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盐度对海萝孢子附着、萌发和成活的影响



全 文 :第 9 卷第 1 期
2 0 1 3 年 2 月
南 方 水 产 科 学
South China Fisheries Science
Vol. 9,No. 1
Feb.,2013
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 0780. 2013. 01. 009
收稿日期:2012-08-16;修回日期:2012-08-30
资助项目:广东省海洋渔业科技推广专项(A201001H04) ;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国水产科学研究院南海水产
研究所)资助项目(2012TS17,2010TS02)
作者简介:陈利雄(1978 -) ,男,副研究员,从事海水贝、藻类繁殖和增养殖技术研究。E-mail:cz_ clx@ 163. com
通信作者:陈素文,E-mail:chensuwen407@ 163. com
盐度对海萝孢子附着、萌发和成活的影响
陈利雄,吴进锋,陈素文,颉晓勇,朱长波,郭奕惠
(中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300)
摘要:通过 4 个试验研究了盐度对海萝(Gloiopeltis furcata)孢子附着、萌发及成活的影响。1)不同盐度(16. 0 ~
38. 5)对海萝种藻所释放孢子的影响。2)不同盐度(13. 5 ~ 41. 0)对海萝孢子附着、萌发和成活的影响。3)不同盐
度(6. 0 ~ 66. 0)对已附着 24 h、48 h孢子发生体成活的影响。4)淡水浸泡不同时间(2 h、4 h、6 h和 8 h)对已附
着 24 h、48 h孢子发生体成活的影响。结果表明,盐度为 23. 5 ~ 36. 0 时海萝种藻释放的孢子能正常附着和萌发;
海萝孢子附着、萌发及成活的合适盐度为 31. 0 ~ 36. 0;盐度为 31. 0 ~ 56. 0 时对已附着 24 h海萝孢子发生体的成
活没有影响,不同时间的淡水浸泡则对其成活有影响;盐度为 16. 0 ~ 61. 0 或者 2 h的淡水浸泡对已附着 48 h孢
子发生体的成活没有影响。
关键词:海萝;孢子;盐度;附着;萌发;成活
中图分类号:S 968. 43 + 3 文献标志码:A 文章编号:2095 - 0780 -(2013)01 - 0053 - 05
Effect of salinity on attachment,development and survival
of Gloiopeltis furcata spore
CHEN Lixiong,WU Jinfeng,CHEN Suwen,XIE Xiaoyong,ZHU Changbo,GUO Yihui
(Key Lab. of South China Sea Fishery Resources Exploitation & Utilization,Ministry of Agriculture;South China
Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Guangzhou 510300,China)
Abstract:Four experiments were conducted to study the effect of sea salinity on the attachment,development and survival of Gloiopel-
tis furcata spore. In the first experiment,the fertile thalli of G. furcata were incubated at different salinities (16. 0 ~ 38. 5). In the
second experiment,G. furcata spores were incubated at different salinities (13. 5 ~ 41. 0). In the third experiment,the germinating
spores of 24 h and 48 h were incubated at different salinities (6. 0 ~ 66. 0). In the fourth experiment,the germinating spores of 24 h
and 48 h were incubated in freshwater for different hours (2 h,4 h,6 h,8 h). The results show that the spores released at salinity
of 23. 5 ~ 36. 0 could normally adhere and develop;the appropriate salinity for attachment,development and survival of G. furcata
spore is 31. 0 ~ 36. 0;there was no significant difference in the survival of the germinating spores (24 h)at salinity of 31. 0 ~ 56. 0,
but there is difference in the survival of the germinating spores (24 h)incubated in freshwater for different hours;there is no signifi-
cant difference in the survival of the germinating spores (48 h)at salinity of 16. 0 ~ 61. 0 or those incubated in freshwater for 2 h.
