紫菜栽培学1(生物学)

第一章紫菜栽培第一节紫菜的生物学第二节紫菜的生长发育与环境的关系第三节紫菜的栽培方式第四节紫菜贝壳丝状体的培育第五节紫菜自由丝状体的培育第六节紫菜壳孢子的采集第七节紫菜叶状体的栽培第八节紫菜的采收与加工第九节紫菜栽培中的病害与防治紫菜栽培发展史：1、最原始的办法采用简单工具清除或火把烧除，清除岩礁上的杂藻及野贝来增殖紫菜；2、300－400年前，采用石灰水处理岩礁上的杂藻及野贝来增殖紫菜；3、解放后，开展了紫菜生活史研究，找到了进行紫菜人工栽培所需要的紫菜种子——壳孢子；4、60年代前后，开展了紫菜人工栽培实验，先后解决了紫菜的人工育苗、采苗、附苗、栽培管理以及施肥等问题，获得了紫菜全人工栽培实验的成功，使紫菜的养殖得到了突飞猛进的发展5、采用现代科学技术，对紫菜的选种、育种，以及栽培技术和病害防治进行了全方位的研究，大大促进了紫菜栽培业的发展。紫菜的价值：1、营养价值高，100克紫菜干品中含：蛋白质29-35.6g糖类39.1-39.6g脂肪0.6-0.7g维生素A22600-44600国际单位维生素C2g丙氨酸3.39g甘氨酸2.35g异亮氨酸1.37g亮氨酸2.63g等17种氨基酸无机盐：Ca330mgP440mgFe32mg2、含碘量仅次于海带和裙带菜达7.5mg碘/100g，是补碘佳品3、具有重要的药用价值，治疗甲状腺，降低血清中的胆固醇含量，软化血管和降低血压等都具有显著疗效4、含有10－15％的琼胶，成为仅次于石花菜和江蓠的琼胶原藻第一节紫菜的生物学一、分类地位紫菜属于：红藻门（Rhodophyta）原红藻纲（Protoflorideae）红毛菜目（Bangiales）红毛菜科（Bangiacea）紫菜属（porphyra）目前世界上已经记录的134个紫菜种中，我国就分布有22个但目前我国进行人工栽培的紫菜品种主要为两个：条斑紫菜（Porphyrayezoensis）：山东、辽宁和江苏坛紫菜（Porphyrahaitanensis）：福建和浙江二、叶状体结构1、藻体由一层或两层细胞组成的膜状体，可分为固着器，柄（不明显）及叶片三部分，叶片形状因种类而不同叶片柄（不明显）固着器种内固定，分类的依据之一指产生了繁殖器官时的形状紫菜外形与基部模式图坛紫菜：披针形，暗绿色带紫色，长30－40cm，宽2－4cm，厚65－110μm条斑紫菜：卵形，长卵形，紫红色或稍带绿色，长12－30cm，宽2－6cm，厚35－50μm条斑紫菜坛紫菜2、影响藻体形状的因子包括：盐度、营养盐、海水的流动性采孢子密度大，藻体细长采孢子密度小，藻体较宽海水流畅，营养条件充足，藻体可以长得很长4、紫菜叶状体的基部形状：在同种内是固定的，有契形、圆形、心脏形及脐形等3、影响紫菜藻体颜色的因子：（1）遗传因子：取决于叶绿素a和藻胆蛋白的含量（2）海水中营养盐含量的多少，其中以氮的含量影响尤为显著坛紫菜不同色素突变体5、固着器：由基部细胞伸出无色的根丝集合而成，根丝末端集合而成圆盘状，借以固着在基质上6、紫菜细胞亚显微结构（1）具一星状色素体，色素体中部有一造粉核所含色素：叶绿素a，藻蓝素，藻红素，类胡萝卜素四种色素的比例决定了紫菜外观的颜色和光泽色素体及其蛋白核（2）小胞体：扁平状或呈小胞体结构，多在高尔基体附近，在果孢子萌发体内有数层平行排列的扁平胞。（3）液泡：发达，含有特殊的内容物（4）红藻淀粉粒：靠近色素体，颗粒状，外层有膜包裹（5）片层体：为膜构造体7、紫菜叶状体边缘细胞的类型：刺缘型、全缘型、边缘型依边缘细胞的不同，可以将紫菜种类分为三个组：刺缘组、全缘组和边缘组分类依据之一三、丝状体结构丝状体的生长发育可人为划分为5个时期：果孢子及其萌发期丝状藻丝期膨大藻丝期双分孢子（壳孢子囊）期壳孢子期1、果孢子及其萌发期（1）形状大小：比单孢子小，圆球形，无细胞壁，只有原生质膜，10－13μm，比重比海水大，无鞭毛，无游动能力，但可微作变形运动（2）色素体：一个星状色素体集中于中