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第 38 卷第 7 期
2014 年 7 月
水 产 学 报
JOUＲNAL OF FISHEＲIES OF CHINA
Vol． 38，No． 7
July，2014
文章编号:1000 － 0615(2014)07 － 1026 － 08 DOI:10． 3724 /SP． J． 1231． 2014． 49090
收稿日期:2014-01-11 修回日期:2014-03-17
资助项目:国家“八六三”高技术研究发展计划(2012AA10A413)
通信作者:宫相忠，E-mail:gxzhw@ 163． com
萱藻丝状体的种质保存技术
庄 琰1， 宫相忠1* ， 张文健1， 高 伟1， 张必达2
(1．中国海洋大学海洋生命学院，山东 青岛 266003;
2．长岛爱华海藻食品有限公司，山东 烟台 265800)
摘要:采用液体保存法和胶囊化低温保存法对萱藻丝状体进行保存，探讨了液体培养法中温
度、光照强度以及胶囊化低温保存法中胶球含水量对萱藻丝状体种质保存的影响。结果显示:
(1)在液体保存法中，温度对萱藻丝状体的保存影响较小，当光强为 5． 4 μmol /(m2·s)时，
6 ～ 18 ℃均可实现萱藻丝状体的长期保存;(2)光照强度对萱藻丝状体的液体保存影响显著，
16． 2 μmol /(m2·s)及以上的光强不利于种质的保存，5． 4 μmol /(m2·s)对萱藻丝状体的液
体保存最有利;(3)在 6 ～ 18 ℃，5． 4 μmol /(m2·s)条件下保存萱藻丝状体 60 d 后，萱藻丝状
体细胞状态良好且存活率仍在 97%以上;(4)胶球含水量过高或过低均会降低萱藻丝状体胶
囊化低温保存后的存活率，15%是萱藻丝状体胶球的最适含水量，在该条件下，萱藻丝状体保
存 1 个月后的存活率仍在 50%以上。研究证明，在适宜条件下，液体保存法和胶囊化低温保
存法均可实现萱藻丝状体的种质保存。
关键词:萱藻;丝状体;温度;光照强度;液体保存;胶囊化低温保存
中图分类号:S 917． 3 文献标志码:A
藻类植物是具有叶绿素、能进行光合作用的
叶状体植物。海洋藻类不仅是海洋植物的主要组
成部分，也是海洋生态系统维持平衡的重要因
素［1］。此外，海洋藻类还具有极其重要的经济价
值。近年来，海洋藻类种质保存技术的研究日益
受到重视，我国已经发展和建立了一系列海藻种
质资源保存技术，收集和保存了大量具有生产应
用价值的海藻遗传资源［2］。在大型海藻的种质
保存技术中，液体保存法将种质置于液体培养基
中在低温弱光下培养，是一种适合海藻丝状体扩
增培养且较为实用和常规的种质保存方法［3］;而
胶囊化低温保存法是胶囊化超低温保存法的一项
改进技术，即将生物材料经褐藻酸钠包埋并脱水
后投入 － 20 ℃冰箱保存的一种方法，胶囊化低温
保存法不仅操作简便，而且能够有效维持种质在
保存过程中的稳定性并减少污染，陈昌生等［4］运
用该 技 术 成 功 保 存 了 坛 紫 菜 (Pyropia
haitanensis)丝状体，郭金耀等［3］也应用该方法对
条斑紫菜(Porphyra yezoensis)的保存进行了
研究。
萱藻(Scytosiphon lomentaria)隶属于褐藻门
(Phaeophyta)、褐藻纲(Phaeosporeae)、萱藻科
(Scytosiphonaceae) ，广泛分布于我国辽东半岛至
广东省海陵岛之间沿海海域，是一种具有抗氧
化［5］、抗肿瘤［6 － 7］和抗病毒［8］等特性的新型经济
海藻。目前，萱藻的育苗和工厂化栽培已初具规
模，极具发展前景。萱藻具有由大型的叶状配子
体世代和微小的孢子体世代构成的异形世代交替
的生活史，其中孢子体世代主要有垫状体、类垫状
体和丝状体 3 种形式［9］。丝状体是萱藻生活史中
一个重要的阶段，可以形成单室孢子囊并释放游
孢子，进而发育成大型的叶状配子体，因此对具有
良好性状的萱藻丝状体加以保存对萱藻种质库的
构建和工厂化育苗至关重要。本研究运用液体保
存法和胶囊化低温保存法对萱藻丝状体进行保
存，探究了液体保存法中温度、光照强度和胶囊化
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7 期 庄 琰，等:萱藻丝状体的种质保存技术
低温保存法中胶球含水量对萱藻丝状体保存后存
活率等方面的影响。通过对 2 种萱藻丝状体种质
保存技术的探讨，期望实现对萱藻良种进一步开
发、利用和长期保存的目的。
1 材料与方法
1． 1 实验材料
