CN114747476A - 一种促进海带孢子囊形成的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种促进海带孢子囊形成的方法，属于海水藻类养殖领域，所述方法具体步骤如下：对海带在以下条件下培养：自然光或人工白光、光照强度2000‑5000lx、光周期8(L):16(D)、温度17℃、N:P为5mg/L：0.5mg/L、脱落酸浓度10‑5mol/L，培养液为自然海水不额外添加Fe。当背光面形成孢子囊一定量后将原向光面调换到背光诱导产生更多孢子囊。本发明对建立了一种快促进海带孢子囊成熟的方法，本发明可解决杂交海带新品种伴随的晚熟问题，为晚熟海带新品种的适时育苗提供理论依据和技术支持。
Description
技术领域
本发明属于海水藻类养殖领域，具体涉及海带孢子囊形成的方法。
背景技术
海带(Saccharina japonica)，属褐藻门(Phaeophyta)、褐藻纲(Phaeophyceae)、海带目(Laminariales)、海带科(Laminariaceae)、海带属(Saccharina)，属于冷水性藻类。海带是重要的经济海藻，在食品、饲料、医药化工中等领域应用广泛，是我国养成产量最高的海藻，在近海生态调控、缓解富营养化等方面发挥重要作用。
海带是一种具有明显的世代交替的大型褐藻，包括孢子体世代(养殖生产的对象)和配子体时代(育苗过程培养的对象)。我国海带养殖过程包括三个步骤：准备种海带放散游孢子；夏苗法育苗至幼苗长2cm；幼苗在海上暂养至10cm后分苗到栽培绳养殖杂交育种是当前海带育种的主要方法，杂交新品种具有高产、抗逆、优质等优良性状，但多存在晚熟问题。在中国北方海带养殖过程中，传统养殖品种在6-7月形成孢子囊，部分杂交品种在8月底、9月初开始形成孢子囊。而夏苗法需要8初形成可以释放游孢子的成熟孢子囊。这使得具有优良性状的杂交海带品种不能作为种海带应用于夏苗培育，导致性状优良的杂交新品种无法推广应用。
目前，虽然可以利用海带配子体克隆采苗实现工业化育苗，但利用种海带释放游孢子采苗的方法依然是目前海带育苗场的主流方法。因此，如何促进具有优良性状、但是又性晚熟的优良品种能在育苗生产季节适时形成成熟的孢子囊，是海带良种扩繁与苗种培育领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明拟解决技术问题在于提供一种促进海带孢子囊形成的方法，所述方法通过外源生长条件的控制，优化组合条件，实现孢子囊成熟时间的可控性，缩短海带室内促熟时间，为种海带孢子囊促熟提供依据，支撑性状优良但性晚熟的海带品系实现苗种规模化繁育。所述方法可实现海带孢子囊形成的可控性。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种促进海带孢子囊形成的方法，所述方法具体步骤如下：对海带在以下条件下培养：自然光或人工白光，光照强度2000-5000lx、光照时长8：16(L：D)，温度17℃、N:P为5mg/L：0.5mg/L、脱落酸浓度10-5mol/L，自然海水为培养液。
进一步，自然海水中不额外添加Fe，含量为0mg/L。
进一步，在培养之前，首先去除海带的尖端，在距离基部约藻体长度1/4处处横切。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明对海带孢子囊形成的温度、光照强度、营养盐浓度、外源脱落酸浓度、Fe浓度进行了研究，建立了一种较快促进海带孢子囊成熟的方法，本发明可为解决性状优良但又性晚熟的杂交海带新品种无法应用夏苗法进行适时育苗的产业问题，提供理论依据和技术支持。
附图说明
图1为不同光照强度对海带孢子囊数量和破皮数量的影响；
图2为不同温度条件对海带孢子囊数量和破皮数量的影响；
图3为不同N:P比条件对海带孢子囊数量和破皮数量的影响；
图4为不同Fe盐浓度条件对海带孢子囊数量和破皮数量的影响；