央（3）特性：具有溶解CaCO3的特殊能力2、丝状藻丝期：营养时期，也称营养藻丝（1）形状大小：细胞为细长圆柱状，不规则分枝，大小不一，长宽比约为5～10：1（2）色素体：侧生带状（3）颜色：鲜红色3、膨大藻丝期：营养时期过渡到繁殖时期的阶段，也叫孢子囊枝（1）形状大小：细胞壁比丝状藻丝厚而且有隆起，越接近成熟，细胞壁隆起越明显，尚未成熟的细胞长：宽≈2～3:1，成熟的比值相等或宽稍大于长（2）色素体：每个细胞一个星状色素体，色素体中央有一蛋白核4、双分孢子期：膨大细胞逐渐饱满充实，细胞更短、更粗，长度和宽度逐渐接近，内容物双分为两个孢子，称为双分孢子（1）形状：扁椭圆形（2）色素体：弥散状，色素体由星状逐渐集中于中央而成不规则状（3）颜色：土黄色5、壳孢子放散：双分孢子形成后，膨大藻丝的细胞横壁融化消失，壳孢子枝顶端形成不定形的放散孔，壳孢子由放散口逸出，随海水漂流，一旦触到适合附着的基质，便立即附着，并作短时间的变形运动而后固着。（1）形状大小：球形，无细胞壁，色素体集中于中央，呈不规则形，大小为10－12微米（2）壳孢子放散条件：a.自身成熟度（双分孢子大量形成）；b.外界条件：自然苗：要求温度下降人工苗：坛紫菜要求下海刺激或室内流水刺激条斑紫菜要求降温或更换新的培养液丝状体不同发育阶段形态结构比较：发育阶段形状细胞长、宽长宽比色素体颜色果孢子圆球形10－13星状丝状藻体细圆柱形10－50、2－55～10：1侧生带状鲜红色膨大藻丝圆柱形20－30、11－162～3：1星状深红色双分孢子扁椭圆形11－15弥散状土黄色壳孢子圆球状10－13四、繁殖方式（1）果孢子囊的形成：营养细胞→果孢→合子→果孢子囊1、有性繁殖：受精分裂粉红色或紫红色不同种类，果孢子囊分裂方式不同，可用分裂式♀？A？B？C？来表示，分裂式中：A——代表一个水平轴上细胞的个数B——代表另一个水平轴上细胞的个数C——代表垂直轴上细胞的个数？——代表具体数字如：条斑紫菜：♀16A2B2C4坛紫菜：♀16A2B2C4，♀32A2B4C4（少数）甘紫菜：♀64A4B4C4各种紫菜果孢子囊的排列方式A、甘紫菜果孢子囊；B、边紫菜果孢子囊C、圆紫菜果孢子囊上部分为藻体表面观，下部为藻体横切面观（2）精子囊器的形成：营养细胞→精子囊母细胞→精子囊器精子囊器中有很多精子囊，每个囊中有一个精子，种类不同，分裂方式也不同，同样也可用分裂式表示：坛紫菜：♂128A4B4C8或♂256A4B4C16条斑紫菜：♂128A4B4C8甘紫菜：♂64A4B4C4分裂乳白色各种紫菜精子囊的排列方式A、甘紫菜精子囊；B、边紫菜精子囊；C、条斑紫菜精子囊；D、坛紫菜精子囊上部分为藻体表面观，下部为藻体横切面观精子成熟后便离开精子囊落到水中，由于精子无鞭毛，不能运动，只能随海水漂流到雌性藻体的果孢上，在受精丝的帮助下进行受精。受精丝：果孢在一端或两端长出突起，不是独立细胞，属于果孢的一部分，是果孢产生的临时性突起，起帮助受精的作用，受精后逐渐萎缩（3）紫菜藻体的性别：雌雄异体：精子囊器和果孢子囊不是位于同一藻体上（雄的一株，雌的一株）如：长紫菜，拟线形紫菜雌雄同体：在一株藻体上既有精子囊，又有果孢子囊，如：条斑紫菜的白色条状斑纹精子囊器镶嵌在果孢子囊中，圆紫菜等雌雄同体少＋雌雄异体多：如坛紫菜雌雄同体多＋雌雄异体少：如半叶紫菜2、无性繁殖：产生单孢子（1）产生单孢子的过程：壳孢子→小叶状体→营养细胞→单孢子囊→放散单孢子（2）单孢子的形态：外形与果、壳孢子相似，稍大，无细胞壁，只有原生质膜，内容物丰富，颜色偏黄红色，色素体集中于中央呈星状。附着后产生细胞壁，直接萌发成叶状体（4）产生单孢子的藻体大小：甘紫菜：1mm的幼芽产生单孢子（肉眼看不见大小时即产生）条斑紫菜：十几个细胞时就能产生单孢子单孢紫菜：幼芽——成体均可产生圆紫菜：小苗——成体均可产生，夏季以小紫菜的形式度夏（3）单孢子在生产中的作用：苗种来源的途径，产生的幼苗生长快，生长的叶状体质量好五、紫菜生活史类型：1、叶状体与丝状体交替，叶状体上产生单孢子，如：条斑紫菜、甘紫菜、单孢紫菜2．