全 文 ：文章编号:1004 － 2490(2012)02 － 0235 － 06
·研究简报·
翼茧形藻的培养条件
收稿日期:2011 － 12 － 12
基金项目:海南大学青年资金项目(qnjj1152) ;科技人员服务企业行动项目(SQ2009GJE2004527，SQ2009GJE2004461)
作者简介:王珺(1972 －) ，女，海南文昌人，硕士，海南大学海洋学院高级实验师。E-mail:72206wj@ 163． com
通讯作者:陈国华． E-mail:chguh@ hainu． edu． cn
王 珺1，2，3，4，符丽梅1，陈国华1，2，3，4，
刘志媛1，2，3，4，李洪武1，2，3，4，王爱雯1
(1．海南大学海洋学院，海口 570228;
2．热带生物资源教育部重点实验室，海南大学，海口 570228;
3．海南省热带水生生物技术重点实验室，海口 570228;
4．海洋生物实验教学中心，海口 570228)
摘 要:在实验室条件下通过单因子和正交试验，研究了温度、光照、盐度、pH 值和氮、磷、铁、硅等营养盐对
翼茧形藻(Amphiprora alata)生长繁殖的影响。结果表明:翼茧形藻生长的适宜温度为 10 ～ 38 ℃，最适温度为
30 ℃;适宜光照为 500 ～ 10 000 lx，最适光照为 5 000 ～ 10 000 lx;适宜盐度为 2 ～ 80，最适盐度为 60;适宜 pH
值为 4 ～ 9，最适 pH为 7． 5。经方差实验，在天然海水中添加 10 mg·L －1 NaNO3-N、2 mg·L
－1 NaH2PO4-P、0． 2
mg·L －1 FeC6H5O7-Fe、40 mg·L
－1 Na2SiO3-Si，培养效果最佳。
关键词:翼茧形藻;生长;生态因子;营养盐
中图分类号:Q178． 1 文献标识码:A
The culture conditions of Amphiprora alata
WANG Jun1，2，3，4，FU Li-mei1，CHEN Guo-hua1，2，3，4，LIU Zhi-yuan1，2，3，4，
LI Hong-wu1，2，3，4，WANG Ai-wen1
(1． Ocean College，Hainan University，Haikou 570228，China;
2． Key Laboratory of Tropic Biological Resources，Ministry of Education，Haikou 570228，China;
3． Hainan Key Laboratory of Tropical Hydrobiology Technology，Haikou 570228，China;
4． Experimental Teaching Center of Marine Biology，Haikou 570228，China)
Abstract:The effects of temperature，illumination intensity，salinity，pH and nutrients on the growth and
reproduction of Amphiprora alata was studied under the experimental conditions． It came to the conclusion
that the adaptive water temperature ranged from 10 ℃ to 38 ℃ with the optimal temperature at 30 ℃;the
adaptive illumination intensity was 500 － 10 000 lx with the optimal value at 5 000 － 10 000 lx;the range
of adaptive salinity was 2 － 80，and the optimal salinity was 60;the range of adaptive pH was 4 － 9，and the
