不同色泽坛紫菜的生长性状及选育的研究

论文摘要

本文通过对棕褐色、褐色、褐绿色、翠绿色、红棕色、桔红色、紫色7种色泽坛紫菜在适宜环境、高盐环境、低盐环境、高温环境、低氮（N）磷（P）环境中的生长发育及人工选育新品系进行研究,获得了生长迅速、抗高温、抗低盐、抗低N、P的不同品系。通过SRAP标记技术对各色泽坛紫菜纯系进行了遗传分析,为不同色泽坛紫菜的杂交育种和经济性状选育提供了理论依据:1、对7种色泽坛紫菜在适宜环境中的生长性状进行研究,培育出超薄、生长快速、藻胆蛋白含量高、性状稳定的棕褐色、红棕色品系:（1）棕褐色F3叶状体的平均长度为对照组的2.99倍,平均鲜重量为对照组的10.28倍,中部平均厚度比对照组薄37.5%。其总藻胆蛋白含量为对照组的2.05倍,总氨基酸含量比对照组高42.95%,游离氨基酸总量比对照组高80.87%;（2）红棕色F3叶状体的平均长度为对照组的1.68倍,平均鲜重量为对照组的4.46倍,中部平均厚度比对照组薄43.75%。其总藻胆蛋白含量为对照组的1.81倍,总氨基酸含量比对照组高50.21%,游离氨基酸总量比对照组高43.58%。2、以野生坛紫菜在正常盐度环境中的生长为对照,对褐绿色、翠绿色、红棕色坛紫菜F1叶状体在不同盐度环境中的生长性状进行研究,发现3种色泽坛紫菜在低盐环境中培养20d后均无成熟、腐烂现象发生,除翠绿色藻体在盐度40中的平均鲜重量低于对照组外,3种色泽坛紫菜在盐度40、35、15、10中的平均长度和鲜重量均高于对照组。翠绿色、红棕色藻体在盐度40、35、15、10中培养20d后的总藻胆蛋白含量均显著高于对照组。3种色泽坛紫菜均能够在低盐（15、10）中很好地生长,且对高盐度环境具有良好的适应能力。挑选红棕色坛紫菜进行F2、F3的培养,获得了在盐度10左右生长良好、性状稳定的红棕色品系,可为坛紫菜向河口区、低盐度水域扩大养殖提供有用的种质。3、对褐绿色、翠绿色、红棕色3种色泽坛紫菜和野生坛紫菜在高温（26℃、27℃、28℃、29℃、30℃）环境中的生长发育进行研究,发现3种色泽坛紫菜的耐高温能力均优于对照组。褐绿色F2叶状体较F1叶状体的耐高温特性有所提高,F2叶状体在29℃、30℃中培养10d后移至正常培养液中仍可恢复生长,表现出较强的耐高温特性。翠绿色和红棕色藻体比对照组耐高温,在28℃、29℃、30℃的高温环境中培养10d后,移至适宜环境中仍可恢复生长。红棕色F2叶状体较F1叶状体的耐高温特性有所下降,在29℃、30℃中的耐高温能力下降,但仍高于对照组。4、对褐色、褐绿色、翠绿色、红棕色4种色泽坛紫菜F1叶状体和野生坛紫菜在低N、P环境（N含量仅为海区的1/100、P含量仅为海区的1/15）中的生长发育情况进行研究,发现4种色泽坛紫菜的平均鲜重量均显著高于对照组,且在低N、P海水中存活的时间较对照组长。褐绿色和红棕色藻体表现出较强的耐低N、P特性,对这两种色泽坛紫菜进行F2、F3耐低N、P能力的研究,发现两个品系的藻体均具有极强的耐低N、P能力:（1）褐绿色藻体在低N、P环境中培养21d才停止生长,叶片无成熟现象,仅轻微的腐烂和萎缩;F33-4cm长的藻体培养1821d后的平均长度比对照组长28.7cm,平均鲜重量为对照组的12.39倍;（2）红棕色藻体在相同条件下培养15d后停止生长,叶片无成熟、腐烂和萎缩,三代叶状体在低N、P甚至无N、P环境下的耐受力和生长状况均比较稳定且有所提高,遗传性状比较稳定;F3 3-4cm长的藻体培养1315d后的平均长度比对照组长23.16cm,平均鲜重量为对照组的11.13倍。5、应用SRAP标记技术对棕褐色、褐色、褐绿色、红棕色、桔红色、紫色6种色泽坛紫菜进行遗传分析,获得了90.38%的多态位点百分率,有效地检测出坛紫菜种内存在的丰富的遗传变异位点。6种色泽坛紫菜间的遗传距离为0.3324～0.6787,平均为0.5337;它们同对照组的遗传距离为0.5147～0.7688,平均为0.6293。此外,6种不同色泽坛紫菜间的有效等位基因数为1.6040,期望杂合度为0.3418,Shannon多样性指数指数为0.4991。这些结果均表明6种不同色泽坛紫菜间存在着较高的遗传多样性水平,而且同对照组相比,也发生了明显的遗传变异,可为后续的坛紫菜遗传育种提供丰富的遗传变异位点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 坛紫菜的生活史、生态习性及体细胞育苗