研究所用萱藻丝状体由本实验室萱藻种质库
提供。将实验材料置于光照培养箱中扩增培养备
用，培养条件为(22． 0 ± 0． 5)℃，光强 86． 4 ～ 97． 2
μmol /(m2· s) ，L ∶ D = 14 ∶ 10，培养液为 F1培
养液［10］。
1． 2 萱藻丝状体的液体保存
温度实验 将上述萱藻丝状体用搅拌器打
碎至约 400 ～ 500 μm 长的小段，用筛绢过滤后再
用消毒海水冲洗 2 遍，然后置于吸水纸上除去多
余的水分。称取一定量的萱藻丝状体并用 F1 培
养液悬浮，使萱藻丝状体的密度达到 1． 2 mg /
mL。为保证每个锥形瓶中萱藻丝状体的质量相
等，先将获得的萱藻丝状体藻液充分摇匀，然后再
量取 120 mL 藻液于 150 mL 的锥形瓶中，分别置
于 6、12、15、18、21 ℃下培养，其他条件相同，均为
L∶ D = 12 ∶ 12，光强(5． 4 ± 0． 9)μmol /(m2·s)。
每个条件设置 3 个平行样。
实验周期为 60 d，在不更换培养液的条件下，
每隔 10 d用移液器抽取各锥形瓶中藻液 10 mL，
每次抽取前要充分摇匀，检测不同条件下 3 个平
行样中萱藻丝状体的日增重率，并用 0． 1%的中
性红染液染色，鉴定萱藻丝状体细胞的存活率，被
染成红色者即为活细胞。存活率和日增重率计算
公式如下:
存活率(%)=
活细胞数
细胞总数
× 100
日增重率(%)=
结束质量 －起始质量
起始质量
实验天数
× 100
光强实验 光强实验设置 5 个梯度，分别
为 5． 4、16． 2、27． 0、36． 0、45． 0 μmol /(m2·s) ，其
他条件为 12 ℃，L ∶ D = 12∶ 12。每个梯度设置 3
个平行样。
实验方法和检测方法同温度实验。
1． 3 萱藻丝状体的胶囊化低温保存
材料的处理 将本实验室培养的萱藻丝状
体用搅拌器打碎至约 400 ～ 500 μm 长的小段，用
筛绢过滤并用消毒海水冲洗 2 遍，然后用 F1 培养
液悬浮后置于(22． 0 ± 0． 5)℃，光强 42． 0 ～ 50． 0
μmol /(m2·s) ，L∶ D = 14∶ 10 条件下恢复培养 2 d
即可作为实验材料。
萱藻丝状体胶球的制备 取一定量经过恢
复培养的萱藻丝状体，滤掉培养液后与 3%的褐
藻酸钠溶液混匀，然后用带有针头的 10 mL 注射
器将藻液滴入含有 0． 1 mol /LCaCl2的 3%的 NaCl
溶液中轻轻摇动，约 20 min 后胶球变硬完成包埋
过程。通过控制针头与液面的距离以及藻液滴入
的速度，可将胶球的直径控制在 3 mm 左右。
萱藻丝状体胶球的蔗糖预培养、脱水及含水
量的测定 将制备好的胶球滤出后放入
0． 4 mol /L的蔗糖溶液中预培养 6 h，培养完成后
用吸水纸吸干胶球表面残余的液体，称量鲜重，然
后将 480 个胶球平均放入 8 个直径为 9 cm 的小
培养皿中，将小培养皿放在铺有一层干燥硅胶且
直径为 15 cm 的大培养皿中，盖上大培养皿盖并
用保鲜膜封口，随即放入 21 ℃环境中，在黑暗条
件下脱水。脱水 0、1、2、3、4、5、6、7 h 时分别取出
1 个培养皿，称量胶球脱水后的重量，通过烘干
(105 ℃，4 h)可测出胶球的干重。胶球脱水后的
含水量计算公式如下:
胶球脱水后的含水量 /% =
胶球脱水后的质量 －胶球干重
胶球鲜重
× 100
萱藻丝状体胶球的低温保存、脱固定及存活
率的测定 将经过脱水处理的胶球放入冻存管
中，直接投入冰箱中低温(－ 20 ℃)保存。每隔
10 d天取出冻存的胶球 15 个，经 40 ℃快速化冻
后，放入消毒海水中在黑暗条件下恢复 12 h，然后
置于 20 mL 含 0． 05 mol /L 柠檬酸钠的 3% 的
NaCl溶液中脱固定，通过对混合液离心(2 500
r /min，3 min)重新得到萱藻丝状体，用 F1 培养液
重新悬浮萱藻丝状体并置于扩增条件下恢复培养
12 h后，用 0． 1%的中性红染液染色，鉴定萱藻丝
状体细胞冻存后的存活率，被染成红色的丝状体
细胞即为活细胞。计算公式如下:
脱水后的存活率/% =
脱水后活细胞数占细胞总数的比例
脱水前活细胞数占细胞总数的比例
×100
冻存后的存活率/% =
冻存后活细胞数占细胞总数的比例
冻存前活细胞数占细胞总数的比例
×100
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水 产 学 报 38 卷
2 结果
2． 1 萱藻丝状体的液体保存
温度对萱藻丝状体液体保存的影响 温度
