环境因子对萱藻(Scytosiphon lomentaria)孢子附着、萌发、幼苗早期发育及附生藻类动态变化的影响

摘要

萱藻Scytosiphon lomentaria(Lyngbye.) Link隶属于褐藻门(Phaeophyta)，为世界广布型海藻种类，北起北冰洋，南至澳大利亚南部沿海均有分布。在中国南北沿海海域均有萱藻分布，它常生长在中、低潮带的岩石和石沼中。萱藻黄褐色至深褐色，藻体直立、单条、丛生、管状，幼时中实，但不久后即变为中空，一般有缢缩，成熟叶状体的长度为40～150cm。
　　萱藻口感独特，味道鲜美，富含营养物质，具有非常高的食用价值。同时，萱藻在抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗细菌等方面均有较好的表现，具有极高的药用开发价值。此外，萱藻还有很高的生态价值，作为一种优质的大型海藻，它能够大量吸收海水中过多的氮磷营养盐，从而降低海水的富营养化程度。
　　萱藻具有异形世代交替的生活史，微观的丝状体、类垫状体和垫状体为孢子体阶段，是萱藻种质保存和扩增的对象，宏观的叶状体为配子体阶段，是萱藻人工养殖的对象。萱藻孢子体放散出游动孢子，游动孢子经过附着和萌发并最终形成的叶状体。然而，萱藻在孢子附着、萌发以及幼苗早期发育过程中极大的受到诸如附生藻类等生物因素和温度、光强等非生物因素的影响。因此，本论文在掌握萱藻生活史和各发育阶段生物学特征的基础上，重点研究了环境因子对萱藻孢子附着、萌发、幼苗早期发育及附生藻类动态变化的影响，为萱藻人工育苗工作提供理论依据和技术支持。
　　本文的研究结果如下:
　　1.应用实验生态学方法，以丝状体为材料，天然海水为培养基，研究了天然海水、脱脂棉过滤后的天然海水和灭菌海水等不同类型海水，以及温度、盐度、pH、光强等环境因子对萱藻孢子附着的影响，并对萱藻孢子的趋光性也进行了研究。结果显示:(1)不同类型的海水对萱藻孢子附着具有显著的影响，经脱脂棉过滤后的天然海水最适于萱藻孢子附着;(2)12.0～22.0℃是萱藻孢子附着的适宜温度范围，萱藻孢子附着的最适温度为17.0℃，当海水温度低于或高于17.0℃时，萱藻孢子的附着密度都会显著降低;(3)盐度26～34为萱藻孢子附着的适宜盐度范围，萱藻孢子附着的最适盐度为30;(4) pH8.0～8.5为萱藻孢子附着的适宜pH范围，萱藻孢子附着的最佳pH条件为pH8.5;(5)在所设置的光强[0.0～126.0μmol/(m2·s)]范围内，光强不是萱藻孢子附着的必要条件，无论是在黑暗条件下，还是在光照条件下，萱藻孢子均能附着，且附着密度无显著性差异;(6)当光强≤45.0μmol/(m2·s)时，萱藻孢子主要向光源方向游动，并聚集在靠近光源的地方进行附着，而当光强≥63.0μmol/(m2·s)时，萱藻孢子主要向背光源方向游动，并聚集在较低光强部位进行附着。
　　2.模拟萱藻育苗条件，以丝状体为材料，沙滤天然海水为培养基，研究了光强对萱藻孢子萌发、幼苗早期发育和附生藻类动态变化的影响。结果显示:(1)萱藻孢子萌发的适宜光强范围是27.0～72.0μmol/(m2·s)。其中，在45.0μmol/(m2·s)条件下，萱藻孢子的萌发率最高，在孢子放散后的第16天，孢子萌发率达到（44.44％±11.00％）;(2)萱藻幼苗早期生长的适宜光强范围为36.0～54.0μmol/(m2·s)，其中45.0μmol/(m2·s)最适宜萱藻幼苗的生长，且附生藻类密度最低，孢子放散后第34天附生藻类密度为(38.4±0.6)×104ind/cm2;(3)本研究共鉴定出附生藻类2门13属29种，主要优势种为碎片菱形藻(Nitzschiafrustulum)、小伪菱形藻（Pseudo-Nitzschia sicula）、艳绿颤藻（Oscillatorialaetevirens）、膨胀色球藻（Chroococcus turgidus）、耳形藻(Auricula sp.)和新月菱形藻（Nitzschia closterium）。其中碎片菱形藻在7.2～18.0μmol/(m2·s)条件下呈指数增长，而耳形藻与新月菱形藻在27.0～126.0μmol/(m2·s)条件下呈指数增长。
　　3.模拟萱藻育苗条件，以丝状体为材料，天然海水为培养基，研究了温度对萱藻孢子萌发、幼苗早期发育和附生藻类动态变化的影响。结果显示:(1)萱藻孢子萌发的适宜温度为6.0～12.0℃，且各温度条件下的孢子萌发率差异不显著;(2)适于萱藻幼苗早期发育的温度范围是6.0～12.0℃，萱藻幼苗早期发育的最适温度为12.0℃，该温度条件下的附生藻类密度最低，而当温度高于12.0℃时，萱藻幼苗和附生藻类会大量死亡。(3)本研究共鉴定出附生藻类2门19属35种，主要优势种为碎片菱形藻(Nitzschia frustulum)，附生藻类密度随温度的升高而增加。

目录

声明

摘要

0 前言

1 文献综述

1．1 中国海藻栽培产业的发展状况

1．2 萱藻的分类学地位、形态特征及分布

1．3 萱藻的开发应用价值

1．3．1 萱藻的食用价值

1．3．2 萱藻的药用价值

1．3．3 萱藻的生态应用价值

1．4 萱藻生活史的研究进展

1．5 萱藻人工栽培的研究进展

1．6 附生藻类对海藻的影响及其研究进展

1．7 立论依据和研究意义

2 环境因子对萱藻孢子在天然海水中附着的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器

2．1．3 实验方法

2．1．4 数据统计与处理

2．2 结果

2．2．1 不同类型海水对萱藻孢子附着的影响

2．2．2 温度对萱藻孢子在天然海水中附着的影响

2．2．3 盐度对萱藻孢子在天然海水中附着的影响

2．2．4 pH对萱藻孢子在天然海水中附着的影响

2．2．5 光强对萱藻孢子在天然海水中附着的影响

2．2．6 萱藻孢子附着的趋光性

2．3 讨论

3 光强对萱藻孢子萌发、幼苗早期发育及附生藻类动态变化的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．1．3 附生藻类鉴定

3．1．4 数据统计与处理

3．2 结果

3．2．1 光照强度对萱藻孢子萌发的影响

3．2．2 光照强度对萱藻幼苗早期发育与附生藻类动态变化的影响

3．2．3 光照强度对附生藻类物种组成及优势种的影响

3．3 讨论

4 温度对萱藻孢子萌发、幼苗早期发育及附生藻类动态变化的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验方法

4．1．3 附生藻类鉴定

4．1．4 数据统计与处理

4．2 结果

4．2．1 温度对萱藻孢子萌发的影响

4．2．2 温度对萱藻幼苗早期发育与附生藻动态变化的影响

4．2．3 温度对附生藻类物种组成及优势种的影响

4．3 讨论

5 结论

参考文献

致谢

个人简介

研究生期间研究成果