optimal pH was 7． 5． The optimal prescription for culture solution was:natural sea water，10 mg·L －1
NaNO3-N，2 mg·L
－1 NaH2PO4-P，0． 2 mg·L
－1 FeC6H5O7-Fe and 40 mg·L
－1 Na2SiO3-Si．
DOI:10.13233/j.cnki.mar.fish.2012.02.018
海 洋 渔 业 2012 年
Key words:Amphiprora alata;growth;ecological factors;nutrition
翼茧形藻(Amphiprora alata)是一种褐色的海洋底栖硅藻，属羽纹硅藻纲(Pennnatae) ，有壳缝硅藻
目(Raphidinales) ，舟形藻科(Naviculaceae kützing) ，茧形藻属［Amphiprora (Ehrenberg)cleve］。该硅藻
是取自海南省文昌市翁田镇海区，经分离纯化得到的新藻种。藻体单个生活，壳环面双凹的椭圆形，长
60 ～ 160 μm，宽 36 ～ 60 μm。中央凹缢处宽度 26 ～ 38 μm;壳面棱形，两端渐大，至顶端圆钝，色素体大，
1 个，呈板状［1］。有关茧形藻(Amphiprora sp．)的研究很少，胡蓓娟等［2］研究 8 种微藻的保存方法，提出
茧形藻较适合弱光低温保存，同时指出无论是其生态分类、生长优化还是大分子化合物的提取都鲜有
相关研究性报道，这种藻类具有研究的潜力。Juan 等［3］用 8 种底栖硅藻为饵料研究其对红鲍鱼
(Haliotis rufescens)后期幼体生长的影响，结果发现同时投喂茧形藻和菱形藻(Nitzschia sp．)的红鲍鱼后
期幼体生长最快。至今，国内外尚未出现翼茧形藻培养条件研究的报道，因此，笔者研究该藻生长适宜
的生态因子(温度、光照、盐度和 pH值) ，并筛选出适宜的培养基配方，以期为翼茧形藻的培养提供基
础性资料。
1 材料和方法
1． 1 实验材料
翼茧形藻取自海南大学海洋学院藻种室，实验前接种到 1 000 mL三角烧瓶中进行活化纯培养，不
充气，每天摇动 3 ～ 5 次，取指数生长期的藻液进行实验。
1． 2 方法
1． 2． 1 藻体培养条件
培养用的海水取自海口白沙门海区，经黑暗沉淀，再经脱脂棉过滤、煮沸、自然冷却后使用。海水
pH 8． 02，盐度 31。实验培养瓶选用 250 ml同型号的三角瓶，经洗液洗涤、晾干，130 ℃恒温消毒 2 h。
除温度实验外，其余实验组温度控制在 26 ± 1 ℃，光照强度 3 000 lx，光周期为全天日光灯照明，培养时
间为 4 ～ 5 d。每天摇瓶 3 次，并随机交换位置，以减少照度差异。
本实验的培养液均采用“宁波大学 3#培养液”配方，考虑到硅藻对硅元素的需求，所以培养液均再
加入 10 mg·L －1 Na2SiO3。
1． 2． 2 实验设计
生长曲线测定实验设在光照恒温培养箱培养，每天定时计数，培养 8 d;温度实验设置的梯度为 10、
15、20、25、30、35、38 ℃，用光照恒温培养箱控温培养;光照实验设置的光强梯度为 500、1 000、2 000、
3 000、4 000、5 000、6 000、7 000、8 000、10 000 lx，培养架置于暗室中，通过调整试验瓶与光源距离以达
到所需要的光照强度;盐度实验设置盐度梯度为 2、5、10、20、30、40、50、60、70、80，盐度低于 30的各组用
表 1 正交实验因素水平表
Tab． 1 Factors and levels of orthogonal experiments
水平
Level
因素 Factor
NaNO3 /
mg·L －1
NaH2PO4 /
mg·L －1
FeC6H5O7 /
mg·L －1
Na2 SiO3 /
mg·L －1
1 10 0． 5 0． 05 20
2 20 1 0． 1 30
3 30 2 0． 2 40
自然海水加入去离子水的办法调配，盐度高于 30
