茉莉酸甲酯对细基江蓠繁枝变种生长的影响

为探究茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)对细基江蓠繁枝变种(Gracilarla tenuistipitata v.liui Zhang et Xia)生长的影响,以细基江蓠繁枝变种外植体为试验材料,设置4种茉莉酸甲酯(MeJA)浓度梯度(0μmol·L^(-1)、10μmol·L^(-1)、20μmol·L^(-1)、30μmol·L^(-1)、40μmol·L^(-1)),添加到盐度为25‰的MES培养液中,研究其对细基江蓠繁枝变种生长的影响。结果表明,低浓度的茉莉酸甲酯对细基江蓠繁枝变种生长具有促进作用,茉莉酸甲酯(MeJA)添加浓度为20μmol·L^(-1)时,细基江蓠繁枝变种外植体的出芽率和增重率均高于其他处理组。综合各项指标得出盐度为25‰的MES培养液中添加20μmol·L^(-1)MeJA,生长最好,为细基江蓠繁枝变种人工养殖产量的提高提供了一种新的方法。

营养盐因子对细基江蓠繁枝变种氮、磷吸收速率的影响

在实验室条件下 ,研究了营养盐因子对细基江蓠繁枝变种的氮、磷吸收速率的影响。分别进行了营养盐浓度与温度双因子试验、氮磷比与营养盐浓度双因子试验及不同化合态氮比例单因子试验。 ( 1 )氮、磷的吸收速率随营养盐浓度的升高而增大 ,氮的吸收速率在 2 1℃ ,总氮浓度为 1 0 0 μmol/ L时最大 ,达 2 .5 8μmol/ ( g· h) ;磷的吸收速率在 31℃ ,总磷为 6 .3μmol/ L时最大 ,达 0 .1 7μmol/ ( g· h)。温度与营养盐浓度有显著的交互作用效应。 ( 2 )当氮浓度一定时 ,环境氮磷比对氮的吸收速率无显著影响 ,但对磷的吸收速率有显著影响。藻吸收的氮磷比随环境氮磷比的不同而变化。 ( 3)对 3种不同化合态氮的吸收速率与培养液中各种氮占总无机氮的比例呈正相关 ,当三者比例相同时 ,对 NH+ 4 -N、NO- 3 -N和NO- 2 -N的吸收分别占总吸收氮的 4 0 .7%、2 8.5 %和 30 .8%。

环境因子对细基江蓠繁枝变种氮、磷吸收速率的影响

实验室条件下 ,研究了光强、酸碱度、温度、盐度对细基江蓠繁枝变种N、P吸收速率的影响 .细基江蓠繁枝变种对N的吸收速率在光强为 80 0～ 2 40 0 μmolphoton·m-2 ·s-1时最高 ,达 0 .32～ 0 .36 μmol·g-1·h-1,而对P的吸收速率在 32 0～ 16 0 0 μmolphoton·m-2 ·s-1时最高 ,达 0 .0 17～ 0 .0 18μmol·g-1·h-1.当pH为 8.0时 ,细基江蓠繁枝变种对N、P都有较大的吸收速率 .在温度 盐度双因子试验中 ,温度、盐度对N的吸收速率有显著影响 ,在 2 1～ 2 6℃与 2 0‰～ 2 8‰条件下对N的吸收速率较高 ,但温度与盐度无显著交互作用 ;温度对P的吸收速率有极显著影响 ,在 2 1～ 2 6℃时对P的吸收速率最高 ,而盐度对P的吸收速率无显著影响 ,且温度与盐度的交互作用不显著 .

