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~(60)Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析



全 文 :第37卷 第10期 海  洋  学  报 Vol.37,No.10
2015年10月 Haiyang Xuebao  October 2015
李淑平,严兴洪.60Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析[J].海洋学报,2015,37(10):69—79,doi:
10.3969/j.issn.0253-4193.2015.10.007
Li Shuping,Yan Xinghong.Isolation and characterization of an improved strain of Pyropia dentata(Bangiales,Rhodophyta)after be-
ing irradiated by 60Co-γray[J].Haiyang Xuebao,2015,37(10):69—79,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2015.10.007
60Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及
优良品系分离与特性分析
李淑平1,严兴洪1,2*
(1.上海海洋大学 水产与生命学院,上海201306;2.上海海洋大学 省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实
验室,上海201306)
收稿日期:2015-04-29;修订日期:2015-06-23。
基金项目:国家高科技研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA10A411);国家自然科学基金资助项目(31072208);农业部公益性专项
(200903030);国家农业科技成果转化资金项目(2013GB2C220537);上海市科委重点科技攻关项目(10391901100);国家海洋局公益专项
(201105008,201105023);上海高校水产学一流学科建设项目资助;福建省省长专项基金(2014S1477-10)。
作者简介:李淑平(1989—),女,山东省滨州市人,从事海藻遗传育种研究。E-mail:lishuping29@126.com
*通信作者:严兴洪,教授,博士生导师,主要从事海藻遗传育种,海藻生理生态与分子生物学。E-mail:xhyan@shou.edu.cn
摘要:长紫菜野生型品系(PD-WT)的叶状体经60Co-γ射线辐照处理后再培养4周,出现了枣红、浅桔
红、黄绿、浅桔黄等颜色的色素变异细胞块,其百分率随着辐照剂量的增加而增加;同时,从基部到梢
部,其变异率也呈现上升趋势。利用酶解法获得的单个色素变异细胞经离体培养后再生成叶状体,从
再生体中筛选出具有明显生长优势的新品系(PD-5)。培养30~70d,PD-5品系的叶状体最大绝对生
长率和平均绝对生长率分别为3.76cm/d和2.71cm/d,分别是PD-WT 品系的3.60倍和4.22倍。
日龄70d时,PD-5品系的叶状体平均体长为117.42cm,是PD-WT品系的4.32倍。日龄45d的叶
状体,PD-5品系的叶绿素a和总藻胆蛋白含量分别为8.41mg/g和97.07mg/g,分别比PD-WT 品
系增加了25.71%和104.44%;PD-5品系的叶状体平均厚度为26.79μm,比PD-WT 品系降低了
35.04%。PD-5品系的壳孢子放散总量高达421.16万个/贝壳,是PD-WT 品系的2.19倍。综上所
述,与PD-WT品系相比,PD-5品系在叶状体的生长、3种主要光合色素和色素蛋白含量以及壳孢子
放散量等方面,均表现出很明显的优势,有望被培养成可大规模栽培的新品种。
关键词:长紫菜;叶状体;60Co-γ射线;色素变异;体细胞再生体;优良品系
中图分类号:S917.3 文献标志码:A 文章编号:0253-4193(2015)10-0069-11
1 引言
紫菜属(Pyropia)[1]在系统分类学上隶属于红藻
门(Rhodophycophyta)、红藻纲(Rhodophyceae)、红毛
菜亚纲(Bangiophycidea)、红毛菜目(Bangiales)、红毛
菜科(Bangiaceae),是具有重要经济和药用价值的大
型藻类,广泛分布于世界各地,部分物种被广泛栽
培[2]。在我国被大规模栽培的紫菜有长江以南的坛
紫菜和长江以北的条斑紫菜,国内外对这两种紫菜的
基础生物学、生活史、人工采苗、养殖技术及遗传育种
等的研究均有大量报道[2]。
在自然界,长紫菜(Pyropia dentata)多分布于坛
