脆江蘺生理生化特性及組織培養(yǎng)種質(zhì)保存研究.pdf

1、脆江蘺(Gracilaria chouaeZhang et Xia)是我國特有的大型經(jīng)濟(jì)紅藻,已在福建沿海開展了大規(guī)模人工栽培,具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值和生態(tài)價值。但其基礎(chǔ)生物學(xué)研究較為欠缺,且孢子采苗困難,養(yǎng)殖主要依靠藻枝累代營養(yǎng)繁殖,不利于養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大和種質(zhì)資源的保存。這些問題嚴(yán)重制約了脆江蘺養(yǎng)殖業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。為補(bǔ)充脆江蘺基礎(chǔ)生物學(xué)研究的不足,探索經(jīng)濟(jì)、高效的保種和育苗的新途徑,本研究在實驗室條件下對脆江蘺進(jìn)行生理學(xué)實驗,探究脆江蘺

2、生長的適宜光強(qiáng)和溫度條件,并應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù),從藻體的無菌化處理、理化條件的優(yōu)化、絲狀體的誘導(dǎo)、保存及再分化等方面對脆江蘺無性繁殖系的誘導(dǎo)和育苗進(jìn)行了探索,主要研究方法及結(jié)果如下:
　　1.為探究脆江蘺生長的適宜光強(qiáng)和溫度條件,設(shè)置10、15、20、25℃4個溫度梯度和40、80、120、160、200μmol·m-2·s-15個光強(qiáng)梯度,對脆江蘺進(jìn)行二因素多水平室內(nèi)培養(yǎng)實驗。結(jié)果表明:溫度、光強(qiáng)及二者交互作用均對脆江蘺的生長

3、產(chǎn)生極顯著影響,溫度為相對生長速率的主要影響因子。在光強(qiáng)120μmol·m-2·s-1,溫度20℃條件下,脆江蘺相對生長速率最高,達(dá)0.038 g·g-1·d-1。光合色素含量隨溫度升高而升高,隨光強(qiáng)增大先升后降,在光強(qiáng)120μmol·m-2·s-1,溫度25℃條件下達(dá)到最高值,藻紅蛋白(PE)達(dá)1.12mg/g,藻藍(lán)蛋白(PC)達(dá)0.272 mg/g,別藻藍(lán)蛋白(APC)達(dá)0.216mg/g1,葉綠素a(Chla)達(dá)1.82mg/g,

4、其中光強(qiáng)對PE、Chla含量的影響較大,溫度對PC、APC含量的影響較大。超氧化物歧化酶(SOD)含量隨溫度的降低和光強(qiáng)的升高而升高,主要受光照強(qiáng)度影響。在各溫度條件下,120~200μmol·m-2·s-1光強(qiáng)組SOD含量較高,均達(dá)到800U/g左右的較高水平。丙二醛(MDA)含量隨溫度和光強(qiáng)的上升均呈先上升后下降的趨勢,主要受溫度影響。25℃、200μmol·m-2·s-1處理組MDA含量最高,達(dá)211.85mg/gFW。綜上,脆江

5、蘺生長最適條件為光強(qiáng)120μmol·m-2·s-1,溫度20℃;在25℃高溫下脆江蘺細(xì)胞受害程度較高,在40~120μmol·m-2·s-1光強(qiáng)范圍內(nèi),提高光照強(qiáng)度可提高脆江蘺的抗逆性。
　　2.為誘導(dǎo)脆江蘺產(chǎn)生絲狀體,并找到適宜的脆江蘺組織塊除菌方法及絲狀體誘導(dǎo)的適宜條件,本實驗設(shè)置了不同的滅菌方法、外植體長度、光強(qiáng)、溫度、培養(yǎng)基及生長調(diào)節(jié)劑等條件,對脆江蘺藻段進(jìn)行組織培養(yǎng),結(jié)果表明:最佳滅菌方法是將脆江蘺藻體用無菌海水沖洗干凈

6、,在20℃下超聲清洗15min,放入1％聚維酮碘溶液中浸泡5 min后洗凈藻體表面的滅菌劑,在含抗生素的f/2培養(yǎng)基中培養(yǎng)24h,該處理在有效除菌的同時,可最大程度的減輕對外植體的傷害,提高成活率;組織培養(yǎng)適宜的藻段長度為10mm,該長度的外植體成活率達(dá)到100%,98%的外植體產(chǎn)生不定芽,平均出芽數(shù)為3.29±1.67個/cm;適宜的光溫條件為,溫度20~25℃、光強(qiáng)40~120μmol·m-2·s-1,該條件下愈傷組織誘導(dǎo)率均達(dá)70

7、%以上,不定芽產(chǎn)生率達(dá)95%以上;在培養(yǎng)基中添加0.5mg/L1-萘乙酸對絲狀體的誘導(dǎo)和不定芽產(chǎn)生均有明顯效果,75%以上的外植體產(chǎn)生絲狀體,而對照組無絲狀體的產(chǎn)生,添加1-萘乙酸組的外植體不定芽的芽長也顯著高于對照組。
　　3.分別采用液體培養(yǎng)基和固-液結(jié)合培養(yǎng)基對脆江蘺絲狀體進(jìn)行培養(yǎng),并設(shè)置不同溫度、光強(qiáng)條件,觀察其生長情況。結(jié)果表明:脆江蘺絲狀體與外植體分離后,在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)仍可保持快速營養(yǎng)生長,生長的適宜溫度為20