无机氮浓度及其配比对细基江蓠繁枝变型生长及生化组成的影响

在实验室条件下分别研究了NO3--N和NH4+-N浓度及其配比对细基江蓠繁枝变型(Gracilariatenuistipitatavar.liuiZhangetXia)生长及生化组成的影响。结果表明,过低的NO3--N浓度(0,10μmol/L)或过高的NO3--N浓度(60,80μmol/L)、过低的NH4+-N浓度(0,2.5μmol/L)或过高的NH4+-N浓度(10,20,40μmol/L)、过低的NH4+-N/NO3--N比值(1/35,1/7)或过高的NH4+-N/NO3--N比值(3/7,4/7)条件下,江蓠均表现为生长速率明显减慢(P<0.05)、藻体内藻红素(PE)、叶绿素a、蛋白质含量显著降低(P<0.05);而分别在NO3--N20μmol/L、NH4+-N5μmol/L、NH4+-N/NO3--N2/7(TIN20mol/L)的条件下,江蓠可获得最快生长速率和最高的PE、叶绿素a、蛋白质含量以及最低的碳水化合物/蛋白质比值。

细基江蓠繁枝变种净化养殖废水投放密度的初步研究

将细基江蓠繁枝变种(Gracilarla tenuistipitata var.liui)分成0,10,20,25,30,35 g·L^(-1)等6个密度组,在实验室条件下研究其24 h 之内对对虾养殖场排水沟废水营养盐 NH_4^+,NO_2^-,NO_3^-,PO_4^(3-)的吸收降解效果的差异。结果表明:细基江蓠繁枝变种各密度组对 NH_4^+和 PO_4^(3-)都有明显的降解效果(P<0.05)。通过比较得出最优密度组为30 g·L^(-1)对 NH_4^+和 PO_4^(3-)的相对降解率分别为69.69%和92.62%。

营养盐浓度变动对菊花江蓠和细基江蓠繁枝变型生长、生化组成及生理的影响研究

在实验室条件下,对比研究了营养盐浓度变化对菊花江蓠(Gracilaria lichenoides)和细基江蓠繁枝变型(G.te-nuistipitata var. liui)的生长、生化组成和生理的影响。结果表明,不同的营养盐浓度变动对2种江蓠的生长、藻体藻红素、叶绿素a、总碳、总氮含量、硝酸还原酶以及过氧化氢酶活性影响有所不同。菊花江蓠生长在中等浓度(45μmol/L)的营养盐条件下最佳,而细基江蓠繁枝变型的生长反应则依前期环境中营养盐水平不同而有所差异。总体上看,当营养盐浓度由3μmol/L变动为45和150μmol/L时,2种江蓠藻体藻红素、叶绿素a、总碳和总氮含量以及硝酸还原酶的活性均有所提高;而当营养盐浓度由45和150μmol/L变动为3μmol/L时,2种江蓠藻体的上述指标则有所下降。营养盐浓度45和150μmol/L的相互变动对2种江蓠硝酸还原酶的活性影响不大。随着无机氮浓度的逐渐增加,过氧化氢酶的活性呈现显著下降的趋势。当营养盐浓度由3μmol/L向150μmol/L变动时,2种江蓠过氧化氢酶活性显著下降;而营养盐浓度由150μmol/L向3μmol/L变动时,过氧化氢酶活性则有所增强。综合比较表明,细基江蓠繁枝变型更容易受环境中营养盐浓度变动的影响,对环境中营养盐浓度变动的适应能力可能要低于菊花江蓠。

细基江蓠繁枝变型对水体硝态氮变化的生理响应

通过静态模拟实验,比较研究了6个硝态氮(NO3--N)摩尔浓度水平(0,10,20,40,60,80μmol/L)下培养的细基江蓠繁枝变型(Gracilariatenuistipitatavar.liuiZhangetXia)的丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量以及硝酸还原酶(NR)、超氧化物酶歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,随着水体NO3--N摩尔浓度的逐渐增加,细基江蓠繁枝变型NR、SOD和POD的活性均呈现先增加后下降的显著变化(P<0.05),膜脂过氧化产物MDA含量随水体NO3--N摩尔浓度的变化则呈相反的趋势(P<0.05);游离脯氨酸含量则与水体NO3--N摩尔浓度呈正相关(r=0.9161)。综合分析结果认为,单独以硝态氮为氮源时,20μmol/L的供氮水平能使细基江蓠繁枝变型处于相对最佳的生理状态。