Key words:Gloiopeltis furcata;spore;salinity;attachment;development;survival
海萝(Gloiopeltis furcata)隶属于红藻门、内枝
藻科、海萝属[1]。海萝属藻类俗称“赤菜”、“红
菜”、“胶菜”,在药业、食品业、工业等方面有广
泛的用途[1 - 5],具有很高的经济价值(目前其漂白
54 南 方 水 产 科 学 第 9 卷
的干品售价在 1 000 元·kg -1以上)。中国沿海的海
萝属藻类有 3 种,其中海萝是分布最广、经济价值
较高的种类[2]。由于海萝主要依靠天然采摘,其
资源量已很少,无法满足国内外市场需求,因此有
必要开展其人工育苗及增养殖的研究。
盐度是海藻生长、繁殖和成活的影响因子之
一,中国对此已有诸多报道[6 - 10]。日本在 20 世纪
40 年代前就通过野外调查来研究海萝的生活史、
繁殖和生态,也报道了盐度对海萝、鹿角海萝
(G. tenax)孢子附着的影响[11 - 14],但对这 2 种海萝
孢子萌发及成活的影响尚未见报道。笔者课题组在
室内可控条件下培育海萝和鹿角海萝成熟[15],研
究了温度、光照和三十烷醇对其孢子附着、生长的
影响[16 - 17],也研究报道了盐度对鹿角海萝孢子附
着、生长发育的影响[18]。此试验则在鹿角海萝试
验基础上更深入详细探讨不同盐度对海萝孢子附
着、萌发和成活的影响,初步研究了海萝种藻在不
同盐度释放孢子的情况以及淡水浸泡对孢子发生体
的影响,旨在为进一步开展海萝人工育苗和增养殖
研究提供更详尽的基础资料。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
采集广东省大亚湾大辣甲岛海区的成熟海萝孢
子体(大部分为四分孢子体)作为种藻,阴干后于
次日运回广州的实验室,按 1 L水约放入 40 g藻体
的比例,把种藻放入 16 ℃海水(盐度为 31. 0)中放
散孢子备用。用浓缩海水和淡水与天然海水(盐度
31. 0)按比例调配,制成不同盐度的海水备用。培
养容器是容量为 500 mL 的玻璃烧杯,装入配制好
的海水 250 mL。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 不同盐度对海萝种藻所释放孢子的影响
将形成四分孢子囊的海萝成熟藻体放入装有不同
盐度海水(16. 0、18. 5、21. 0、23. 5、26. 0、28. 5、
31. 0、33. 5、36. 0、38. 5)的烧杯中(底部放有载
玻片作为孢子附着器)培育 20 d,每烧杯各放入 10
g藻体,观察孢子附着及是否有新的四分孢子囊形
成。
1. 2. 2 不同盐度对海萝孢子附着、萌发和成活的
影响 将孢子密度为 1 150 个·mL -1的孢子水移
入装有不同盐度海水(13. 5、16. 0、18. 5、21. 0、
23. 5、 26. 0、 28. 5、 31. 0、 33. 5、 36. 0、 38. 5、
41. 0)的烧杯中(底部放置载玻片作为孢子附着
器) ,每个烧杯各放入孢子水 20 mL 并搅拌均匀,
每个盐度设 3 个平行组。试验进行 30 d。
1. 2. 3 不同盐度对孢子发生体成活的影响 将
在天然海水中附着 24 h、48 h 的附有海萝孢子的
附着器(载玻片)分别移入不同盐度海水(6. 0、
11. 0、16. 0、31. 0、56. 0、61. 0、66. 0)烧杯中培
养观察 5 d。
1. 2. 4 淡水浸泡时间对孢子发生体成活的影响
将在天然海水中附着 24 h、48 h 的附有海萝孢
子的附着器(载玻片)分别移入淡水(经曝气 24 h
的自来水)中观察附着孢子对淡水的耐受性,附着
孢子在淡水中分别浸泡 2 h、4 h、6 h 和 8 h 后重
新移入天然海水中培养。试验时间为 5 d。
1. 2. 5 试验条件与控制 上述的试验组,除了