紫菜生长的潮位之上[3—4],现已被小规模试栽的长紫
菜为生长慢、成熟早、产量低的野生型品系[5—7],因
此,培育优质高产的长紫菜新品种对进一步扩大该紫
菜的栽培具有一定的意义。
近十多年来,我国的坛紫菜和条斑紫菜遗传育种
工作取得了长足的进步,已培育出了数个分别具有耐
高温、耐低盐、耐低氮磷、生长快等不同特性的优良品
系(种)[8—15],所采用的育种技术主要有诱变育种和杂
交育种。诱变育种是指利用物理和化学等诱变因子,
人工诱发生物体产生基因突变,从突变体中筛选出具
有生长等优势的生物个体的过程[16],其中物理诱变
具有变异率高、处理简单、周期短等优点,在紫菜遗传
育种中也被广泛应用[17]。我国藻类学者已利用60 Co-
γ射线分别对野生型的坛紫菜和条斑紫菜进行人工
诱变处理,筛选出了数个被国家认定的坛紫菜和条斑
紫菜新品种,并在生产中得到了较大规模的推
广[13—14,18]。
本文将首次利用60Co-γ射线对野生型长紫菜进行
人工诱变处理,以期获得优质高产的长紫菜优良品系。
2 材料与方法
2.1 实验材料
本实验所用材料为长紫菜野生型品系(PD-
WT),于2012年2月,采自广东省汕头市南澳岛,由
果孢子萌发长成的自由丝状体被长期保存在实验室
内,本文所用的培养液为 MES培养基[19]。
2.2 野生型长紫菜叶状体的培养
取少量的长紫菜自由丝状体,用消毒刀片将其切
碎,随后被配成丝状体切断的悬浮液,后者被均匀地
铺洒于培养皿(Ф=9cm)内,培养条件:温度(19±
1)℃,光照密度20μmol/(m
2·s),光周期10L∶14D,
每隔5d更换一半的新鲜培养液。培养2周后,将光
照强度增加至40μmol/(m
2·s),其他培养条件不变。
待丝状体铺满培养皿后,将培养条件调整为:温度(23
±1)℃,光照密度10μmol/(m
2·s),光周期8L∶
16D。数周后,挑选已发育成熟的膨大藻丝,放入培养
瓶内(250mL)进行充气培养,并放入4~6根尼龙单
丝供壳孢子附着。待尼龙丝上附着一定量的壳孢子
后,将它们转移到新的培养瓶(250mL)内充气培养,
培养条件:温度(19±1)℃,光照密度50μmol/(m
2·
s),光周期10L∶14D。当壳孢子萌发体的长度长至
1cm左右,将它们从尼龙单丝上刮下,继续充气培养。
培养30d后,随机取20棵叶状体进行培养,每隔5d
测量一次它们的长度和鲜质量,同时进行拍照记录,
并更换一半的培养液。
2.3 叶状体的诱变处理与色素变异体分离
选择健康的长紫菜壳孢子萌发体(体长3~4
cm)作为诱变材料,以60Co-γ射线为诱变源,辐照剂量
分设1 000、1 400和1 800Gy 3组。辐照后的萌发体
先在黑暗下培养24h,再恢复光照进行培养,培养条
件:温度(19±1)℃,光照密度50μmol/(m
2·s),光周
期10L∶14D。培养3~4周后,从每个辐照组中随机
取3棵叶状体,从基部到梢部每隔1cm统计10个视
野(×20)内的色素变异细胞块数;同时,用荧光倒置
显微镜(Nikon Eclipse 90i,日本尼康公司)拍照并记录
色素变异细胞块的类型。培养一段时间后,将含色素
变异细胞块的叶状体酶解,分离出单个变异细胞,进
行体外植株再生培养,方法同文献[19]。培养4周
后,从中挑选具有明显生长优势的单颜色变异体,进
行单株充气培养,培养条件同上。
2.4 优良品系的纯系分离与F1 叶状体的生长特性
分析
当单色变异体成熟时,利用它的单性生殖获得其
丝状体[20],即为新品系的遗传纯合丝状体。当新品
系的自由丝状体藻落长到一定大小时,将其用家用粉
碎机粉碎后接种于文蛤壳表面上,培养成贝壳丝状
体,方法同文献[21]。待贝壳表面的丝状体长满后,
培养液更换为含氮磷比例为1∶10的灭菌海水,同
时,培养条件调整为:温度(29±1)℃,光照密度50
μmol/(m
2·s),光周期8L∶16D。当贝壳丝状体成熟
后,再将成熟的单个贝壳丝状体置于(19±1)℃下进
行充气刺激培养,并放入尼龙单丝供壳孢子附着,让
壳孢子萌发成F1 叶状体。当叶状体日龄达30d时,
随机取20棵叶状体,每隔5d测量一次它们的长度
和鲜质量,同时拍照记录藻体的形态和更换一半的培
养液。叶状体的绝对生长率和相对生长率计算公式
同文献[22],分别如下式(1)和(2)所示:
K1 = (L-L0)/t, (1)
K2 = (lnN-lnN0)/t, (2)
式中,L、N代表某一次叶状体长度的测量值,N0、L0
则为上一次叶状体长度的测量值,单位是cm,t代表
前后两次测量的时间间隔,单位为d。
2.5 F1 叶状体的活体吸收光谱和主要色素蛋白含
量测定
取培养45d的F1 叶状体,用分光光度计(UV-
2600,日本岛津公司)分别测定叶状体在350~750nm
波长下的活体吸收光谱曲线和主要光合色素含量。
叶状体在不同波长下的吸光值测定方法同文献[23],