氮饥饿细基江蓠繁枝变型和孔石莼氨氮的吸收动力学特征

以氮饥饿海藻为材料,采用多瓶法和干扰法相结合的技术,测定两种海藻在不同起始浓度下不同时间间隔内的NH+4吸收率,对不同阶段的吸收率进行非线性回归分析,结果表明它们均符合饱和吸收动力学特征.最大吸收率和半饱和常数均随着吸收时间的延长而降低.在整个吸收过程中,吸收曲线的初始斜率变化不大,这表明在低浓度下的吸收率不受短时间快吸收的影响而保持相对的稳定.同时两种海藻相比,在相应时间内的吸收动力学参数不同,孔石莼的最大吸收率、半饱和常数和初始斜率均大于细基江蓠繁枝变型.处于氮饥饿状态的两种海藻对NH+4-N的吸收存在以下3个时相:(1)起始短期的快吸收阶段;(2)内部营养盐浓度控制的吸收阶段;(3)外界营养盐浓度控制的吸收阶段.

细基江蓠繁枝变种与益生菌净化养殖废水的研究

通过室内实验和室外排水沟实验研究了细基江蓠繁枝变种Gracilarla tenuistipitatavar.liui与益生菌(光合细菌Rhodopseudomonas capsulata和芽孢杆菌Bacillus lichenifirmis24h内对集约化对虾养殖废水的协同净化作用。室内实验显示益生菌和细基江蓠繁枝变种对灭菌后的养殖废水有净化作用,净化效果表现为:混合组(江蓠+益生菌)>江蓠组>益生菌组>对照组;室外排水沟实验中江蓠组与混合组都显示对养殖废水的净化有明显作用,但两组之间各项指标(除TN外)差异不显著(p>0.05),而益生菌组与对照组的各项指标之间的差异也不显著(p>0.05)。这并不能否定江蓠与益生菌之间的协同作用,而可能与排水沟水体的异养细菌数高(检出数为104—105CFU.ml-1)有关。

盐度对细基江蓠繁枝变型的生长、琼胶产量和组成的影响

在实验室中用盐度为和的两种水体培养细基江蓠繁枝变型个星期。测定了江蓠的生长 21 33 4 率,并用水和不同浓度的乙醇溶液分级提取法分析了琼胶的产量和组成情况。结果显示,江蓠在盐度为 的水体中生长较好,其日平均生长率比高盐度()组的高约;在盐度为下的琼胶产量较高,21 33 58 % 33 平均可达藻体干重的。琼胶组成中以冷水提取物和的乙醇提取物产量最高,分别占琼胶总产量 31 % 40 % 的以上。盐度对琼胶的组成有影响,在的盐度下,高温高压提取物和的乙醇提取物产量高 20 % 21 60 % 于同等条件下盐度为的江蓠;而其冷水提取物产量则较低。

细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var. liui)铁限制的生理生态学反应

将细基江蓠繁枝变型在铁限制条件下连续培养 6 0天 ,分析海藻体内铁、色素、各种元素 (N、P、C等 )及总氨基酸水平的变化特征、铁限制对细基江蓠繁枝变型光反应系统的影响以及铁限制的细基江蓠繁枝变型对N、P和Fe3+的吸收动力学特征。结果表明 ,在铁限制培养 6 0天过程中 (海水中铁的总浓度为 4 5 1nmol/L) ,细基江蓠组织中铁的含量和色素水平均随着铁限制时间的延长极显著地呈现指数下降。组织铁含量仅为对照组的 5 2 6 % ,叶绿素和藻红素含量分别为对照组的 7 9%和 33 8%。在铁限制培养过程中 ,组织中的N∶P比由起始的 2 9 5 3降低到 2 3 6 8,而C∶N比值几乎保持恒定。比生长率与组织中铁含量呈显著的正相关 ,铁限制使完整组织低温下的荧光发射强度受到不同程度的影响 ,荧光发射峰位蓝移 ,光系统I与光系统II的荧光发射强度之比PSI∶PSII降低。在适度铁限制条件下 (铁限制培养 30天 ) ,细基江蓠对Fe3+的还原和吸收能力都明显增强 ,铁限制海藻铁吸收速率的大小与铁限制的培养过程中以及铁吸收实验过程中介质的氮源种类有关 ,即在以NO- 3 N为惟一氮源进行铁限制培养后 ,在以NH+4 N为氮源的介质中铁的吸收速率远大于在以NO- 3 N为氮源的介质中铁的吸收速率。铁限制在不同程度上影响了细基江蓠对氮。

