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三种大型海藻的早期发育研究

赵自国  
【摘要】: 选取两种大型红藻真江蓠(Gracilaria asiatica)和金膜藻(Chrysymenia wrightii)和一种经济褐藻鼠尾藻(Sargassum thunbergii)为材料,对其有性生殖幼苗的早期发育过程进行了形态学观察,并对其幼苗进行室内培养,完成了对其早期生长特点的初步研究,阐述了幼苗在不同的温度、光照强度或不同光质培养条件下的生长规律及发育生物学特征。该研究将进一步丰富三种海藻的繁殖生物学和生活史特征,并为扩充潜在的海藻人工养殖种质来源提供理论基础和实验依据。相关研究结果如下: 室内对真江蓠和金膜藻的果孢子进行了培养,研究了二者正常的早期发育过程和金膜藻在形成盘状体时一些新的发育现象。实验结果表明,两种红藻的果孢子早期发育过程和多数红藻的正常发育途径类似,主要经过三个时期:早期分裂期、盘状体期和直立幼苗期,其中金膜藻在形成盘状体的过程中,往往形成明显的由单列细胞构成的柄状结构,盘状体初期吸收消失。在两种红藻的盘状体期,均观察到了盘状体黏连的现象,金膜藻发生黏连的盘状体数目明显高于真江蓠。 另外,实验中发现真江蓠和金膜藻的早期发育过程中,均有丝状体出现。丝状体主要由1~2列长柱状细胞构成,最早发生于盘状体的边缘。在盘状体发育初期, 1或2条丝状体发生于少数的盘状体边缘,随着发育过程的延续,更多的丝状体出现在多数的盘状体周边,同时黏连或单独存在的盘状体上形成1~2个直立幼苗,即,丝状体可以单独或者和直立幼苗共存于同一个盘状体。并且发现,从丝状体脱离的单个细胞可以发育成新的丝状体。这种新的发育现象展现了一个真江蓠和金膜藻早期发育的特殊途径,在对其的人工育苗研究中具有潜在的应用价值。并且发现,温度和光照都对金膜藻的早期发育有显著的影响,在36μmol photons m-2s-1光照条件下,15~25℃是果孢子萌发的适宜条件;盘状体在25℃和36μmol photons m-2s-1条件下生长最为迅速;而低温(10℃)和低光照(8μmol photons m-2s-1)不利于金膜藻果孢子萌发和盘状体的生长。 室内对鼠尾藻幼苗的早期发育过程研究结果显示,在88μmol photons m-2s-1的条件下培养1周后,温度变量(10, 15, 20, 25℃)对幼苗的生长有显著的影响;而培养8周后,其影响的显著性减弱,尤其是15和20℃条件下,幼苗生长差异不显著。并且发现,在25℃条件下,不同的光照强度(9, 18, 44, 88μmol photons m-2s-1)对幼苗的生长也有显著的影响。培养在蓝光条件下幼苗的生长速度明显低于在相同光强(73μmol photons m-2s-1)白光条件下的幼苗,说明蓝光不能满足鼠尾藻幼苗生长的需要。


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