试验周期为 5 d 的试验组之外,其他试验组每 5 d
全换水 1 次,每次换相同盐度的海水,每天摇动培
养水体 1 ~ 2 次。用光照培养箱控制试验组的培育
水温为(16 ± 1)℃,光照强度为 4 000 lx[光周期亮
(L)∶暗(D)= 12∶12]。
1. 2. 6 试验观测 使用体视显微镜作为观察仪
器。为防止孢子刚开始附着不牢影响孢子密度测
定,1. 2. 2 的第 1 次观测推迟至试验开始 12 h后进
行,以该次测定的孢子附着密度推算附着率,试验
开始的前 2 d每 24 h观察孢子分裂情况。各试验每
5 d结合换水观察统计孢子发生体的成活数量(10
× 10 倍,每视野密度)并测量其大小。
1. 2. 7 数据统计分析 孢子附着率为每一烧杯
中附着孢子数与放入孢子数的百分比率;成活率为
成活孢子发生体(成活孢子发生体呈浅黄色,死亡
的孢子发生体颜色变白并从玻片上脱落)与刚附着
孢子数的百分比率。不同组别之间数据的差异性比
较采用统计软件 SPSS 12. 0 中的方差分析进行 LSD
的多重比较。试验结果的所有数据均为平均值 ±标
准差(X ± SD)。
2 结果
2. 1 盐度对海萝种藻所释放孢子的影响
盐度为 16. 0 的试验组未发现有孢子附着,藻
体极少形成新的孢子囊,盐度为 38. 5 的试验组附
着孢子很少,盐度为 23. 5 ~ 36. 0 的各试验组孢子
附着量大,并正常发育至盘状体,藻体形成大量新
的孢子囊(表 1)。
第 1 期 陈利雄等:盐度对海萝孢子附着、萌发和成活的影响 55
表 1 盐度对海萝种藻释放孢子的影响
Tab. 1 Effect of salinity on the spore released by fertile thalli of G. furcata
盐度
salinity
新形成的孢子囊
new formative sporangium
附着孢子
attachment spore
发育阶段
development stage
16. 0 极少量 无 -
18. 5 一般量(少量) 少量 4 ~ 8 细胞
21. 0 大量 大量 个别进入盘状体
23. 5 ~ 36. 0 大量 大量 盘状体
38. 5 少量 少量 2 细胞以下
图 1 盐度对海萝孢子附着及成活的影响
标有不同字母者表示差异性显著(P < 0. 05) ,下图同此
Fig. 1 Effect of salinity on attachment and survival of G. furcata spore
Bars with distinct letters indicate significant difference (P < 0. 05). The same case in the following figure.
2. 2 盐度对海萝孢子附着及萌发的影响
盐度为 13. 5 ~18. 5的各试验组载玻片上附着海
萝孢子密度低到可忽略不计,已附着孢子也很难萌
发及成活下来。盐度为 21. 0 ~ 41. 0 的各试验组中,
盐度为 21. 0的试验组海萝孢子的附着密度明显低于
其他组,其孢子发生体(盘状体)的成活密度也明显
比其他组的低,其 10 d成活率只有 26%左右;盐度
为 31. 0 ~36. 0的各试验组海萝孢子附着密度及成活
率没有显著性差异,这 3 组的海萝孢子附着密度及
成活率明显比其他组的大(图 1) ,附着率为 61% ~
69%,10 d的成活率约 61%。海萝附着孢子不同发
育阶段的成活率存在明显差别,从孢子萌发为盘状
体阶段(0 ~10 d)的死亡率较高,之后明显下降,盐
度为 28. 5 ~41. 0的各试验组第 10 天与第 30 天成活
盘状体密度差异性不明显;盐度为 23. 5 ~ 26. 0 的各
试验组第 10天与第 30 天成活盘状体密度差异性明
显(图 1)。海萝盘状体的生长以盐度为 31. 0 的试验