细基江蓠繁枝变种(Gracilarla tenuistipitata Var.liui)与有益菌协同净化养殖废水趋势研究

对虾集约化养殖在产生巨大经济效益的同时,也由于其排出废水中含有机N(P)等营养物而对近岸海域造成严重污染。本试验在集约化对虾养殖池排水沟中进行,分别向排水沟废水中投入有益菌(光合细菌和芽孢杆菌)及细基江蓠繁枝变种(Gracilarla tenuistipitataVar.liui)形成"菌+菌"的细菌组和"藻+菌"的混合组,比较研究16 h内排水沟废水中各营养盐指标的变化趋势。结果表明,在06:00到22:00的时间里,随着水温的低—高—低变化和光照强度的弱—强—弱变化,投放细基江蓠繁枝变种组NH4-N,NO3-N,PO4-P等含量均呈现不同程度的先大幅下降,在14:00达到相对低值之后又小幅上升的过程;细菌(光合细菌和芽孢杆菌)组则只对NO2-N和CODMn有较好降解效果。同时发现细基江蓠繁枝变种在黑暗条件下仍然可以吸收无机N和无机P等营养盐;但对水中NO2-N和有机质的降解作用不明显。

尼罗罗非鱼与细基江蓠繁枝变种综合净化养殖废水效果研究

设置两个试验,分别研究不同密度尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和尼罗罗非鱼与细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitataVar.liui)协同净化对虾集约化养殖后期排放水的效果。结果显示,不同密度罗非鱼对养殖排放水COD、TN和TP都有较明显的去除效果,最优密度为1 000 g/m3;罗非鱼与细基江蓠繁枝变种混合组对养殖排放水的净化效果优于江蓠组和罗非鱼组,对COD、TN和TP的去除率分别为89.2%、26.1%和47.5%。试验表明,罗非鱼和细基江蓠繁枝变种可组合用于养殖排放水的生物净化处理。

3个细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var.Liui)群体亲缘关系的分析

为了从DNA水平上了解不同地理位置的细基江蓠繁枝变种种群间在遗传相似性上的差异,运用RAPD标记技术对来自深圳、北海、防城港的3个细基江蓠繁枝变种群体进行亲缘关系分析。结果表明,筛选的30个RAPD引物共扩增出252个位点,片段大小在200～3000 bp之间;3个群体的多态位点比例由高到低依次为:防城港(66.27%)>北海(40.48%)>深圳(31.35%);而3个群体间遗传相似率由高到低依次为:深圳-北海(83.71%)>防城港-北海(78.77%)>深圳-防城港(77.73%)。可见,深圳、北海群体间亲缘关系较近,防城港群体与北海、深圳群体间的亲缘关系较远。

IAA浓度对细基江蓠繁枝变种切段再生芽的诱导效果

研究了在MES液体培养基内添加0.1～10.0 mg·L-1IAA诱导细基江蓠繁枝变种藻体切段再生芽形成无性系的效果。结果显示,藻体切段只能在形态学上端产生再生芽是细基江蓠繁枝变种的特性。与对照组相比,培养液添加0.1～5.0 mg·L-1低浓度的IAA均能不同程度提高藻体切段切口处再生芽发芽率和生长率,其中添加2.0 mg·L-1IAA对藻段再生芽生长的促进效果最佳,培养至35 d时,再生芽平均长度达到(25.99±1.28)mm,明显高于对照组平均长度(18.50±0.92)mm。然而,培养液添加10.0 mg·L-1高浓度的IAA,反而抑制了藻段再生芽的形成与生长,相比于对照组,再生芽数量最少,发芽率和生长率最低,培养至35 d时,再生芽平均长度仅为(12.23±0.85)mm,低于对照组。研究结果表明,IAA诱导江蓠再生芽的最适宜浓度为2.0 mg·L-1,可为进一步构建细基江蓠繁枝变种种苗快繁应用技术提供基础。