07 海洋学报 37卷
根据吸光值用Origin8.5软件再绘制出吸收光谱曲
线;叶绿素a含量的测定方法同文献[24],藻红蛋白
和藻蓝蛋白含量的测定方法同文献[25]。
2.6 叶状体的厚度测量
取日龄为45d的F1叶状体,分为梢、中、基3个部
位,用双面刀片(Flying Eagle,74-C)进行徒手切片。
在光学倒置显微镜(Nikon H600L,日本尼康公司)下测
量10个横切面的厚度,取其平均值即得该部位的藻体
厚度,同时显微拍照记录横切面的结构。
2.7 壳孢子放散量统计
将各品系成熟的贝壳丝状体,单个放入含50mL
培养液的一次性塑料杯子中进行充气培养,培养条
件:温度(19±1)℃,光照密度50μmol/(m
2·s),光周
期10L∶14D。每个品系设置3个平行组。每天中午
12点后将杯中的孢子水搅拌均匀后倒入培养皿(Φ=
9cm)中,静置培养24h待壳孢子附着后,在光学显
微镜下统计20个视野(10倍)内的壳孢子数量。当壳
孢子开始放散后连续计数20d以获得单个贝壳的壳
孢子放散总量。壳孢子的日放散量计算公式:
壳孢子日放散量 =
[π×(培养皿的直径/2)2]
[π×(10×10倍显微镜的视野直径×10-1/2)2]
×
每个视野内壳孢子平均数, (3)
式中,π为圆周率,取值为3.14;10×10倍显微镜的视
野直径为22mm。
3 结果
3.1 叶状体诱变效果与色素突变体分离
长紫菜野生型品系的叶状体经不同剂量的60 Co-
γ射线辐照处理后,再培养2周,在显微镜下可观察
到叶状体上呈点状分布的各类色素变异细胞,它们呈
不规则状镶嵌于正常体细胞之间。培养2~3周后,
色素变异细胞逐渐分裂成大小不一的色素变异细胞
块(图版Ⅰ)。
如图版Ⅰ所示,野生型细胞与色素变异细胞块
间有明显的界限,变异细胞块多为枣红、砖红、浅红
紫、紫红、红褐、浅桔红、浅桔黄等颜色,少数为草绿、
黄绿和灰褐色。如表1所示,对照组的叶状体上未
观察到色素变异细胞块,而辐照组的色素变异细胞
块数随着辐照剂量的增加而逐渐增加。如表2所
示,同一个叶状体中不同部位的色素变异细胞块出
现的频率是不同的,从基部到梢部,其变异频率逐渐
增加。
表1 长紫菜野生型品系(PD-WT)的叶状体经不同剂量的60Co-γ射线辐照后再培养25d时出现的
色素变异细胞块的种类和数量
Tab.1 The types and numbers of the color-mutated cel-clusters appeared in the blades of the wild-type strain(PD-WT)
in Pyropia dentata after being irradiated by 60Co-γray in different doses and cultured for 25days
诱变剂量
/Gy
色素变异细胞块的种类和数量 (10个视野,20×)
棕黄 棕红 枣红 紫红 浅红紫 浅桔红 浅桔黄 草绿 黄绿 灰褐
合计
(块)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 000  26±3  44±8  27±6  17±3  12±2  14±2  25±5  11±2  7±1  5±2  188
1 400  33±4  53±8  51±10  28±4  20±5  17±4  22±3  11±3  10±1  6±1  251
1 800  45±7  49±9  46±7  40±7  28±6  21±9  25±6  13±2  11±2  7±2  285
合计(块) 104  146  124  85  60  52  72  35  28  18  724
表2 经不同剂量的60Co-γ射线辐照处理的长紫菜野生型品系(PD-WT)叶状体再培养25d后在不同部位处出现的
色素变异细胞块数量
Tab.2 Numbers of color-mutated cel-clusters appeared at different parts of Pyropia dentata blades of the wide-type strain
(PD-WT)after being irradiated by 60Co-γray in different doses and cultured for 25days
诱变剂量/Gy
叶状体不同部位处出现的色素变异细胞块数(10个视野,20×)
梢部 中部 基部
素变异细胞块总数
0 0 0 0 0
1 000  103±10  54±9  31±5  188
178期 李淑平等:60Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析
续表2
诱变剂量/Gy
叶状体不同部位处出现的色素变异细胞块数(10个视野,20×)
梢部 中部 基部