的各组用自然海水加入 NaCl 的办法调配;pH 实验
设置梯度为 4、5、6、7、7． 5、8、8． 5、9，用 0． 1 M NaOH
或 0． 1 M HCl 调节 pH 值;营养盐正交实验设计是
以氮、磷、铁、硅单因子实验为基础，选出最佳的营
养盐种类及最好的 3 个水平，选用 L12(3
4)［4］设计
进行 4 因子 3 水平的正交实验(表 1)。L表示它是
正交表，L右下角码 12 表示此表可安排 12 个实验，括号内指数 4 表示此安排实验最多可考虑因素个
数，括号内的底数 3 表示被考察因素有 3 个水平。各实验均设有 2 个平行组。
1． 2． 3 藻细胞计数
用 722S可见分光光度计测定吸光度，同时用 XB-K-25 血球计数板计数。计数用的藻液用少许福
尔马林固定，1 d内计数完成，每瓶重复 2 次，取平均值，确定吸光值与藻细胞密度的关系。测定实验藻
632
第 2 期 王 珺等:翼茧形藻的培养条件
液的吸光值，根据吸光值与藻细胞密度的关系换算成藻细胞密度。
1． 2． 4 藻细胞的分裂频率
藻细胞分裂频率(K)用下列公式计算:K = (lnNt － lnN0)/T
式中:N0 为起始藻细胞密度(cells·mL
－1) ;Nt 为经过 T时间培养的藻细胞密度(cells·mL
－1) ;T为培
养时间(d)。
1． 2． 5 统计分析
运用 Excel软件进行数据处理，并用 SPSS12． 0 软件对其进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2． 1 翼茧形藻的生长曲线
在光照 3 000 lx、温度 25 ℃、盐度 32、pH 8． 02 的条件下培养翼茧形藻，接种密度为 3． 27 × 103 cells
·ml －1，每日定时计数，取平均值，结果见表 2，并用细胞密度的对数和培养时间为坐标轴作图 1。结果
表明，翼茧形藻生长的延缓期很短，接种后第 1 天的藻细胞分裂频率最大，随着培养时间的推移，藻细
胞分裂频率越来越小。
表 2 翼茧形藻的生长曲线测定
Tab． 2 Measurement of growth curve of Amphiprora alata
培养时间 /d
Culture time
0 1 2 3 4 5 6 7 8
细胞密度 /104·mL －1
Cell density
0． 327 0． 850 1． 651 1． 995 2． 404 2． 681 3． 123 3． 466 4． 153
K值
K value
－ 0． 96 0． 81 0． 602 0． 499 0． 421 0． 376 0． 377 0． 318
2． 2 温度
实验结果见图 2。由图 2 可见，翼茧形藻在 10 ～ 38 ℃均能生长，最适生长温度为 30 ℃。方差分析
结果显示，温度对翼茧形藻生长的影响极显著(P ＜ 0． 01)。
图 1 翼茧形藻的生长曲线
Fig． 1 Growth curve of Amphiprora alata
图 2 温度对翼茧形藻生长的影响
Fig． 2 Effects of different temperatures
on the growth of Amphiprora alata
2． 3 光照
实验结果见图 3。从实验结果可知，翼茧形藻在 500 ～ 10 000 lx光照强度下均能生长，光强在 5 000
～ 10 000 lx的范围内，K值均较高，藻液颜色鲜艳，为其最适光照强度;同时在该范围内，随着光强的增
加，K值变化极小，差异不显著。可见，5 000 lx 的光照强度已能满足翼茧形藻的生长。方差分析结果
显示，光照强度对翼茧形藻生长的影响极显著(P ＜ 0． 01)。
2． 4 盐度
实验结果见图 4。从图 4 可知，翼茧形藻在盐度 2 ～ 80 下均能生长，属于广盐种，最适生长的盐度
为 60。方差分析结果显示，盐度对翼茧形藻生长的影响极显著(P ＜ 0． 01)。
732
海 洋 渔 业 2012 年
图 3 光强对翼茧形藻生长的影响
Fig． 3 Effects of different light intensity on