对萱藻丝状体的液体保存具有一定的影响。研究
发现，萱藻丝状体保存 60 d 后，各温度梯度下的
存活率较高，均在 95% 以上。当温度为 6 和
12 ℃时，萱藻丝状体的日增重率随保存时间的延
长逐渐增大，保存 60 d后日增重率分别为 3． 08%
和 3． 11%;当温度为 15 和 18 ℃时，萱藻丝状体的
日增重率都呈现先增大后减小的趋势，但保存 60 d
的过程中日增重率变化并不显著(P ＞ 0． 05) ，分别
稳定在 2． 52% ～ 2． 81%和 2． 37% ～ 2． 93%范围内;
此外，在 6、12、15 以及 18 ℃，5． 4 μmol /(m2·s)
条件下保存 60 d后的萱藻丝状体细胞原生质体充
盈，颜色呈褐色，与保存前并无差别，说明在
5． 4 μmol /(m2·s) ，6 ～ 18 ℃条件下萱藻丝状体
细胞能够健康生长，并且新陈代谢及生长速度较
慢，营养物质消耗相对缓慢，有利于保存(表 1)。
当温度为 21 ℃时，萱藻丝状体的日增重率在第
10 天达到最大值，且明显高于同期其他温度条件
下萱藻丝状体的日增重率(P ＜ 0． 05) ，但之后随
保存时间的延长逐渐减小，并且在第 50 天时出现
负值，在不更换培养液的条件下，日增重率继续减
小，在第 60 天时已降至 － 0． 92%，另外，萱藻丝状
体细胞在色泽上较保存前颜色变浅，说明 21 ℃条
件下，细胞代谢以及营养盐的消耗速度较快，不利
于萱藻丝状体的液体保存。可见，在实验设置条
件下，萱藻丝状体对温度的要求并不严格，6 ～
18 ℃均可实现萱藻丝状体的长期保存。
表 1 温度对萱藻丝状体日增重率的影响
Tab． 1 Effects of temperature on rate of weight gain of the filaments of S． lomentaria %
温度 /℃
temperature
时间 /d time
10 20 30 40 50 60
6 1． 58 ± 0． 10a 1． 79 ± 0． 20a 2． 19 ± 0． 01a 2． 30 ± 0． 17a 2． 66 ± 0． 14a 3． 08 ± 0． 16a
12 2． 48 ± 0． 18b 2． 49 ± 0． 30a 2． 53 ± 0． 10a 2． 84 ± 0． 25a 3． 09 ± 0． 23a 3． 11 ± 0． 21a
15 2． 52 ± 0． 33b 2． 63 ± 0． 30a 2． 68 ± 0． 21a 2． 81 ± 0． 07a 2． 73 ± 0． 28a 2． 58 ± 0． 13a
18 2． 70 ± 0． 20b 2． 85 ± 0． 34a 2． 93 ± 0． 11a 2． 75 ± 0． 16a 2． 69 ± 0． 23a 2． 37 ± 0． 25a
21 3． 64 ± 0． 23c 1． 58 ± 0． 31a 1． 28 ± 0． 10b 0． 72 ± 0． 15b － 0． 38 ± 0． 04b － 0． 92 ± 0． 35b
注:同一列数据中相同字母代表数据之间无显著差异性(P ＞ 0． 05) ，不同字母代表数据之间差异显著(P ＜ 0． 05) ，下同
Notes:the same letters in each column mean no significant differences(P ＞ 0． 05) ，the different letters mean significant differences(P ＜ 0． 05) ，
the same as below
光照强度对萱藻丝状体液体保存的影响
光照强度对萱藻丝状体存活率有较大的影响，在
所设光强梯度下，萱藻丝状体细胞的存活率均随
保存时间的延长逐渐降低(图 1)。当光强为 5． 4
μmol /(m2·s)时，萱藻丝状体保存 60 d 后的存
活率仍在 98%以上，而且细胞在形态和色泽上与
保存前差别不大，说明较低的光照强度有利于萱
藻丝状体的液体保存;当光强为 16． 2 μmol /
(m2·s)时，萱藻丝状体保存 60 d 后的存活率为
93． 51%，虽然与光强为 5． 4 μmol /(m2·s)时无
显著性差异(P ＞ 0． 05) ，但萱藻丝状体细胞已因
缺乏营养变为浅褐色，部分细胞原生质体收缩;当
光强为 27． 0、36． 0、54． 0 μmol /(m2·s)时，保存
后的萱藻丝状体存活率均在 90%以下，显著低于
光强为 5． 4 μmol /(m2·s)条件下的存活率(P ＜
0． 05) ，且光强越高存活率越低，细胞原生质体高