图5为不同脱落酸浓度条件对海带孢子囊数量和破皮数量的影响；
图6为各条件下海带孢子囊面积占总面积百分比；
图7为横切与不横切、向光与背光孢子囊面积占海带叶片总面积百分比。A横切凹面向上；B不横切凹面向上；C不横切凸面向上；1代表凹面，2代表凸面。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明的技术方案作进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例1光照强度不同梯度的实验
一种促进海带孢子囊形成的方法，选取晚熟品系距离基部约藻体1/4处，距离边缘10-15cm处，用钻孔法获取直径2cm海带圆片。
控制光照时长8：16(L：D)，温度前期13℃，21天后17℃，自然海水为培养液，不额外添加Fe，添加营养盐N:5mg/L、P:0.5mg/L，分别设置光照强度1000lx、3000lx、5000lx三个光照强度梯度(光照强度范围±200lx)，每4天更换一次培养液。
如图1所示，在13℃时养殖21天所有光照条件都未产生孢子囊，当移入17℃8天后低光照优先出现孢子囊，1000lx处理组出现2个孢子囊，3000lx1处理组出现1个，随后5000lx处理组开始出现，44天后所有海带样品产生孢子囊，并都开始出现破皮。
实施例2温度不同梯度的实验
控制光照强度3000lx，光照时长8：16(LD)，营养盐N:5mg/L、P:0.5mg/L自然海水为培养液，不额外添加Fe，等条件，分别设置8℃、13℃、17℃三个温度梯度，每4天更换一次培养液。
如图2所示，在13℃时养殖21天所有光照条件都未产生孢子囊，后移入17℃继续培养。由实验结果可知，17℃组最先产生孢子囊，且最先完成破皮，并早于其它实验组，表明较高温度对孢子囊产生的促进作用最大。因此，考虑室内养殖成本，可以通过调节水温促进孢子囊的产生，在实验案例中，温度为13℃的条件仅在后期出现孢子囊，且至实验结束都未形成破皮，8℃条件下孢子囊的形成和破皮虽然较17℃晚，但却明显高于13℃条件，因此，孢子囊形成的最佳温度条件为17℃。
实验例3营养盐不同梯度的实验
一种促进海带孢子囊形成的方法，选取晚熟品系距离基部约藻体1/4处，距离边缘10-15cm处，用钻孔法获取直径2cm海带圆片。
控制光照强度3000lx，光照时长8：16(LD)，自然海水为培养液，不额外添加Fe，分别设置添加营养盐N:0mg/L+P:0mg/L，N:2mg/L+P:0.2mg/L，N:5mg/L+P:0.5mg/L(同光照强度3000lx组)，N:0.5mg/L+P:5mg/L四个实验组，每4天换一次培养液。
如图3所示，在13℃时养殖21天所有光照条件都未产生孢子囊，后移入17℃，从孢子囊形成数量趋势来看，N和P的比例无明显差异，但孢子囊破皮却与营养盐添加的多少明显相关，且N：P＝5：0.5全部产生，未加NP组至试验结束仅6个破皮，N：P＝0.5：5在前期形成孢子囊多于未加NP组，从破皮数量分析，N:P＝5：0.5孢子囊破皮最多，未加NP产生最少。因此，最适应营养盐浓度为N:P＝5：0.5
实验例4对Fe盐进行不同梯度的实验
一种促进海带孢子囊形成的方法，选取晚熟品系距离基部约藻体1/4处，距离边缘10-15cm处，用钻孔法获取直径2cm海带圆片。
控制光照强度3000lx，光照时长8：16(LD)，营养盐N:5mg/L、P:0.5mg/L，等条件，自然海水为培养液，分别设置Fe盐浓度0mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L四个不同Fe盐梯度，其中Fe盐浓度为0mg/L实验组同光照强度3000lx组。
如图4所示，从孢子囊的形成及破皮情况来看，虽然Fe的添加与否最后都形成了孢子囊，但加Fe组明显延后于未加Fe的对照组，可见Fe延缓了孢子囊的形成。Fe的存在不仅延缓了海带孢子囊的形成，且较高浓度的Fe可能引起海带色素分解，藻体腐烂，因此，在在孢子囊促熟过程中应避免Fe的加入。