the growth of Amphiprora alata
2． 5 pH值
实验结果见图 5。从图 5 可知，翼茧形藻在 pH值
4 ～ 9 条件下均能生长，最适生长的 pH 值为 7． 5。方
差分析结果显示，pH值对翼茧形藻生长的影响极显著
(P ＜ 0． 01)。
2． 6 营养盐的正交实验
硝酸钠、磷酸二氢钠、柠檬酸铁和硅酸钠 4 因子 3
水平的正交实验结果见表 3。由表 3 可知，实验组 3
的组合培养效果最好，即最佳氮、磷、铁、硅质量浓度分
别为 10、2、0． 2、40 mg·L －1。
图 4 盐度对翼茧形藻生长的影响
Fig． 4 Effects of different salinities on
the growth of Amphiprora alata
图 5 pH对翼茧形藻生长的影响
Fig． 5 Effects of different pH on
the growth of Amphiprora alata
表 3 营养盐的正交实验结果
Tab． 3 Orthogonal experimental results of nutrition
试验号 硝酸钠 磷酸二氢钠 柠檬酸铁 硅酸钠 K值
NO． NaNO3 NaH2PO4 FeC6H5O7 Na2 SiO3 K value
1 1(10) 1(0． 5) 1(0． 05) 1(20) 0． 605 ± 0． 002
2 1 2(1) 2(0． 1) 2(30) 0． 619 ± 0． 001
3 1 3(2) 3(0． 2) 3(40) 0． 680 ± 0． 001
4 1 1 3 1 0． 613 ± 0． 003
5 2(20) 2 2 3 0． 614 ± 0． 005
6 2 3 3 1 0． 649 ± 0． 003
7 2 1 1 2 0． 569 ± 0． 009
8 2 2 1 3 0． 595 ± 0． 009
9 3(30) 3 3 2 0． 661 ± 0． 006
10 3 1 1 3 0． 558 ± 0． 004
11 3 2 2 1 0． 613 ± 0． 008
12 3 3 2 2 0． 592 ± 0． 006
注:括号里的数据为营养盐含量
Note:data in parenthesis mean content of nutrition
3 讨论
3． 1 生长曲线
翼茧形藻生长的延缓期时间很短，接种后第 1 天的藻细胞分裂频率最大，其次是第 2 天，随着培养
时间的推移，该藻的生长速率越来越小，因此，在大规模培养过程中，适合采用每天追加营养盐的方式
培养翼茧形藻。
832
第 2 期 王 珺等:翼茧形藻的培养条件
3． 2 温度
温度是影响微藻生长繁殖的重要生态因子之一。微藻对温度的耐受能力因种类不同而存在很大
差异，各种微藻有其各自的适温范围。翼茧形藻在 10 ～ 38 ℃范围内均能生长繁殖，最适温度为 30 ℃
(图 2) ，属于高温种。温度在 10 ～ 30 ℃范围内，随着温度的增加细胞分裂频率(K 值)越来越高，而在
30 ～ 38 ℃ 范围内，随着温度的增加，该藻的 K 值越来越小。朱明等［5］研究结果表明，海链藻
(Thalassiossira sp．)在温度范围 9 ～ 27 ℃都可维持正常生长，15 ～ 21 ℃为其适温范围。钱振明等［6］研
究温度对 8 种底栖硅藻生长的影响，结果发现 8 种底栖硅藻在 5 ～ 30 ℃都可生存，适宜生长温度范围根
据藻种的不同而不同，在 15 ～ 25 ℃之间比生长速率达到最大。但在低温下(≤10 ℃)生长速度缓慢，
而在 30 ℃高温下开始抑制细胞的生长。其中双菱缝舟藻(Rhaphoneis surirella)和盔形舟形藻(Navicula
corymbosa)在 20 ～ 25 ℃，易变双眉藻眼状变种(Amphora proteus var． oculat)、小形舟形藻(Navicula
parva)和咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)在 20 ～ 25 ℃，半裸舟形藻(Navicula seminulum)、双尖菱板
