附着基种类及采苗时间对雷州马尾藻采苗效果的影响
2018-10-15赵素芬周多妍黄素坚胡霖辉孙会强
赵素芬 ,周多妍 ,黄素坚 ,胡霖辉 ,孙会强
(1.广东海洋大学水产学院,热带海产经济无脊椎动物健康养殖工程技术研究中心,广东省南海经济无脊椎动物健康养殖工程技术研究中心,广东省藻类养殖与应用工程技术研究中心,广东 湛江 524088;2.广东海洋大学数学与计算机学院,广东 湛江 524088)
雷州马尾藻(Sargassum leizhouense)是我国的特有种[1-2]。藻体中含有丰富的营养成分,可用于制作保健食品和药物。并且作为海洋生态系统中的初级生产力,在改善海洋环境、净化水产动物养殖水体、为海洋动物提供栖息地和繁育场所等方面发挥着重要作用[2-4]。近几年,开展马尾藻的人工繁育和养殖已十分必要[5]。人工繁育中筛选采苗用的附着基是苗种培育过程中的一个重要环节,选择适宜的附着基及采苗时机是育苗成功的关键环节。羊栖菜和鼠尾藻等人工育苗的附着基筛选已有研究[6-7]。而有关附着基对雷州马尾藻采苗效果的影响未见报道。该文用几种不同附着基采集雷州马尾藻的受精卵,并研究其受精卵脱落后的附着能力随时间的强弱变化,旨在了解雷州马尾藻采苗的适宜附着基种类,并确定最佳的采苗时间,以期为后续的马尾藻人工繁育和栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
雷州马尾藻种藻采集于湛江市徐闻海域,采集当天用湿运法运输至广东海洋大学实验室,海水用前经网孔为50 μm的筛绢网过滤。藻体经过清洗,去除其表面的杂藻及其他附着物后暂养保存。暂养条件:室温15~21℃,水体盐度24~32,自然光照,光照强度介于0~150 μmol/(m2·s)之间,充气培养。暂养期间每2 d更换1次海水。
选取竹片、棕绳、贝壳(文蛤壳)、尼龙绳、布帘、石子作为附着基,用前清洗并在淡水中浸泡一周(竹片和尼龙绳煮沸后浸泡),每天定时换水,用前在消毒(立式压力蒸汽灭菌器BXM-30R,上海博迅实业有限公司医疗设备厂)的海水中浸泡1 d。
1.2 方法
1.2.1 种藻促熟 选取生殖托颜色深褐、较成熟、完整无损伤、大小均匀的雌雄藻体,用消毒刀片分离侧枝,然后在海水中反复洗刷,以清除其表面的杂藻及其他附着杂物,再用消毒刀片将大小一致的生殖托切下,以雌雄3:1的比例将生殖托放置于2 L烧杯中,加入经煮沸消毒后冷却的海水,置于光照培养箱(PGX-280A-12H,宁波莱福科技有限公司)中培养,培养条件:温度23℃,光照强度80 μmol/(m2·S),光周期 12D:12L,海水盐度 29~30,每天定时摇动3次,定时换水,密切观察(显微镜OLYMPUS BX51)待其排卵受精。
1.2.2 不同附着基的附着效果 将150 mL烧杯和培养皿清洗、消毒、冷却后备用。放入处理过的竹片、棕绳、贝壳、尼龙绳、布帘、石子附着基,每种设6个平行,每个烧杯中加入过滤消毒海水40 mL,20个刚脱落的受精卵,密封,静置于自然条件下培养(温度 19.5~22.0 ℃,湿度 78%~92%,光照 0~5.1 μmol/(m2·S),48 h和72 h后每种附着基各取3个平行样本分别用消毒海水冲刷,压强为0.6 kg/cm2,计数冲刷掉落的受精卵或苗体数量。
1.2.3 受精卵的附着能力 在150 mL烧杯中放入贝壳附着基,并加入消毒海水40 mL。分别采集脱落前、刚脱落、脱落后 6、12、18、24、36、48 h 的受精卵,置于烧杯中贝壳上,每组3个平行。用保鲜膜密封,静置于自然条件下培养(同上)。24 h和36 h后用消毒海水冲刷,计数冲刷数量,观测受精卵的附着能力。
1.2.4 数据处理 所得数据用Excel 2003、统计软件 SPSS 19.0处理,结果用平均值±标准误表示,并进行单因素方差分析,P<0.05表示差异具统计学意义。
2 结果
2.1 雷州马尾藻受精卵在不同附着基上的附着效果
图1 雷州马尾藻受精卵在不同附着基上的附着效果
