果如下:
　　1、圍氏馬尾藻為假根多年生，藻體一年生的藻類(lèi)。野生圍氏馬尾藻在每年4月下旬至5月上旬期間成熟最盛，藻體繁殖后便于6月份開(kāi)始腐爛流失。7月份至10月份期間圍氏馬尾藻生物量較小，假根發(fā)出的幼苗生長(zhǎng)極為緩慢，稱(chēng)為幼苗的渡夏期。11月中旬至翌年的5月初為藻體快速生長(zhǎng)期，5月份成熟以后，藻體腐爛并由假根生出新的幼苗進(jìn)入下一輪生長(zhǎng)周期。
　　2、圍氏馬尾藻雌雄同托，雌雄

4、生殖細(xì)胞在同一窩孔里發(fā)育成熟，生殖托排卵過(guò)程為一次性完成，其最適排卵溫度為21℃。圍氏馬尾藻卵細(xì)胞的發(fā)育也于屬8核1卵型，卵細(xì)胞在未排出生殖托前便發(fā)育為8核結(jié)構(gòu)。卵細(xì)胞在受精后立即分裂，前兩次有絲分裂為橫分裂，第三次和第四次分裂為縱分裂。受精6～8小時(shí)后受精卵逐步發(fā)育為地雷狀多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的孢子體，經(jīng)過(guò)約24小時(shí)的發(fā)育，形成了具有假根的幼孢子體。在此之前，幼孢子體大小幾乎不變。一旦發(fā)育出假根，幼孢子體開(kāi)始迅速生長(zhǎng)，48小時(shí)后，幼孢子體發(fā)育出

5、芽狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)6天的充氣培養(yǎng)幼孢子體的頂部發(fā)育形成了幼苗的第一片葉片。經(jīng)過(guò)30天的充氣培養(yǎng)，幼孢子體發(fā)育為擁有4個(gè)葉片的藻體。
　　3、受精卵發(fā)育時(shí)期，在21℃下成活率最高，在幼孢子體生長(zhǎng)的前10天，生長(zhǎng)的最適溫度為21℃，10天后為其生長(zhǎng)的最適溫度變?yōu)?4℃，當(dāng)溫度高于27℃時(shí)受精卵的發(fā)育和幼孢子體的生長(zhǎng)都受到抑制。受精卵發(fā)育時(shí)期，20μmol photons m-2 s-1下幼孢子體成活率最高，在幼孢子體生長(zhǎng)的前15天其生長(zhǎng)的

6、最適光照強(qiáng)度為20μmolphotons m-2 s-1，15天后其生長(zhǎng)的最適光照強(qiáng)度變?yōu)?0μmol photons m-2 s-1，當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)80μmol photons m-2 s-1時(shí)受精卵的發(fā)育和幼孢子體的生長(zhǎng)都受到抑制。受精卵和幼孢子體對(duì)鹽度的適應(yīng)范圍則較廣，在鹽度為15～30的范圍內(nèi)受精卵的成活率及幼孢子體的生長(zhǎng)無(wú)顯著差異，當(dāng)鹽度為低為10或大于35時(shí)不利于受精卵的發(fā)育和幼孢子體的生長(zhǎng)。
　　4、溫度、光照和鹽度

7、對(duì)圍氏馬尾藻培養(yǎng)30天后的幼孢子體的生理影響顯著，溫度21～24℃時(shí)藻體色素含量最高，SOD和CAT低，光溫度超過(guò)27℃藻體發(fā)白，光合色素含量變低，SOD和CAT活性升高，因此，此階段藻體最適生長(zhǎng)溫度為21～24℃，當(dāng)溫度大于27℃藻體生長(zhǎng)受脅迫。在20～80μmol photons m-2 s-1幼孢子體光合色素含量隨光強(qiáng)的升高而變低，光照強(qiáng)度為80μmol photons m-2 s-1時(shí)SOD和CAT活性較高，因此，當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)

8、80μmol photons m-2 s-1時(shí)幼孢子體生長(zhǎng)受到脅迫。幼孢子體體在15～30的鹽度范圍內(nèi)色素含量都較高，而當(dāng)鹽度為35時(shí)藻體光合色素含量顯著降低，同時(shí)SOD和CAT活性較高，因此，幼孢子體生長(zhǎng)的最適鹽度范圍為15～30，當(dāng)鹽度大于35時(shí)不利于幼孢子體的生長(zhǎng)發(fā)育。
　　5、四種植物激素都對(duì)培養(yǎng)60天后的幼孢子體有顯著的促生長(zhǎng)作用。IAA濃度在0.1～0.7 mg/L時(shí)，對(duì)幼孢子體的生長(zhǎng)都具有一定的促進(jìn)作用，當(dāng)IAA濃度

9、為0.5 mg/L時(shí)促生長(zhǎng)效果最好，此時(shí)，幼孢子平均生長(zhǎng)速率達(dá)5.23 mg/天，當(dāng)IAA濃度大于0.8mg/L時(shí)其生長(zhǎng)受到抑制。細(xì)胞分裂素(6-BA)在0.01～0.09 mg/L時(shí)，對(duì)幼孢子體的生長(zhǎng)都具有一定的促進(jìn)作用，當(dāng)6-BA濃度為0.07 mg/L時(shí)，促生長(zhǎng)效果最好，幼孢子體的平均生長(zhǎng)速率為2.78 mg/天，當(dāng)6-BA濃度超過(guò)0.09 mg/L時(shí)，其生長(zhǎng)受到抑制。當(dāng)GA3濃度為0.5～3.0 mg/L時(shí)，對(duì)幼孢子體的生長(zhǎng)都具