度收缩，颜色变浅，并伴有叶状体出现，说明在这
些条件下会导致萱藻丝状体产生单室孢子囊并放
散孢子，从而对保存产生不利的影响，尤其在
54． 0 μmol /(m2·s)下培养 60 d 时，存活率已降
至 78． 92%，且细胞因缺乏营养逐渐中空，颜色呈
淡黄色或无色。
光强为 5． 4 μmol /(m2·s)时，萱藻丝状体的
日增重率呈逐渐增大的趋势，但变化范围不大，各
值之间差异并不显著(P ＞ 0． 05) ，说明在该条件
下萱藻丝状体细胞生长缓慢，有利于保存;当光强
为 16． 2 μmol /(m2·s)时，萱藻丝状体的日增重
率呈先增大后减小的趋势，且变动范围较大，说明
在该条件下，萱藻丝状体细胞在保存的前 20 d 生
长较快，第 30 天时已因营养物质不足而代谢和生
长速度减慢;当光强高于 27． 0 μmol /(m2·s)时，
萱藻丝状体的日增重率均呈减小的趋势，且日增
重率的变化幅度随光强的升高而增大，第 10 天
时，日增重率均较高，分别为 6． 53%、6． 79% 和
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7． 14%，显著高于同期其他光强条件下萱藻丝状
体的日增重率(P ＜ 0． 05) ，说明在培养的初始阶
段，营养盐充足，萱藻丝状体细胞生长较快，但在
第 60 天时已分别降至 2． 09%、1． 46%和 1． 21%。
可见，若保存时间继续延长，日增重率将降为
0%。因此，萱藻丝状体细胞在较高的光照强度下
代谢快，营养物质消耗较多，不利于种质的长期保
存，5． 4 μmol /(m2·s)是保存萱藻丝状体的最适
光强(表 2)。
2． 2 萱藻丝状体的胶囊化低温保存
萱藻丝状体胶球在 7 h 的脱水过程中，脱水
速率逐渐减小，整个脱水过程的平均脱水速率为
10． 73% /h(图 2)。
图 1 光照强度对萱藻丝状体存活率(%)的影响
Fig． 1 Effects of illumination intensity on
survival rate of the filaments of S． lomentaria
表 2 光照强度对萱藻丝状体日增重率的影响
Tab． 2 Effects of illumination intensity on rate of weight gain of the filaments of S． lomentaria %
光强 /［μmol /(m2·s) ］
illumination intensity
时间 /d time
10 20 30 40 50 60
5． 4 2． 48 ± 0． 18a 2． 49 ± 0． 30a 2． 53 ± 0． 10a 2． 84 ± 0． 25a 3． 09 ± 0． 23a 3． 11 ± 0． 21a
16． 2 4． 96 ± 0． 28b 7． 27 ± 0． 33b 6． 72 ± 0． 34b 5． 88 ± 0． 41b 4． 57 ± 0． 48b 4． 07 ± 0． 28a
27． 0 6． 53 ± 0． 13c 5． 43 ± 0． 44c 2． 97 ± 0． 08a 2． 71 ± 0． 37a 2． 32 ± 0． 17ac 2． 09 ± 0． 27ab
36． 0 6． 79 ± 0． 21c 3． 91 ± 0． 11ac 2． 33 ± 0． 20a 2． 02 ± 0． 16a 1． 81 ± 0． 25ad 1． 46 ± 0． 21b
54． 0 7． 14 ± 0． 17c 3． 74 ± 0． 35a 2． 27 ± 0． 28a 1． 91 ± 0． 23a 1． 58 ± 0． 23dc 1． 21 ± 0． 21b
图 2 脱水时间与萱藻丝状体胶球含水量的关系
Fig． 2 The relationship between dehydration
time and water content of the beads of the
filaments of S． lomentaria
胶球的含水量对萱藻丝状体保存前后的存活
率有较大的影响。一方面，经蔗糖预培养的萱藻
丝状体胶球抗脱水能力较强，胶球脱水0 ～ 5 h，含
水量高于 15． 02%时，存活率基本在 80%以上;
当胶球脱水 6 h，含水量约为 9． 26%时，萱藻丝
状体冻存前的存活率仍高于 50%;但胶球脱水
7 h，含水量为 6． 34%时，萱藻丝状体冻存前的
存活率大幅度下降，仅为 9． 28%。另一方面，当
胶球脱水 0、1、7 h 时，萱藻丝状体冻存 30 d 后