实验例5脱落酸不同梯度的实验
一种促进海带孢子囊形成的方法，选取晚熟品系距离基部约藻体1/4处，距离边缘10-15cm处，用钻孔法获取直径2cm海带圆片。
控制光照强度3000lx，光照时长8：16(LD)，温度13℃，21天后调至17℃，营养盐N:5mg/L、P:0.5mg/L，自然海水为培养液，不额外添加Fe，分别设置脱落酸浓度0mol/L(同光照强度3000lx组)、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/L四个浓度梯度，每4天更换一次培养液。
如图5所示，脱落酸对孢子囊形成数量的影响不明显，但从孢子囊破皮情况分析，10-4mol/L组与10-5mol/L组孢子囊破皮的速度更快，说明适量浓度的脱落酸能促进孢子囊的形成和破皮，综合分析脱落酸最佳使用浓度为10-5mol/L。
各条件下孢子囊面积占总面积百分比
如图6所示，与13℃相比17℃更利于孢子囊的形成。较高光强下孢子囊面积比例较大，但弱光下优先产生孢子囊。随着外源脱落酸的添加，孢子囊面积增多，使用一定浓度外源脱落酸促进海带孢子囊提前发生。Fe盐组中，从孢子囊形成时间和面积分析，铁元素具有抑制作用，能延缓孢子囊形成的时间并减少孢子囊面积。添加营养盐促进孢子囊形成及破皮的发生，但从形成面积分析，NP浓度为5：0.5组的面积最大，P多N少则低于对照组，说明P多并不能促进孢子囊面积的增加。
车间实验：
实施例6
横切/不横切组
去除尖端的海带，在光照强度2000-5000lx，光照时长8：16(L：D)，海水水温15±2℃，栽培时受光面与培养时相同(受光面朝上)，4株海带在距离基部1/4处横切(A)，5株海带不横切(B)组。记录产生孢子囊的时间及面积比。
背光与向光
去除尖端的海带，光照强度2000-5000lx，光照时长8：16(LD)，海水水温15±2℃，分栽培时受光面与培养时相同(B)(受光面朝上)、栽培时受光面与培养时相反(C)(原受光面朝下)两组，记录产生孢子囊的时间及面积比。
表1形成孢子囊百分比
结论：
如表1、图7所示，室内促熟海带孢子囊形成总是在背光侧优先产生，且与自然生长时的向光情况无关，说明促熟过程中外源光对孢子囊的形成影响较大；横切促进了孢子囊产生，最先全部破皮；三组孢子囊的产生基本在18天后开始形成，24天后全部形成，但同一时间产生孢子囊位置和面积不同。
结论：
试验表明在光照强度5000lx、温度17℃、N:P为5mg/L：0.5mg/L、脱落酸浓度10- 5mol/L、外源Fe含量为0mg/L条件下，更有利于海带孢子囊的形成与成熟，且温度在促进孢子囊形成过程中发挥关键作用。在车间大批量海带促熟时，可通过控制以上条件实现孢子囊的快速形成于成熟，但由于外源自然光的不可控性，光照强度在控制在2000-5000lx即可。为获得更多面积的孢子囊，可以在背光面形成一定量后，将原向光面调换至背光面，以促进形成更多的孢子囊。
Claims (3)
1.一种促进海带孢子囊形成的方法，其特征在于所述方法具体步骤如下：对海带在以下条件下培养：自然光或人工白光、光周期8(L):16(D)、光照强度2000-5000lx、温度17℃、N:P为5mg/L：0.5mg/L、脱落酸浓度10-5mol/L，当背光面形成孢子囊一定量后将原向光面调换至背光诱导产生更多孢子囊。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于培养液为自然海水不额外添加Fe。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在培养之前，首先去除海带尖端，在距离基部约藻体长度1/4处横切。
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