2.1.1 受精卵在不同附着基上的附着率 雷州马尾藻受精卵在竹片、棕绳、贝壳、尼龙绳、布帘、石子6种附着基上的附着效果差异具统计学意义(P<0.05),见图1。雷州马尾藻受精卵附着48 h后,附着率均高于(72.2±2.6)%,其中贝壳上附着率最高,达到(96.7±3.3)%,其次是棕绳、布帘和尼龙绳,在竹片与石子上的附着率最低。72 h后,附着率均高于(76.7±6.7)%,最高为贝壳,附着率100%,棕绳和布帘较为接近,分别为(90.0±5.8)%、(89.7±5.8)%,附着率最低为竹片和石子。总之,雷州马尾藻受精卵在贝壳上的附着效果最好,其次是棕绳和布帘,尼龙绳、竹片和石子较差。
2.1.2 不同附着基上幼苗的生长情况 雷州马尾藻受精卵在不同附着基上培养48 h后,镜检观察幼孢子体的生长情况(见图2)。由图2可见,各种附着基上的幼孢子体均长出细长假根,假根数量在3~6根不等,除了在竹片上的假根较少而短外,其他附着基上的假根长度等于或超过幼孢子体的长径。培养72 h后,除假根数量与长度稍有增长外,其他无明显变化。在整个实验过程中,除竹片附着基上有1个受精卵出现发黑死亡外,其余的雷州马尾藻幼孢子体均呈现较健康透亮的黄褐色。
图2 受精卵在不同附着基上培养48 h后的生长情况
2.2 受精卵在自然脱落前后不同时间转移至贝壳上的附着效果
2.2.1 受精卵的附着率 用贝壳作附着基,于自然脱落前后不同时间采集雷州马尾藻的受精卵进行附着培养,其附着效果具有统计学意义上的差异(P<0.05),见图3。脱落后24 h之内或 24 h以上至48 h,受精卵转移后的附着率随脱落时间的延长而逐步下降,脱落24 h时转移的受精卵具有最强的附着能力,附着率达到100%。脱落前或刚脱落时比脱落后超过24 h转移的受精卵具有更高的附着率。
图3 雷州马尾藻受精卵脱落前后不同时间在贝壳上的附着效果
2.2.2 受精卵脱落前后不同时间在贝壳上的生长情况 采集自然脱落前后不同时间的受精卵,经静置密封培养24 h后,镜检观察苗的生长情况(见图4)。采集脱落前及刚脱落的受精卵培养,均未长出假根,而脱落6 h至48 h的受精卵均长出假根,数量4根以上不等,假根长度大多未超过幼孢子体长径。幼孢子体呈现较健康透亮的黄褐色,生长正常。
图4 受精卵脱落前后不同时间转移至贝壳上培养24 h后的生长情况
3 讨论
附着基的种类及其表面粗糙程度是影响海藻生殖细胞附着的重要因素[2,6-7]。该研究中,几种附着基上雷州马尾藻受精卵的附着率有明显差异,贝壳是最佳附着基质,但对鼠尾藻而言,同样在静水中采苗48 h,其受精卵在贝壳与其他附着基上附着效率受附着基材质影响不显著,并且附着率仅60.3%~73.6%[8],低于该研究结果,可见不同种马尾藻的受精卵在同一基质表面的附着能力有差异。施超等[9]研究认为附着基的粗糙度对无鞭毛的繁殖细胞萌发的影响显著,并且二者在一定范围内呈正相关,而该文雷州马尾藻受精卵无鞭毛,贝壳表面比其他附着基光滑,附着率却最高,因此海藻孢子的附着密度与附着基表面的粗糙程度的相关性有待进一步研究。骆其君[10]研究了羊栖菜在5种材料的附着基上附着、生长情况,发现竹帘效果较好,而维尼纶绳、布料和礁石效果较差,该研究中竹片效果不及贝壳,可能与培养时间有关,该文仅研究雷州马尾藻受精卵脱落3 d的情况,即幼孢子体发育早期的情况,而前者研究了20~120 d的幼孢子体附着、生长情况,表明随着幼孢子体的发育,其在不同附着基上的附着、生长情况会发生变化,需要根据培养的目的选择合适的附着基。
马尾藻排出后的卵有较强黏性,通常从窝孔排出后黏在生殖托上,在母体上进行早期的细胞分裂,受精卵发育到一定程度后长出假根[9],因此马尾藻受精卵在假根出现前后分别依靠自身的黏性和假根固着在基质上。研究发现采集没脱落或刚自然脱落的受精卵,置于贝壳上培养24 h,受精卵未长出假根,均依靠胶质黏附于贝壳上发育。而受精卵在脱离母体30 h后便可依靠长出的假根固着生长,但从转移受精卵使其附着的实验结果看出,受精卵长出假根后即接触适宜的附着基有利于其生长,否则受精卵脱落超过60 h再附着,附着率显著降低,因此在雷州马尾藻幼苗培育中,可选择贝壳附着基采苗,投放附着基的时间宜早于受精卵脱落60 h之前。