一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法与流程

    技术2026-03-08  35


    本发明属于海洋藻类的培养方法。更具体地,涉及一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法。


    背景技术:

    1、紫衫状海门冬(asparagopsis taxiformis)是一种红藻,具有独特的生物学特性和经济价值。其果孢子体作为繁殖的重要阶段,对于其种质资源的保存、繁殖以及后续的养殖研究具有重要意义。然而,紫衫状海门冬果孢子体的诱导释放及进一步培养过程中存在诸多困难,最佳培养条件仍不清晰,难以满足大规模培养的需求;紫衫状海门冬果孢子体对培养条件的要求较高,包括光照强度、光照周期、温度、盐度、营养盐浓度等。不合适的培养条件会导致孢子体生长缓慢、死亡率高,甚至无法完成生活史。这些困难限制了对其深入研究的进行和潜在应用价值的开发。

    2、虽然已有一些关于藻类孢子释放和培养的研究报道,但针对紫衫状海门冬果孢子体的培养方法尚不完善。例如,中国专利申请cn110106134a公开了一种绿藻类孢子释放方法,该方法强调在黑暗条件下干出再复水有利于提高孢子的释放率。然而,这种方法并不适用于紫衫状海门冬果孢子体的培养。另外,中国专利申请cn105684879a公开了一种角叉菜悬浮培养的方法,该方法包括野外采样、藻体处理、孢子释放、孢子收集和藻苗悬浮培养等步骤。虽然该方法在角叉菜的培养中取得了一定的效果,但由于紫衫状海门冬与角叉菜在生物学特性和培养要求上的差异,该方法并不适用于紫衫状海门冬果孢子体的培养。

    3、因此,迫切需要提供一种有效提高紫衫状海门冬果孢子体释放和生长萌发的方法。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是克服现有紫衫状海门冬果孢子体释放和培养的方法处于起步阶段,孢子释放率和萌发率仍然有待提高的缺陷和不足,提供一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法。

    2、本发明上述目的通过以下技术方案实现:

    3、本发明保护一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法,包括如下步骤:

    4、s1.野外采集:采集具有成熟果孢子囊的雌配子体,将所得雌配子体于低于气温5℃的海水中保存;

    5、s2.藻体处理:去除步骤s1所得雌配子体的附生动物;

    6、s3.诱导孢子释放:将步骤s2所得去除附生动物的雌配子体于消毒海水中,在温度为18~22℃、光周期为12l:12d、光照强度为20~40μmol photons m-2s-1的条件下培养,诱导雌配子体释放果孢子;

    7、s4.果孢子的萌发和培养:收集步骤s3所得果孢子,将其转移至1/2pes培养基中,在温度为18~22℃、光周期为12l:12d、光照强度为20~40μmol photons m-2s-1的条件下培养,得到果孢子体;

    8、s5.果孢子体的培养:将步骤s3所得果孢子体转移至新鲜的1/2pes培养基中,在温度为18~22℃、光周期为12l:12d、光照强度为20~40μmol photons m-2s-1的条件下培养至果孢子体的长度≥0.5cm后,将其转移进行扩大培养,设置果孢子体的密度为0.8~1.2g/l、温度为18~22℃、光周期为12l:12d、光照强度为140~330μmol photons m-2s-1、培养基为1/2pes培养基,继续进行培养。

    9、果孢子体(carposporophyte)是指真红藻类中所看到的特殊孢子丝状体。例如梅索面目(nemalionales)的大部分种类,果孢受精后,由受精核分生出来的细胞,经伸长而形成短丝状细胞群,其全部或仅其顶端细胞转变成果孢子,然后脱离母体。这个丝状体就是果孢子体。上述阶段目的是获得稳定的果孢子体来源,尽可能获得更多的果孢子体。通过果孢子体培养,以便后期可以实现植物的无性繁殖,快速获得大量的植株。

    10、通过野外采集果孢子囊来培育果孢子,进而诱导培养果孢子体,再将果孢子体在苗圃中培育为配子体幼苗,进而移栽至野外环境,实现红藻全生命周期培育,是红藻商业化生产的可行技术路径。然而,藻类生长史中的各个阶段受到光照强度、光照周期、温度等多个因素的综合作用,而且不同种类海藻对这些因素的响应并不相同。如有些中高潮带藻类需要通过干出胁迫促进孢子释放(如紫菜),而有些潮下藻类在干出较长时间后就会死亡(如刺松藻);有些藻类对光照条件苛刻,光照条件稍有波动即会导致死亡;有些是对营养盐的浓度尤其敏感,需要在较低或较高的盐浓度下生长,因此无法参考其它藻类的培养条件来进行紫衫状海门冬果孢子体的培养。因此,非常有必要探索适合紫衫状海门冬果孢子体的培养条件以最大限度地促进果孢子体的形成、发育和生长,这对于实现海藻的规模培养至关重要。

    11、进一步地,步骤s2中,消毒海水即为过滤后煮沸的海水,即为fsw。

    12、进一步地,步骤s2中,所述消毒海水的盐度为28~32ppt。盐度可以通过增加水(如去离子水、蒸馏水等非海水)或人造海水控制盐度,以盐度计监控。

    13、人造海水(artificial sea water),又称人工海水,是指为了饲养海产动物,或保存海产动物的器官、组织使之按正常状态用的盐类混合溶液。人造海水的配置为常规的现有技术。