组最快,盐度高于和低于 31. 0 的试验组生长均出现
下降,以高盐度组生长下降最明显(图 2)。
2. 3 盐度对海萝孢子发生体的影响
海萝孢子在盐度为 31. 0 的海水中附着 24 h 后
再移入不同盐度海水中,则孢子发生体对高盐度的
适应能力有较明显提高,在盐度为 56. 0 的海水中,
其 5 d的成活率仍在 69%左右,与在盐度为 31. 0
的海水无显著性差异;孢子在正常盐度海水中附着
48 h 后再移入不同盐度的试验组,盐度为 16. 0 ~
61. 0 的各试验组孢子发生体的成活率无显著性差
异(表 2) ,表明其对高低盐度海水变化的耐受性比
附着 24 h的试验组明显提高。
2. 4 淡水浸泡对海萝孢子发生体的影响
海萝孢子在盐度为 31. 0 海水中附着 24 h 后
(海萝孢子发生体)移入淡水中分别浸泡 2 ~ 8 h 后
重新移入盐度为 31. 0 的海水中培养。结果显示,
其 5 d成活率与对照组比较出现明显下降,其成活
率下降幅度随浸泡时间延长而增大;而海萝孢子附
着 48 h再移入淡水分别浸泡 2 ~ 8 h 的各组中,淡
水浸泡 2 h的试验组与对照组之间孢子发生体的成
活率没有显著性差异(表 3)。
56 南 方 水 产 科 学 第 9 卷
图 2 不同盐度组海萝盘状体大小(30 d)
Fig. 2 Size of G. furcata disc incubated in different salinity for 30 d
表 2 不同盐度海水对 24 h和 48 h海萝孢子发生体成活率的影响
Tab. 2 Effect of different salinity on the survival of the spores germinating for 24 h and 48 h
盐度
salinity
24 h 孢子发生体 spore germinating for 24 h
起始密度 /个·mm -2
spore density at the beginning
第 5 天成活率 /%
survival at the 5th day
48 h孢子发生体 spore germinating for 48 h
起始密度 /个·mm -2
spore density at the beginning
第 5 天成活率 /%
survival at the 5th day
6. 0 10. 00 ± 1. 70fc 3. 76 ± 4. 53d 11. 73 ± 2. 86k 35. 55 ± 16. 18m
11. 0 12. 56 ± 3. 30af 18. 78 ± 8. 79e 12. 63 ± 0. 94k 59. 52 ± 9. 53no
16. 0 8. 57 ± 4. 99c 27. 11 ± 13. 28e 11. 13 ± 2. 47k 69. 07 ± 5. 88nop
31. 0 14. 14 ± 3. 50b 73. 67 ± 9. 30h 13. 23 ± 1. 34k 73. 35 ± 6. 33P
56. 0 14. 14 ± 5. 66b 69. 39 ± 15. 06h 11. 05 ± 2. 42k 70. 50 ± 15. 96np
61. 0 13. 61 ± 3. 63ab 56. 91 ± 11. 37g 11. 50 ± 3. 09k 65. 68 ± 16. 90nop
66. 0 14. 74 ± 1. 53b 53. 32 ± 4. 07g 12. 71 ± 2. 32k 57. 34 ± 18. 68o
注:同一列标有不同上标字母者表示差异性显著(P < 0. 05) ,后表同此
Note:Different superscripts within the same row indicate significant difference (P < 0. 05). The same case in the following table.