藻细头变种(Hantzschia amphioxys var． leptocephala)和菱形藻(Nitzschia sp．)在 25 ℃时，生长速率可达到
最大。王珺等［7］研究表明，四爿藻(Tetraselmis chui)生长的最适温度为 20 ℃。邵盛男等［8］研究表明，
链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)生长最佳温度为 20 ℃。可见，翼茧形藻生长所需的温度相对于
其它微藻来说是较高的。
3． 3 光照
对于光能自养的藻类，光照强度要超过光补偿点，藻类的生物量才有可能增加［9］。钱振明等［10］研
究表明，不同种类的底栖硅藻所需的光照强度不同。双菱缝舟藻、双尖菱板藻细头变种、咖啡双眉藻和
菱形藻在 3 500 lx时比生长率最大;易变双眉藻眼状变种在 1 500 lx时比生长速率达到最大;盔形舟形
藻的比生长速率在 5 500 lx时最大;小形舟形藻在 1 500 ～ 3 500 lx之间比生长速率达到最大;半裸舟形
藻在 3 500 ～ 5 500 lx之间比生长速率达到最大。从图 3 可以看出，翼茧形藻的适宜光照强度为 500 ～
10 000 lx，最适光强为 5 000 ～ 10 000 lx，在该范围内，随着光强的增加，K值变化极小，可见，5 000 lx 的
光照已能满足翼茧形藻的生长。
3． 4 盐度
微藻对环境盐度变化有一定的适应范围。翼茧形藻在盐度为 2 ～ 85 范围内均能生长繁殖，最适盐
度为 60 (图 4) ，属于广盐性种类。盐度在 2 ～ 60 范围内，生长率随着盐度的增加而提高;盐度超过 60
时，生长率随盐度增加而降低。朱明等［5］研究表明，在盐度 15 ～ 35 范围内，盐度对海链藻的影响不大，
在盐度为 20 时，海链藻获得最大的生长率。钱振明等［10］研究表明，双菱缝舟藻、双尖菱板藻细头变种
和小形舟形藻在盐度低于 10 时，比生长速率明显降低，而咖啡双眉藻和易变双眉藻眼状变种在盐度低
于 20 时，比生长速率仍较低。除了双尖菱板藻细头变种，高盐度对其它硅藻生长影响不显著。8 种底
栖硅藻中只有菱形藻具有广盐性，10 ～ 50 的盐度范围对其比生长速率影响不显著。邵盛男等［8］研究表
明，链状亚历山大藻生长的最适盐度为 30。可见，翼茧形藻最适生长的盐度 60 是较高的。
3． 5 pH值
酸碱度的控制对微藻的生长极为重要，适宜的酸碱度不仅使藻类生长加快，而且对某些藻类也是
控制污染的重要方法之一。徐磊等［11］研究结果发现双菱缝舟藻在初始 pH 为 8 ～ 9 时生长较好，在初
始 pH为 6 和 10 时细胞生长受到明显抑制;双尖菱板藻细头变种在初始 pH为 8 时生长最好;咖啡双眉
藻在 pH为 8． 5 时生长最好，在初始 pH为 6 时细胞生长受到明显抑制。从本实验结果可知，翼茧形藻
生长的适宜初始 pH值范围为 4 ～ 9，最适生长的初始 pH值为 7． 5。
3． 6 氮、磷、铁和硅正交实验
在底栖硅藻的大量培养中，氮、磷、铁、硅 4 种营养元素被认为是影响硅藻生长的重要因子，它们的
常用浓度及比值为 10∶ 1∶ 0． 1∶ 1 (mg·L －1)［12］。硅是硅藻的必需营养元素，除了作为细胞壁结构成分
外，还参与光合色素合成、蛋白质合成、DNA 合成和细胞分裂等多种代谢和生长过程［13］。已有研究表
明，海洋浮游硅藻对硅的需要量既与硅藻种类有关，也与硅藻的海区分布有关。通常河口和近岸种
932
海 洋 渔 业 2012 年
(株)所需要的硅浓度远高于海洋种(株)［14 － 15］。海洋底栖硅藻都属于近岸型硅藻，因此，它们要求较
高的硅盐浓度是可以预料的。在本实验中，硝酸钠、磷酸二氢钠、柠檬酸铁和硅酸钠 4 因子 3 水平的正
交实验结果见表 3，实验组 3 的组合培养效果最好，即翼茧形藻需求的最佳氮、磷、铁、硅质量浓度分别
为 10、2、0． 2 和 40 mg·L －1。本实验结果与该结论相一致，翼茧形藻是近岸型底栖硅藻，因而需要较高