叶状体与丝状体交替，叶状体上不产生单孢子，如：坛紫菜。具无性繁殖不具无性繁殖紫菜生活史六、紫菜属种的分类分类依据：1、营养细胞的层数（单层或双层）2、体细胞中色素体的个数（1个或2个色素体）3、藻体边缘细胞的排列方式（边缘、刺缘，全缘）4、果孢子囊和精子囊器的分裂方式5、藻体形状等1．藻体为一层细胞·········································21．藻体为两层细胞········································双皮层紫菜亚属2．每个细胞具一个色素体··································3（真紫菜亚属）2．每个细胞具两个色素体································双色素体紫菜亚属（国外）3．藻体边缘细胞排列整齐································4（全缘紫菜组）3．藻体边缘细胞有锯齿状突起····························5（刺缘紫菜组）3．藻体边缘细胞由数排退化细胞组成···········边缘紫菜组（边紫菜）p.marginata4．切面观精子囊为4层，果孢子囊为2层··················甘紫菜p.tenera4．切面观精子囊为8层，果孢子囊为4层，精子囊混生在果孢子囊中呈条斑状··条斑紫菜p.yezoensis5．披针形，主要为雌雄异体·······························65．圆形，雌雄同体·······································76．基部圆形，雌雄异体，厚不及60微米····················长紫菜p.dentata6．基部脐形，主要为雌雄异体，厚在60微米以上············坛紫菜p.haitanensis7．不呈裂片，果孢子囊表面观有8个························圆紫菜p.suborbiculata7．呈裂片或簇状，果孢子囊表面观为4或5个················皱紫菜p.crispata在野外采集到的一株紫菜，具有如下特征：1、藻体为1层细胞2、体细胞中只具有一个星状色素体3、藻体边缘细胞排列整齐4、切面观精子囊为8层，果孢子囊为4层，精子囊混生在果孢子囊中呈条斑状5、藻体为长卵形属于何种紫菜？1．藻体为一层细胞·········································21．藻体为两层细胞········································双皮层紫菜亚属2．每个细胞具一个色素体··································3（真紫菜亚属）2．每个细胞具两个色素体································双色素体紫菜亚属（国外）3．藻体边缘细胞排列整齐································4（全缘紫菜组）3．藻体边缘细胞有锯齿状突起····························5（刺缘紫菜组）3．藻体边缘细胞由数排退化细胞组成···········边缘紫菜组（边紫菜）p.marginata4．切面观精子囊为4层，果孢子囊为2层··················甘紫菜p.tenera4．切面观精子囊为8层，果孢子囊为4层，精子囊混生在果孢子囊中呈条斑状··条斑紫菜p.yezoensis5．披针形，主要为雌雄异体·······························65．圆形，雌雄同体·······································76．基部圆形，雌雄异体，厚不及60微米····················长