素变异细胞块总数
1 400  126±15  81±12  44±9  251
1 800  143±18  86±9  56±13  285
总计(块) 372  221  131  724
  含色素变异细胞的叶状体被酶解后获得了大量
的体细胞,后者经30多天的再生培养长成了叶状体,
从中分离出单色的色素变异体,待它们长大后,再筛
选出一颗生长优势最明显的变异体,它的颜色呈褐红
色,基部偏绿,梢部偏红,生长很快。当它成熟时,发
生单性生殖产生了纯合丝状体,被命名为 PD-5
品系。
3.2 选育品系F1 叶状体的生长特性分析
PD-5品系的壳孢子萌发体的藻体颜色非常一
致,藻体基部偏绿,而梢部偏红,与最初的母体一致,
其性别全为雌性。PD-5 品系的藻体为细长型,较
PD-WT品系稍宽(图版Ⅱ)。
如图1所示,相同日龄的F1 叶状体,PD-5品系
的平均体长远大于PD-WT 品系。日龄30d的叶状
体,PD-5品系的平均体长达8.95cm,是PD-WT 品
系的5.93倍。日龄60d后,PD-WT 品系的叶状体
就进入了缓慢生长期,而PD-5品系仍处于快速生长
期。日龄70d的叶状体,PD-5品系的平均体长已达
117.42cm,是PD-WT品系的4.32倍。由表3可知,
PD-5品系的叶状体绝对生长率在日龄45~50d时
出 现 最 大 值,为 3.76 cm/d,而 PD-WT
品 系的最大绝对生长率却出现在35~40d,仅为
1.045cm/d。培养的第30~45d期间,PD-5品系的
叶状体特定生长率没有比PD-WT 品系显示出优势,
但是,培养45d之后,PD-5品系的相对生长率就逐
渐超过PD-WT品系,尤其是在60d之后两者的差异
就更加明显。
图1 长紫菜选育品系(PD-5)与野生型品系
(PD-WT)F1叶状体的生长曲线
Fig.1 The growth curves of F1gametophytic blade
of the improved strain(PD-5)and the wide-type
strain(PD-WT)
in Pyropia dentata
表3 长紫菜选育品系(PD-5)与野生型品系(PD-WT)F1 叶状体的生长率
Tab.3 Growth rates of the F1gametophytic blades of the improved strain(PD-5)and the wide-type strain(PD-WT)
in Pyropia dentata
培养时间/d
绝对生长率/cm·d-1 特定生长率/%·d-1
PDWT PD5 PDWT PD5
30~35  0.43  2.03  17.80  15.20
35~40  1.05  2.04  17.70  8.60
40~45  1.00  3.60  8.90  9.60
45~50  0.83  3.76  5.20  6.70
50~55  0.60  3.02  3.10  4.10
55~60  0.80  2.72  3.50  3.10
60~65  0.20  2.70  0.80  2.70
65~70  0.22  1.83  0.80  1.60
27 海洋学报 37卷
  由图2可知,在生长前期(30d之前),PD-5品
系的叶状体平均鲜质量并未表现出明显生长优势;
35d后,PD-5品系的叶状体平均鲜质量进入快速生
长期,而PD-WT 品系仍处于缓慢增长期。日龄70
d时,PD-5品系的单棵叶状体平均鲜质量为1.98
g,是PD-WT 品系的9.81倍。
图2 长紫菜选育品系(PD-5)与野生型(PD-WT)F1 叶状
体的平均单棵鲜质量
Fig.2 The fresh weight of per F1gametophytic blades of
the improved strain(PD-5)and the wide-type strain(PD-
WT)in Pyropia dentata
图3 日龄45d的长紫菜选育品系(PD-5)和野生型品系
(PD-WT)F1叶状体的活体吸收光谱曲线
Fig.3 In vivo absorption spectra of F1gametophytic
blades of the improved strain(PD-5)and the wide-type
strain(PD-WT)after being cultured for 45days in Pyr-
opia dentata
3.3 选育品系及野生型品系F1 叶状体的活体吸收
光谱特性和主要色素蛋白含量
在350~750nm之间,D-5与PD-WT 品系的
叶状体活体吸收光谱曲线均出现5个明显的吸收
峰,分别被标为P1、P2、P3、P4 和P5,但PD-5品系的
各吸收峰的峰值均显著高于PD-WT 品系(图3)。
由表4可知,日龄45d的PD-5品系叶状体的