的存活率都为 0;当胶球脱水 2 和 6 h时，萱藻丝
状体冻存 10 d 后的存活率分别为 28． 35% 和
20． 86%，但在第 20 天时都降至 0;当胶球脱水
3 ～ 5 h，萱藻丝状体在第 10 天均具有较高的存
活率，但随保存时间的延长，存活率逐渐下降，
数据显示当胶球脱水 5 h，含水量为 15% 左右
时，萱藻丝状体冻存后的存活率变化较小，均在
50%左右，冻存 30 d 后其存活率显著高于其他
含水量条件下萱藻丝状体的存活率(P ＜ 0． 05)
(表 3)。因此，较高和较低的含水量都不利于萱
藻丝状体的胶囊化低温保存，15%是萱藻丝状
体胶球保存的最佳含水量。
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表 3 胶球含水量对萱藻丝状体存活率的影响
Tab． 3 Effects of water content of the beads on survival rate of the filaments of S． lomentaria
脱水时间 /h
time of dehydration
存活率 /% survival rate
冻存前
before cryopreserving
冻存 10 d
cryopreserve for 10 days
冻存 20 d
cryopreserve for 20 days
冻存 30 d
cryopreserve for 30 days
0 95． 09 ± 1． 54a 0． 00a 0． 00a 0． 00a
1 93． 65 ± 0． 16ab 0． 00a 0． 00a 0． 00a
2 90． 17 ± 2． 91abc 28． 35 ± 4． 22b 0． 00a 0． 00a
3 84． 48 ± 2． 18bcd 46． 43 ± 4． 74c 21． 59 ± 1． 51b 15． 97 ± 4． 52b
4 81． 27 ± 2． 02cde 59． 11 ± 2． 13d 45． 43 ± 4． 30c 35． 59 ± 2． 64c
5 79． 40 ± 0． 98de 56． 71 ± 2． 86d 52． 59 ± 3． 05d 50． 25 ± 2． 61d
6 50． 94 ± 5． 09f 20． 86 ± 2． 92b 0． 00a 0． 00a
7 9． 28 ± 2． 49g 0． 19 ± 0． 06a 0． 00a 0． 00a
3 讨论
研究大型海藻的种质保存技术具有重要意
义。目前，国内外学者已成功运用多种方法对大
型海 藻 进 行 了 保 存，如 裙 带 菜 (Undaria
pinnatifida)配子体的包埋 －玻璃化保存［11］，条斑
紫菜原生质体的玻璃化保存［12］ 以 及海带
(Laminaria japonica)配子体和裙带菜配子体的
胶囊化超低温保存［13 － 15］等。在目前所有的大型
海藻种质保存方法当中，液体保存法是在适宜的
温度和光照条件下，利用液体培养基保存海藻细
胞的一种较为传统的方法，低温弱光条件下海藻
细胞代谢缓慢，能够在一定程度上实现海藻种质
的长期保存［2］，但不同的种质对温度和光照强度
的要求亦有一定的差别。包埋脱水超低温保存法
是目前一种较为常规的方法，该方法已被成功运
用于多种植物的种质保存［16］，包埋脱水 － 20 ℃
低温保存法是对包埋脱水超低温保存法的改进，
保存材料经脱水后不是投入液氮中冻存，而是直
接放入 － 20 ℃冰箱中保存。这种方法操作简单，
无需复杂的低温设备以及会对细胞产生毒性的抗
冻保护剂，并且能在最大程度减少污染的情况下
长期保持种质的遗传稳定性，因此具有一定的应
用前景。
在液体保存法中，温度和光照强度是影响种
质保存的关键因素，一般来说，较低的温度和光强
有利于种质的长期保存。据报道，坛紫菜丝状体
生长的低温极限是 7 ℃［17］，本研究发现萱藻丝状
体不仅能耐 6 ℃的低温，而且在该温度下生长良
好，说明萱藻丝状体细胞具有比坛紫菜丝状体更
强的耐低温能力。本研究证明，当光照强度为
5． 4 μmol /(m2·s)时，温度不是影响萱藻丝状体
液体保存的决定性因素，在 6 ～ 18 ℃范围内，萱藻
丝状体的生长及新陈代谢速度均比较缓慢，消耗
的营养物质较少，即使在不更换培养液的情况下
保存 60 d，日增重率仍在 2． 30%以上，细胞存活
率高于 97%，细胞在形态和色泽上也与保存前基
本一致;但当温度升至 21 ℃时，萱藻丝状体培养
至 50 d时日增重率已出现负值，说明在 21 ℃下
