国家自然科学基金(31072208) 作品数:39 被引量:108 H指数:7 相关作者: 严兴洪 丁洪昌 李琳 黄林彬 王长青 更多>> 相关机构: 上海海洋大学 象山县水产技术推广站 南通农业职业技术学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 上海市科委重大科技攻关项目 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 医药卫生 更多>>
自然条件下的坛紫菜四分体发育与性别表型观察 被引量:3 2013年 为探明野生坛紫菜的性别真相以及野外的性别观察与室内遗传杂交实验所得性别结果相反的原因,对可能影响天然坛紫菜性别的几个关键问题进行了研究。结果发现,5.8S rDNA保守区域的序列分析结果证实,野生坛紫菜群体中的雌雄同体与雌雄异体个体均属同一物种。坛紫菜颜色突变体与野生型间的杂交品系在天然条件下栽培所产生的F1叶状体出现了亲本色的分离与重组,95.6%的小叶状体(约5 mm)为由2~4色块构成的颜色嵌合体,它们长大后的每个色块只出现一种性别,颜色嵌合体也是性别嵌合体,该结果与室内杂交实验一致,这表明在自然条件下,坛紫菜的减数分裂位置与性别分离模式均未改变。但在随后的发育过程中,近基部的1~2个色块严重滞育,仅形成肉眼较难发现的小藻块,构成假根和基部,它们基本不成熟,造成嵌合体的绝大部分藻体由梢部的1~2个色块发育而来,嵌合体比例降至42.1%。但即使是雌雄嵌合的个体,由于梢部色块面积通常较大且成熟远早于中、基部色块,在成熟期的初、中期,成熟个体几乎均为梢部色块成熟,表现为单性,在成熟期的晚期,中部色块开始成熟,雌雄同体比例大幅度上升。本研究表明,在天然条件下生长的坛紫菜仍以雌雄同体为主,但减数分裂产物的四分体不均衡发育以及藻体的梢、中、基部的不同步成熟均极大地降低了叶状体真实性别被观察到的概率,单凭肉眼一次性抽检,其性别往往以雌雄异体为主,少数为雌雄同体。 张源 严兴洪关键词:坛紫菜 叶状体 雌雄同体 光强和温度对圆紫菜叶状体体细胞发育分化的影响 被引量:2 2020年 以日龄60 d的圆紫菜(Pyropia suborbiculata)野生型品系(PS-WT)和突变型品系(PS-L)的叶状体为实验材料,分别酶解获得它们的离体单细胞,观察后者在液体培养基中的发育形态,并探究光强和温度对离体单细胞发育分化的影响。结果表明,圆紫菜叶状体的离体单细胞可发育成不同类型的再生体:正常苗、畸形苗、细胞团和性细胞团等。在光强为10~80μmol photons/(m^2·s)范围内,2个品系离体单细胞的再生体中正常苗、细胞团和丝状体的百分率均不存在显著性差异,适宜的高光[40~60μmol photons/(m^2·s)]可促进再生体单孢子的放散。温度在18~24℃范围内,2个品系离体单细胞的再生体中正常苗、畸形苗的百分率不存在显著性差异;但高温(27~30℃)会抑制正常苗的形成,以及促进畸形苗的形成和再生体单孢子的放散。 郭文霞 丁洪昌 严兴洪关键词:圆紫菜 温度 光强 发育分化 ^(60)Co-γ射线辐照对长紫菜的诱变效果及优良品系分离与特性分析 被引量:4 2015年 长紫菜野生型品系(PD-WT)的叶状体经60Co-γ射线辐照处理后再培养4周,出现了枣红、浅桔红、黄绿、浅桔黄等颜色的色素变异细胞块,其百分率随着辐照剂量的增加而增加;同时,从基部到梢部,其变异率也呈现上升趋势。利用酶解法获得的单个色素变异细胞经离体培养后再生成叶状体,从再生体中筛选出具有明显生长优势的新品系(PD-5)。培养30~70d,PD-5品系的叶状体最大绝对生长率和平均绝对生长率分别为3.76cm/d和2.71cm/d,分别是PD-WT品系的3.60倍和4.22倍。日龄70d时,PD-5品系的叶状体平均体长为117.42cm,是PD-WT品系的4.32倍。日龄45d的叶状体,PD-5品系的叶绿素a和总藻胆蛋白含量分别为8.41mg/g和97.07mg/g,分别比PD-WT品系增加了25.71%和104.44%;PD-5品系的叶状体平均厚度为26.79μm,比PD-WT品系降低了35.04%。PD-5品系的壳孢子放散总量高达421.16万个/贝壳,是PD-WT品系的2.19倍。综上所述,与PD-WT品系相比,PD-5品系在叶状体的生长、3种主要光合色素和色素蛋白含量以及壳孢子放散量等方面,均表现出很明显的优势,有望被培养成可大规模栽培的新品种。 