叶绿素a(Chl a)含量为8.41mg/g,比PD-WT 品
系增加了25.71%;PD-5 品系的藻红蛋白(PE)和
藻蓝蛋白(PC)含量分别是PD-WT 品系的2.87倍
和1.29倍,其总藻胆蛋白(PE+PC)含量比PD-
WT 品系增加了104.44%。
表4 日龄为45d的长紫菜选育品系(PD-5)和野生型品系(PD-WT)F1 叶状体的Chl a、PE、PC以及
总藻胆蛋白(PE+PC)的含量(n=3)
Tab.4 Contents of Chl a,PE,PC,Phycobiliprotein in F1gametophytic blades of the improved strain(PD-5)and the wide-type strain
(PD-WT)after being cultured for 45days in Pyropia dentata(n=3)
品系
色素与色素蛋白质含量(mg/g,DW)(平均值±标准差)
叶绿素a 藻红蛋白 藻蓝蛋白
总藻胆蛋白含量
/mg·g-1
PD-WT  6.69±1.22  22.76±5.63  24.73±2.82  47.48
PD-5  8.41±1.00** 65.22±3.09** 31.84±7.63** 97.07**
  注:**表示差异极其显著,(P<0.01,t-test),* 表示差异显著(P<0.05,t-test),下同。
3.4 F1 叶状体的厚度
日龄45d的叶状体得横切面观察发现,从叶状
体的梢部到基部,其藻体厚度逐渐增加。PD-5 品
系叶状体的平均厚度为26.79μm,比野生型品系薄
了35.04%,独立样本T检验显示其差异极显著(见
表5)。
378期 李淑平等:60Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析
表5 日龄为45d的长紫菜选育品系(PD-5)和野生型品系(PD-WT)的F1 叶状体厚度(n=3)
Fig.5 Thickness of different parts of F1gametophytic blades of the improved strain(PD-5)and the wide-type strain
(PD-WT)after being cultured for 45days in Pyropia dentata(n=3)
品系
藻体各部位的平均厚度/μm(平均值±标准差)
梢部 中部 基部
平均厚度
/μm
PD-WT  30.07±1.15  43.8±0.62  49.83±1.08  41.24
PD-5  22.81±0.90** 24.32±2.23** 33.24±1.39** 26.79**
3.5 选育品系的壳孢子放散量
自壳孢子放散开始连续统计20d的壳孢子放
散量后发现,在20d中,PD-5品系出现了3个大的
放散高峰,放散量分别为86.70万、46.28万、65.16
万个/贝壳,均出现在前7天内;而PD-WT 品系在
前7天仅出现了一个大的放散高峰,放散量仅为
56.69万个/贝壳(图4)。由表6知,PD-5品系连续
20d的壳孢子放散总量为421.16万个/贝壳,是野
生型品系的2.19倍。
图4 长紫菜选育品系(PD-5)和野生型品系(PD-WT)在19℃下连续放散20d的壳孢子日放散量
Fig.4 Numbers of conchospores daily resealed from the improved strains(PD-5)and the wide-type strain
(PD-WT)at 19oC during 20days in Pyropia dentata
表6 长紫菜选育品系(PD-5)和野生型品系(PD-WT)在19℃下连续放散20d的壳孢子放散总量
Tab.6 Total numbers of conchospores released from the improved strains(PD-5)and the wide-type strain(PD-WT)
at 19℃during 20days of conchospore-releasing in Pyropia dentata
品系
壳孢子放散总量/万个·贝壳-1
贝壳1 贝壳2 贝壳3 平均值
PD-WT  187.17  190.5  196.72  191.46±4.85
PD-5  414.01  418.21  431.27  421.16±9.00
4 讨论
目前,国内外在紫菜人工诱变育种的研究中,使
用较多的诱变剂是化学诱变剂 MNNG [26—30]和物理
诱变剂γ-射线[24,31—35]。γ-射线的作用机理是破坏细
胞内DNA或mRNA分子碱基对间的化学键,使碱基
发生转换或置换,从而达到变异效果[31],它以使用方
便,干净,穿透力强,诱发突变率高,周期短等优点而