藻细胞代谢较快，不利于保存。崔竞进等［18］曾初
步探究了弱光条件对海带配子体保存的影响，发
现不同遗传性的海带配子体对弱光具有不同的反
应，并在弱光条件下实现了对海带配子体的长期
保存。本研究证明，在 12 ℃条件下，光照强度高
于 16． 2 μmol /(m2·s)时，萱藻丝状体细胞代谢
较快，保存 60 d 存活率大幅度下降，细胞原生质
体收缩，说明较高的光强下细胞光合作用效率增
强，细胞的生长及新陈代谢速度加快，营养物质消
耗快，需要更换培养液的时间间隔短，增大了种质
污染的几率，也将耗费更多的人力和物力。因此，
较高的温度和光强会对萱藻丝状体的保存产生不
利的影响，6 ～ 18 ℃，光照强度 5． 4 μmol /(m2·s)
下细胞生长缓慢，代谢水平低，营养物质消耗慢，
可实现萱藻丝状体的长期保存。进一步的研究表
明，经液体培养法保存 60 d 的萱藻丝状体能够随
时高效、快速的恢复到扩增状态，能够满足萱藻养
殖基地规模化育苗的需要。此外，根据实验室保
种经验，经液体培养法保存 2 年的萱藻丝状体仍
有很高的存活率，经恢复后具有正常的生长发育
能力。但是，关于液体保存法对萱藻种质长期保
存的具体影响还有待深入的研究。
本研究采用的胶囊化低温保存法是将脱水后
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7 期 庄 琰，等:萱藻丝状体的种质保存技术
的材料置于 － 20 ℃低温冰箱中保存，而不是投入
液氮中保存，这是与所报道的胶囊化超低温保存
法的主要不同之处。胶球含水量是影响冻存效果
的关键因素，细胞须脱水至细胞溶质凝固点充分
降到热力学的凝固点以下，才能避免冰晶的形
成［19］。细胞若未充分脱水，则会在冻存和复苏的
过程中遭遇冰晶的伤害而影响冻存效果［20］。据
报道，用胶囊化低温保存法保存条斑紫菜自由丝
状体，其最适含水量为 20% 左右［3］。本研究发
现，高于 25%或低于 15%的胶球含水量都会导致
萱藻丝状体冻存后死亡，15% ～ 25%的含水量可
有效提高萱藻丝状体冻存后的存活率。有研究证
明，单细胞藻类冻存 1 天与 1 个月的存活率变化
不大，但冻存 1 年后，存活率大幅度降低［21］。本
研究在萱藻丝状体的包埋脱水低温保存中发现，
当胶球的含水量为 15%左右时，萱藻丝状体在保
存 30 d 过程中，存活率没有发生显著变化，基本
保持在 50%以上。另一方面，本研究在脱水前对
胶球进行了蔗糖预培养，提高了萱藻丝状体的抗
脱水能力和耐低温性能，对冻存后的胶球采取了
快速化冻的方法，防止了冰晶形成后对细胞的伤
害，并将化冻后的胶球置于海水中，在黑暗条件下
进行了恢复，这都在一定程度上起到了积极的
作用［22 － 24］。
综上所述，一方面，在较低温度和光照强度
下，液体保存法可满足对萱藻丝状体种质保存的
需要;另一方面，通过控制胶囊化低温保存中胶球
的含水量，也可在保持种质遗传稳定性的前提下
达到对萱藻丝状体的保存目的。但如何减少萱藻
丝状体液体保存中杂藻的污染以及进一步提高胶
囊化低温保存后的存活率，仍需进一步探究。
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7 期 庄 琰，等:萱藻丝状体的种质保存技术
Studies on the preservation technology of filaments of
Scytosiphon lomentaria
ZHUANG Yan1，GONG Xiangzhong1，ZHANG Wenjian1，GAO Wei1，ZHANG Bida2
(1． College of Marine Life Sciences，Ocean University of China，Qingdao 266003，China;
2． Changdao Aihua Seaweed Foodstuff Co．，Ltd．，Yantai 265800，China)
Abstract:In the present research，the effects of temperature and illumination intensity in liquid preservation
as well as the water content of the beads in encapsulation cryopreservation on the preservation of the
filaments of S． lomentaria were studied，mainly to find out some appropriate techniques and the optimal