• 1.1.1 生活史
• 1.1.2 生态习性
• 1.1.3 叶状体的体细胞育苗
• 1.2 紫菜色素突变体的研究
• 1.2.1 色素突变体的发现
• 1.2.2 色素突变体的应用价值
• 1.3 紫菜藻胆蛋白和叶绿素的研究
• 1.3.1 紫菜的捕光系统
• 1.3.2 紫菜藻胆蛋白和叶绿素的功能及其价值
• 1.4 紫菜的分子标记辅助育种
• 1.4.1 紫菜分子标记辅助育种原理及其研究概况
• 1.4.2 SRAP 分子标记
• 1.5 本研究的目的与意义
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 材料及设备
• 2.1.1 材料来源
• 2.1.1.1 丝状体和叶状体的来源
• 2.1.1.2 SRAP 分析材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 丝状体生长性状的测定
• 2.2.2 叶状体生长性状的测定
• 2.2.3 叶状体在不同盐度环境中的培养实验
• 2.2.4 叶状体在高温环境中的培养实验
• 2.2.5 叶状体在低N、P 环境中的培养实验
• 2.2.6 主要光合色素和活体吸收光谱的测定
• 2.2.7 SRAP 标记分析
• 2.2.7.1 DNA 的提取及检测
• 2.2.7.2 SRAP 标记分析
• 2.3 数据分析与处理
• 2.3.1 生长计算公式
• 2.3.2 SRAP 标记分析结果的数据分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 不同色泽坛紫菜丝状体和叶状体的生长发育研究
• 1丝状体的生长发育'>3.1.1 F₁丝状体的生长发育
• 1叶状体的生长性状'>3.1.2 F₁叶状体的生长性状
• 3.1.2.1 生长发育
• 3.1.2.2 品质测定
• 3.1.2.3 吸收光谱图
• 2叶状体的生长发育'>3.1.3 F₂叶状体的生长发育
• 3叶状体的培养及品质测定'>3.1.4 性状优良的F₃叶状体的培养及品质测定
• 3.1.4.1 生长发育
• 3.1.4.2 品质测定
• 3.1.5 讨论
• 3.1.5.1 生长特征分析
• 3.1.5.2 品质分析
• 3.1.5.3 活体吸收光谱分析
• 3.2 不同色泽坛紫菜在不同盐度环境中的选育研究
• 1叶状体生长性状及品质测定'>3.2.1 F₁叶状体生长性状及品质测定
• 3.2.1.1 生长发育的比较
• 3.2.1.2 品质的比较
• 2叶状体的生长性状及品质测定'>3.2.2 红棕色F₂叶状体的生长性状及品质测定
• 3.2.2.1 生长发育的比较
• 3.2.2.2 品质的比较
• 3叶状体在低盐环境中的生长性状及品质测定'>3.2.3 红棕色F₃叶状体在低盐环境中的生长性状及品质测定
• 3.2.4 讨论
• 3.3 不同色泽坛紫菜在高温环境中选育的研究
• 1叶状体生长发育的比较'>3.3.1 F₁叶状体生长发育的比较
• 2叶状体的生长发育及人工选育'>3.3.2 F₂叶状体的生长发育及人工选育
• 3.3.3 讨论
• 3.4 不同色泽坛紫菜在低N、P 环境中的选育研究
• 1叶状体生长发育的比较'>3.4.1 F₁叶状体生长发育的比较
• 3.4.2 耐低N、P 品系的选育
• 3.4.2.1 褐绿色品系在低 N、P 环境中的生长发育
• 3.4.2.2 红棕色品系在低 N、P 条件下的生长发育
• 3.4.3 讨论
• 3.5 不同色泽坛紫菜的SRAP 标记分析
• 3.5.1 SRAP-PCR 扩增结果
• 3.5.2 遗传多样性分析结果
• 3.5.3 6 个色泽坛紫菜及1 个对照组材料间的聚类分析
• 3.5.4 讨论
• 3.5.4.1 各色泽坛紫菜的 SRAP 标记分析
• 3.5.4.2 遗传距离在杂种优势预测中的作用
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表的学术论文目录