广泛使用[31—35]。我国藻类学者利用60 Co-γ射线通过
辐照处理坛紫菜和条斑紫菜的不同生长阶段(丝状
体、叶状体、原生质体),均获得了良好的变异效果,已
分离出了具有生长优势的色素突变体[31—33,35]。
47 海洋学报 37卷
本试验选用60Co-γ射线辐照处理长紫菜叶状体,
也获得了良好的变异效果。在60 Co-γ射线辐照剂量
方面,条斑紫菜的最适剂量为500Gy[34],坛紫菜的为
1 100Gy[35],但本实验的结果表明,1 800Gy组出现
的变异细胞块最多。在变异细胞块的种类上,60Co-γ
射线对野生型坛紫菜、条斑紫菜及长紫菜的变异效果
差异不大,均是以红色型的变异细胞块偏多。
在生产中,衡量一种紫菜栽培品系的优劣主要取
决于其叶状体的生长、主要色素和色素蛋白含量以及
壳孢子放散量等。与长紫菜野生型品系相比,PD-5
品系具有生长快、成熟晚和藻体薄等优势。另外,3
种主要光合色素和色素蛋白含量的高低对商品紫菜
饼的质量好坏起决定作用[36],因此,主要光合色素较
高的PD-5品系比PD-WT 的品质更好。生产上,进
行壳孢子附网采苗时,放散量的大小和是否集中放散
将直接影响采苗效果的好坏。与PD-WT 品系相比,
PD-5品系不仅总放散量增加了二倍,而且放散量集
中,3个主要放散高峰均出现在头7d,如果在生产中
应用此品系,它能更早更多地采足壳孢子,早日下海
栽培。由此可见,本文分离出来的PD-5品系有望被
培育成具有优质高产且适应大规模生产应用的长紫
菜新品种。
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Isolation and characterization of an improved strain of Pyropia dentata
(Bangiales,Rhodophyta)after being irradiated by60Co-γray
Li Shuping1,Yan Xinghong1,2
(1.College of Fisheries and Life Sciences,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Key Laboratory of Explora-
tion and Utilization of Aquatic Genetic Resources,Shanghai Ocean University,Ministry of Education,Shanghai 201306,China)
Abstract:The young gametophytic blades of Pyropiadentata,developed from conchospores of the wild-type strain
(PD-WT),were treated with 60Co-γray to induce mutation in the experiment.After being cultured for 4weeks,
there were many color-mutated cel clusters showing bright red,red brown,red orange and yelow green in the
treated blades.The results showed that the percentage of the colored-mutated cel-clusters increased as increasing
of the irradiation dose and from the base to the tip of the blades.Single color-mutated cels were isolated enzymati-
caly from the color-mutated blades and were regenerated into blades.An improved strain named as PD-5 strain
with the growth advantages was selected from the regenerated blades.In the growth of the blades,the maximum
and average absolute growth rates of this improved strain were 3.76cm/d and 2.71cm/d,which were 3.60and
4.22times that of the PD-WTstrain,respectively,during culture from 30to 70days.The mean length of F1ga-