    14、优选地,步骤s2中,所述消毒海水的盐度为32ppt。

    15、进一步地,所述pes培养基的全称为provasoli's es medium,简称pes培养基,是海藻培养的常用培养基。

    16、pes培养基配方如下:

    17、母液n:nh4no3,23.5g/l;

    18、母液p:nah2po4·2h2o 3.89g/l;

    19、母液ii:fe(nh4)2(so4)·6h2o 0.701g/l,na2edta 0.66g/l;

    20、母液iii:na2edta 1.00g/l,h3bo3 1.14g/l,fecl3·6h2o 0.049g/l,mncl2·4h2o0.146g/l,znso4·7h2o 0.0022g/l,cocl2·6h2o 0.004g/l。

    21、以上4种母液按1.4:1.4:5.0:5.0的比例配成总母液,再向1l消毒海水中加10ml总母液即可配置pes溶液;1/2pes为向1l消毒海水中加5ml总母液即可配置;1/4pes为向1l消毒海水中加2.5ml总母液即可配置。

    22、进一步地,所述1/2pes培养基的盐度为28~32ppt,优选为32ppt。

    23、进一步地,所述成熟果孢子囊的颜色为红色(暗红褐色、略具紫红色等均归属于红色),形状为圆球状,直径为0.4~0.6mm。

    24、进一步地,步骤s2中,所述去除步骤s1所得雌配子体的附生动物为通过自然消毒海水冲洗雌配子体。

    25、优选地,步骤s3中,所述诱导孢子释放的温度为19~21℃,更优选为20℃。

    26、优选地,步骤s3中,所述诱导孢子释放的光照强度为22~30μmol photons m-2s-1,更优选为24μmol photons m-2s-1。低于或高于上述范围的光照条件,其释放效果差甚至无法释放。

    27、优选地,步骤s4中,所述果孢子的萌发和培养的温度为19~21℃,更优选为20℃。

    28、优选地,步骤s4中,所述果孢子的萌发和培养的光照强度为22~30μmol photonsm-2s-1,更优选为24μmol photons m-2s-1。

    29、优选地,步骤s5中,进行扩大培养之前,所述果孢子体的培养的温度为19~21℃,更优选为20℃。

    30、优选地,步骤s5中,进行扩大培养之前,所述果孢子体的培养的光照强度为22~30μmol photons m-2s-1,更优选为24μmol photons m-2s-1。

    31、优选地,步骤s5中,进行扩大培养后,所述果孢子体的密度为0.9~1.1g/l,更优选为1g/l。该密度是指果孢子体的湿重除以培养液的体积,其中湿重指的是果孢子体正常含水时的质量,一般指擦除表面水分后的质量。

    32、优选地,步骤s5中,进行扩大培养后,所述果孢子体培养的光照强度为140~200μmol photons m-2s-1。

    33、更优选地,步骤s5中,进行扩大培养后,所述果孢子体培养的光照强度为150μmolphotons m-2s-1。

    34、进一步地,步骤s5中,进行扩大培养后,每周换一次培养基。

    35、进一步地,所述扩大培养为使用更大的培养容器进行培养,使用的培养容器包括烧瓶,可以根据实际情况选择合适规格的培养容器。

    36、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明首次公开了一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法,包括以下步骤:(1)野外采集、(2)藻体处理、(3)诱导孢子释放、(4)果孢子的萌发和培养、(5)果孢子体培养。本发明经研究发现,将采集到的雌配子体保存在低温海水中有利于后续诱导释放孢子,相反将采集的雌配子体干出后再复水发现孢子无法释放;所得孢子的释放以及后续果孢子体的培养需要在特定的培养基、光周期和光照强度下培养,才能获得较好的孢子释放效果和果孢子体生长效果。


    技术特征:

    1.一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s2中,所述去除步骤s1所得雌配子体的附生动物为通过消毒海水冲洗雌配子体。

    3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s3中,所述诱导孢子释放的温度为19~21℃。

    4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s3中,所述诱导孢子释放的光照强度为22~30μmol photons m-2s-1。

    5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s4中,所述果孢子的萌发和培养的温度为19~21℃。

    6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s4中,所述果孢子的萌发和培养的光照强度为22~30μmol photons m-2s-1。

    7.根据权利要求6所述方法,其特征在于,步骤s4中,所述果孢子的萌发和培养的光照强度为24μmol photons m-2s-1。

    8.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s5中,进行扩大培养后,所述果孢子体的密度为0.9~1.1g/l。

    9.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤s5中,进行扩大培养后,所述果孢子体培养的光照强度为140~200μmol photons m-2s-1。

    10.据权利要求9所述方法,其特征在于,步骤s5中,进行扩大培养后,所述果孢子体培养的光照强度为150μmol photons m-2s-1。


    技术总结
    本发明属于海洋藻类的培养方法技术领域,具体涉及一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法。本发明首次公开了一种紫衫状海门冬果孢子体培养的方法,包括以下步骤:(1)野外采集;(2)藻体处理;(3)诱导孢子释放;(4)果孢子的萌发和培养;(5)果孢子体的培养。本发明经研究发现,将采集到的雌配子体保存在低温海水中有利于后续诱导释放孢子,相反将采集的雌配子体干出后再复水发现孢子无法释放;所得孢子的释放以及后续果孢子体的培养需要在特定的培养基、光周期和光照强度下培养,才能获得较好的孢子释放效果和果孢子体生长效果。

    技术研发人员:孙显,刘之威,徐卓,杨宇峰,颜庆云
    受保护的技术使用者:南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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