CO_2浓度对细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的影响

比较了低CO_2浓度(充无CO_2空气,low CO_2,简称LC)、正常CO_2浓度(充正常空气,normal CO_2,简称NC)、高CO_2浓度(充正常空气+0.2%CO_2,high CO_2,简称HC)3种条件下细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui Zhang et Xia)的特定生长率、光合色素含量、光合放氧速率和叶绿素荧光参数。结果表明:培养6 d后,与NC组相比,LC组细基江蓠繁枝变型特定生长率(SGR)、100μmol·(m^2·s)^(-1)光强净光合放氧速率及PSII最大光量子产率(Fv/Fm)均显著降低(P<0.05);类胡萝卜素含量显著增加(P<0.05);而藻红素、叶绿素a含量、PSII实际光量子产率(Fv/Fo)、快速光响应曲线初始斜率(α)、最大电子传递效率(ETR_(max))及半饱和光强(I_k)均无显著差异(P>0.05)。与NC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的SGR、Fv/Fm及α显著增加(P<0.05),藻红素含量显著下降(P<0.05),而叶绿素a、类胡萝卜素含量、600μmol·(m^2·s)^(-1)光强净光合放氧速率、Fv/Fo、α、ETR_(max)及I_k均无显著差异(P>0.05)。与LC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的100μmol·(m^2·s)^(-1)光强净光合放氧速率、SGR、Fv/Fm、Fv/Fo、α均显著增加(P<0.05),而藻红素、叶绿素a、类胡萝卜素含量却显著下降(P<0.05),600μmol·(m^2·s)^(-1)光强净光合放氧速率、ETR_(max)、I_k无显著变化(P>0.05)。对于细基江蓠繁枝变型,CO_2浓度升高降低了光合色素含量,同时提高了光系统光能转换效率,而对藻体饱和光强下净光合放氧速率的促进作用不显著。但是CO_2浓度升高却仍然可能通过降低无机碳利用的能量消耗及提高营养盐吸收利用而显著促进藻体的生长。比较不同CO_2浓度下细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的差异,有助于初步揭示其对大气CO_2浓度变化的响应特征。

细基江蓠繁枝变种提取琼胶的研究——高温稀碱前处理

在不同温度(26℃,60±15℃,85±5℃)条件下,分别用不同重量百分比浓度(0,2,5,10,20,40％)的NaOH液对海南省琼山县的细基江蓠繁枝变种Cracilaria tenuistipitatavar.liui进行前处理工艺研究。结果表明,85±5℃,5％NaOH处理5h的效果最好,得胶率(Y)15％,凝胶强度(S)约为600g/cm^2。

农杆菌介导细基江蓠繁枝变种转化体系的建立

为建立细基江蓠繁枝变种遗传转化体系,以细基江蓠繁枝变种类愈伤组织为受体材料,采用农杆菌介导的方法,建立一种细基江蓠繁枝变种遗传转化方法.研究结果发现,往细基江蓠繁枝变种培养液中添加20μmol·L^(-1)茉莉酸甲酯、2.0 mg·L^(-1)2,4二氯苯氧乙酸、0.5 mg·L^(-1)激动素的植物激素组合,其类愈伤组织诱导效果最好,诱导率高达56.98%.类愈伤组织转化子的GFP绿色荧光检测和PCR鉴定结果均为阳性.这说明细基江蓠繁枝变种外植体的类愈伤组织可作为受体材料,采用农杆菌介导方法可实现外源gfp基因在类愈伤组织中的表达,为江蓠品种的遗传改良提供一个强有力的工具.