metophytic blades of PD-5 strain was 117.42cm which was 4.32times that of the PD-WTstrain after being cul-
tured for 70days.The contents of Chl aand phycobiliprotein of the PD5strain were 8.41mg/g and 97.07mg/
g,respectively,increasing by 25.71%and 104.44%in contrast with that of the PD-WT,respectively.The mean
thickness of the 45-day-old blades of the PD-5 was 26.79μm,decreasing by 35.04%in contrast with that of the
PD-WT.The total numbers of the conchospores released from the PD-5 strain was 421.16×104 per shel,which
was 2.19times that of the PD-WTstrain.The aboved results confirmed that the PD-5 strain was characterized by
faster growth,higher contents of photosynthetic pigments,larger amount of releasing conchospores than the wild-
type strain.Therefore,the improved strain PD5had great potential to be applied in commercial cultivation as a
new strain.
Key words:Pyropia dentata;blades;60Co-γray;pigmentation mutation;regenerated blades;improved strain
778期 李淑平等:60Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析
图版Ⅰ 经60 Co-γ射线辐照后在长紫菜野生型品系(PD-WT)叶状体上形成的不同颜色变异
色块显微照片
PlateⅠ Micrographs of the color-mutated cel-clusters appeared in the gametophytic blades of
the wild-type strain(PD-WT)in Pyropia dentata after being irradiated with 60 Co-γray
1~9分别为枣红色、砖红色、紫红色、暗红紫色、黄褐色、灰褐色、草绿色、浅桔黄色和浅桔红色的色素变异细
胞块。箭头所指处为上述命名的色素变异细胞块 (图中标尺为50μm)
1-9.Reddish orange,bright red,red purple,light purple red,yelow brown,grey brown,bright green,
yelow orange and light red orange color-mutated cel-clusters(arrowheads),respectively(Bar=50μm)
87 海洋学报 37卷
图版Ⅱ 长紫菜选育品系(PD-5)和野生型品系(PD-WT)的F1 叶状体生长比较
PlateⅡ Comparison of the growth of F1gametophytic blades of the improved strain(PD-5)
and the wide-type(PD-WT)strain in Pyropia dentate
1~3.分别培养35、45和55d的长紫菜野生型品系(PD-WT)的F1叶状体;4~6.分别培养35、45、55d的
长紫菜选育品系(PD-5)的F1叶状体(图中标尺为5cm)
1-3.The F1gametophytic blades of the PD-WTstrain,after being cultured for 35,45and 55days,respectively;
4-6.The F1gametophytic blades of the PD-5 strain,after being cultured for 35,45and 55days,
respectively(Bar=5cm)
978期 李淑平等:60Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析