表 3 淡水浸泡对海萝孢子发生体成活率的影响
Tab. 3 Effect of fresh water on the survival of the germinating spore
淡水浸泡
时间 /h
waterlogging
time
24 h 孢子发生体 spore germinating for 24 h
起始密度 /个·mm -2
spore density at the beginning
第 5 天成活率 /%
survival at the 5th day
48 h孢子发生体 spore germinating for 48 h
起始密度 /个·mm -2
spore density at the beginning
第 5 天成活率 /%
survival at the 5th day
0 8. 65 ± 2. 35k 70. 65 ± 18. 11c 4. 59 ± 0. 62e 69. 67 ± 26. 50h
2 6. 92 ± 0. 77k 48. 91 ± 12. 15a 8. 20 ± 1. 81d 54. 13 ± 14. 31hk
4 7. 59 ± 1. 17k 46. 35 ± 16. 61a 7. 14 ± 0. 88d 50. 72 ± 17. 18gk
6 6. 84 ± 1. 20k 38. 46 ± 13. 68ab 8. 65 ± 2. 04d 35. 18 ± 13. 95fg
8 7. 14 ± 0. 75k 26. 32 ± 12. 23b 7. 59 ± 1. 75d 28. 80 ± 16. 09f
3 讨论
海萝和鹿角海萝在水平分布上存在一定差异,
前者较广泛地分布于大陆及海岛沿岸,波浪冲击度
为 2 ~ 3 级;而后者多分布于盐度高、潮间带暴露
程度更大的海岸,波浪冲击度为 1 ~ 2 级,可见其
适高盐喜浪性特征更明显[19]。盐度对鹿角海萝和
海萝孢子的影响试验是分别进行的,且设计的盐度
梯度及范围不同,因此无法比较在试验条件下盐度
对于这 2 种海萝的影响的差别。对 2 种海萝设计不
同盐度试验,是为这 2 种海萝人工育苗及增殖提供
更详尽的参考。
日本对于海萝增殖采用投石法、清礁法和种藻
移植等方法[14,20],中国从古至今多采用清礁法,
第 1 期 陈利雄等:盐度对海萝孢子附着、萌发和成活的影响 57
在目前大多海区海萝资源已消失的情况下,采用清
礁法已远远不够。在考虑采用种藻移植法进行增殖
时应考虑移植区的盐度范围对其孢子释放及附着的
影响。海萝种藻在不同盐度海水中释放孢子的试验
结果表明,种藻释放孢子及孢子附着的适宜盐度范
围为 23. 5 ~ 36. 0,因此,进行种藻移植时移植区
的盐度应在这个范围内。
盐度对海萝孢子及孢子发生体的影响试验表
明,孢子对突变的低盐度海水的适应能力较低,而
让孢子在适宜盐度海水中附着并完成第一次分裂后
再移入不同盐度海水中,即使在较低或较高盐度海
水中仍可获得较高成活率,这与鹿角海萝的盐度试
验结果相同[18]。海萝孢子在正常盐度海水附着 48
h后进入四细胞期,此阶段的孢子发生体对于淡水
的浸泡耐受力要比附着 24 h(二细胞期)的提高,
虽然此试验没有进行盘状体(附着后约 10 d)浸泡
淡水的试验,但在后续试验中尝试过将盘状体浸泡
淡水中 5 h,结果对其成活率不构成影响。这说明
海萝孢子发生体的抗逆性是随着发育时间的延长而
提高,所以进行海萝增殖或育苗时要避免在其发育
早期遭受雨水的淋洒,以进一步提高孢子发生体的
成活率。
据调查,广东省海萝自然分布区海域月平均表
层盐度变化为 20. 0 ~ 33. 0,最低盐度出现在藻体
已消失的 6 月 ~ 7 月,大亚湾海萝分布区的海水盐
度其周年变化一般稳定在 29. 0 ~ 33. 5,也就是海
萝属偏外海性海藻适应较高的盐度[20]。笔者试验
也表明,较高的海水盐度对海萝孢子附着及成活的
影响有利,但对于生长,盐度为 38. 5 以上的试验
组孢子发生体生长速度明显减缓,海水盐度为
28. 5 ~ 33. 5 的各试验组孢子发生体的生长速度较
快,较孢子附着及成活的适宜盐度范围下移。在盐
度为 23. 5 的海水中培养 15 d 后生长速度加快,而
在高盐度海水为 41 中生长速度逐步下降,显示后
期海水盐度偏低对其生长有一定的促进作用。由于
附着孢子发育 15 d 后已基本达盘状体阶段,此时
孢子发生体对低盐度海水具有很强的耐受能力,因
此从生长速度考虑,人工育苗在该时期以后可考虑
适当控制海水盐度在合适的偏低状态。
参考文献:
[1]夏邦美 . 中国海藻志:第 2 卷,红藻门,第 3 册[M]. 北京:
科学出版社,2004:50 - 53.