situations to realize the effective preservation of germplasm of S． lomentaria． The filaments of S． lomentaria
were preserved under various temperature and illumination intensity in the incubator for 60 days in liquid
preservation． In encapsulation cryopreservation，filaments of S． lomentaria were stored in － 20 ℃ refrigerator
for 30 days after being encapsulated into the beads and dehydrated with silica gel． The experimental results
showed that: (1)In liquid preservation，temperature was not the key factor on the preservation of the
filaments of S． lomentaria，and the filaments of S． lomentaria could achieve long-term preservation under the
condition of 5． 4 μmol /(m2·s) ，6 － 18 ℃; (2)The illumination intensity had a significant impact on the
liquid preservation of the filaments of S． lomentaria，any illumination intensity higher than 16． 2 μmol /
(m2·s)was not conducive to the preservation of the germplasm，5． 4 μmol /(m2·s)was the most helpful
condition;(3)After being preserved at 6 － 12 ℃，and 5． 4 μmol /(m2· s)for 60 days，the cells of the
filaments of S． lomentaria were still in good condition and the survival rates were higher than 97%;(4)The
survival rates of the filaments of S． lomentaria after encapsulation cryopreservation were reduced whether the
water content of the beads was too high or too low，and 15% was the optimal water content at which the
survival rate of the filaments of S． lomentaria preserved for one month could still be higher than 50% ． The
research demonstrated that，in appropriate situations，filaments of S． lomentaria could be successfully
preserved both by the methods of liquid preservation and encapsulation cryopreservation．
Key words:Scytosiphon lomentaria;filaments;temperature;illumination intensity;liquid preservation;
encapsulation cryopreservation
Corresponding author:GONG Xiangzhong． E-mail:gxzhw@ 163． com
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