的硅盐浓度。
综上所述，翼茧形藻生长繁殖最适的生态因子(温度 30 ℃、光照 5 000 ～ 10 000 lx、盐度 60)相对于
其它硅藻来说均处于较高水平。所需的最佳硅元素的含量为 40 mg·L －1，相对于其它硅藻来说也是较
高的。在翼茧形藻的培养过程中不仅要注意控制其重要的生态因子，而且要合理地选择各种营养盐及
其浓度，才能更好地提供充足、优质的藻源。
参考文献:
［1］ 钱树本，刘东艳，孙 军．海藻学［M］．青岛:中国海洋大学出版社，2005:384 － 397．
［2］ 胡蓓娟，王雪青，吴晶晶，等． 8 种微藻的保存方法研究［J］．海洋湖沼通报，2008(1) :58 － 65．
［3］ JUAN G C R，MAIADEL P S S，MARíA T V，et al． Effect of eight benthic diatoms as feed on the growth of red abalone (Haliotis
rufescens)postlarvae［J］． Journal of Applied Phycology，2009，21(4) :387 － 393．
［4］ 中国科学院数学研究所统计组．常用统计方法［M］．北京:科学出版社，1973．
［5］ 朱 明，张学成，茅云翔，等．温度、盐度及光照强度对海链藻生长的影响［J］． 海洋科学，2003，27(12) :58 － 61．
［6］ 钱振明，邢荣莲，吴春雪，等．温度对 8 种底栖硅藻生长及其理化成分的影响［J］．烟台大学学报(自然科学与工程版) ，2009，22
(1) :30 － 34．
［7］ 王 珺，王永波，陈国华，等．四爿藻培养条件的研究［J］．海洋渔业，2008，30(2) :189 － 194．
［8］ 邵盛男，缪宇平，周宏农，等．环境因子对链状亚历山大藻生长的影响［J］．海洋渔业，2011，33(2) :66 － 73．
［9］ ZHANG X C，ERIC B，MARIANNE P，et al． Effect of light photon flux density and spectra quality on photo synthesis and respiration in
Porphyra yezoensis (Bangiales ，Rhodophyta) ［J］． Phycological Research，1997，45(1) :29 － 37．
［10］ 钱振明，邢荣莲，汤 宁，等．光照和盐度对 8 种底栖硅藻生长及其生理生化成分的影响［J］． 烟台大学学报(自然科学与工程
版) ，2008，21(1) :46 － 52．
［11］ 徐 磊，钱振明，王长海，等．初始 pH和碳酸氢钠对底栖硅藻生长的研究［J］．饲料研究，2009(9) :65 － 67．
［12］ 马志珍，季梅芳，陈汇远．一种可作鲍和海参饵料的底栖舟形藻的培养条件的研究［J］．海洋通报，1985，4(4) :36 － 39．
［13］ WERNER D． Silicate metabolism［M］/ / In:WERNER D，ed． The bilogy of diatoms． London:Black Well Scientific Publications，1977:
110 － 149．
［14］ GULLARD R R L，KILHAM P，JACKSON T A． Kinetics of siliconlimited growth in the marine diatom Thallassiosi rapseudonana Hasle
and Heimdal［J］． Phycol．，1973，9(3) :233 － 237．
［15］ EPPLEY R W． The growth and culture of diatoms［M］/ / In :WERNER D，ed． The biology of diatoms． London:Blackwell Scientific
Publications，1977:24 － 64．
042