[2]TSENG C K. Common seaweeds of China[M]. Beijing:Science
Press,1983:92.
[3]KURIHARA H,GOTO Y,AIDA H,et al. Antibacterial activity
against cariogenic bacteria and inhibition of insoluble glucan produc-
tion by free fatty acids obtained from dried Gloiopeltis furcate[J].
Fish Sci,1999,65(1) :129 - 132.
[4]余杰,颜璐璐,陈美珍 . 海萝的研究进展[J]. 食品研究与开
发,2004,25(4) :97 - 100.
[5]余杰,许肇成,颜璐璐,等 . 海萝多糖抗突变与抗肿瘤作用的
研究[J]. 汕头大学学报:自然科学版,2007,22(2) :59 -
63.
[6]朱清华,张学成,王连胜,等 . 温度、盐度和 pH对冈村枝管
藻中性游孢子附着及生长发育的影响[J]. 中国海洋大学学
报,2007,37(4) :615 - 620.
[7]何文辉,王兰刚,赵素芬,等 . 温度和盐度对二种观赏海藻微
繁与生长的影响[J]. 渔业现代化,2008,35(2) :36 - 40.
[8]张玉荣,刘峰,单体锋,等 . 利用叶绿素荧光技术揭示人工培
育的铜藻幼苗对胁迫温度、光照和盐度的反应[J]. 南方水
产,2009,5(2) :1 - 9.
[9]高珍,茅云翔,孔凡娜,等 . 环境因子变化对浒苔孢子释放的
影响[J]. 现代农业科技,2010,23:23 - 27.
[10]金玉林,吴文婷,陈伟洲 . 不同温度和盐度条件对脆江蓠生
长及其生化组分的影响[J]. 南方水产科学,2012,8(2) :51
- 57.
[11]新畸盛敏 . 伊势·三河湾産フクロフノリの生态学的研究[J].
日本水産学会誌,1947,13(4) :164 - 166.
[12]須藤俊造 . フノリのparasporeに就いて(海藻胞子附けの研究
第三報) [J]. 日本水産学会誌,1948,14(2) :87 - 89.
[13]须藤俊造 . フノリの胞子の放出,浮游及び着生(海藻の胞
子附けの研究 第四報) [J]. 日本水産学会誌,1948,14
(4) :184 - 188.
[14]須藤俊造 . フノリの養殖[M]∥末廣恭雄,大島泰雄,檜山
義夫. 水産學集成. 日本東京:東京大學出版會,1957:819
- 828.
[15]陈素文,吴进锋,陈利雄,等 . 2 种海萝室内培养成熟及孢
子放散附着的初步研究[J]. 南方水产,2008,4(2) :1 - 5.
[16] CHEN Suwen,WU Jinfeng,CHEN Lixiong,et al. Effects of
light and temperature on the attachment and development of Gloio-
peltis tenax and Gloiopeltis furcata tetraspores[J]. J Appl Phycol,
2011,23(6) :1045 - 1051.
[17]陈素文,吴进锋,陈利雄,等 . 三十烷醇对海萝孢子萌发、
幼苗及藻体生长的影响[J]. 华南农业大学学报,2011,32
(1) :78 - 82.
[18]吴进锋,陈素文,陈利雄,等 . 海水盐度对鹿角海萝孢子生
长发育及存活的影响[J]. 上海海洋大学学报,2011,20
(3) :358 - 362.
[19]吴进锋,陈素文,陈利雄,等 . 广东沿海海萝属藻类生态与
分布调查[J]. 南方水产,2007,3(5) :7 - 13.
[20]木下虎一郞 . フノリの新養殖法[J]. 日本水産学会誌,
1942,11(1) :1 - 4.