李淑平 严兴洪关键词:长紫菜 叶状体 优良品系 Isolation and characterization of a heat-resistant strain with high yield of Pyropia yezoensis Ueda(Bangiales,Rhodophyta) 被引量:5 2016年 A heat-resistant Pyropia yezoensis strain YZ-4 was isolated from the regenerated blades of single somatic cells of the wild-type(WT)blades treated with 60Co-g-irradiation.When cultured at 23C and 24C,the survival and division rates of the YZ-4 conchospores were significantly higher than those of WT(P<0.01).After 16 days in culture the survival rates of YZ-4 conchospores were 71.2%and 60.8%at 23C and 24C,respectively,and the division rates of the surviving conchospores were 100%in both cases.Under the same culture conditions,the survival rates of WT conchospores were only 16.9%and 11.5%,and the division rate 99.8%and 81.8%respectively.The resistance of 50-day-aged F1 gametophytic blades of YZ-4 to the temperature rebound was also significantly higher than those of WT(P<0.01).After 30 days in culture at 18C,23C and 24C,the mean blade length increased by 8.5,4.3 and 2.3 times in YZ-4 and was only 3,0.6 and 0.4 times in WT,respectively.The mean blade weight increased 191.9,85.4 and 66.2 times in YZ-4,but only 78.2,7.8 and 4.6 times in WT.On the 15th day WT blades began to decay,but no decay was observed in YZ-4 blades even after 45 days in culture at 23C and 24C.The results obtained indicate that YZ-4 has a higher resistance to higher temperature insults than WT and it might be of value for commercial production of P.yezoensis. Hongchang Ding Binglei Zhang Xinghong Yan关键词:HEAT-RESISTANT STRAIN 条斑紫菜耐高温杂交重组品系的筛选与特性分析 被引量:3 2017年 为改善条斑紫菜优良品系TM-18藻体颜色偏红的弱点,本研究以红色型突变品系(TM-18,特点:藻体偏红色;生长快,色素蛋白含量高,具有一定的耐高温性)为父本;绿色型突变品系(OMO-1,特点:藻体绿色,生长较慢,色素蛋白含量低,耐高温性差)为母本进行种内杂交,从杂合丝状体的F1叶状体中,分离出了优良品系TW-9。通过比较它与亲本品系的特性,获得以下结果:在常温(18°C)和高温(24和25°C)下培养13 d,TW-9品系的壳孢子存活率分别为TM-18品系的1.0、1.1和1.1倍,以及OMO-1品系的1.1、4.7和7.2倍。在18°C组,3个品系的壳孢子苗畸形率无显著性差异,但在24和25°C组,TW-9品系的畸形苗率比TM-18品系分别降低了20.3%和29.5%,比OMO-1品系分别降低了74.8%和69.5%。将在18°C下培养40 d的叶状体分别置于18、24和25°C再培养10 d,TW-9品系的绝对生长率分别为TM-18品系的0.9、1.5和0.8倍,以及OMO-1品系的1.4、1.5和28倍。此外,在24°C下培养25 d或在25°C下培养10 d,OMO-1品系的藻体腐烂严重,最后完全解体;TM-18和TW-9品系藻体在24°C下培养25 d只出现轻微卷曲,但在25°C下,TM-18品系培养15 d就腐烂至完全解体,而TW-9品系培养30 d也只是轻微腐烂。在18°C下培养40 d的TW-9品系叶状体分别再在18和24°C下培养15 d,总藻胆蛋白含量分别为61.5和77.8 mg/g,分别为OMO-1品系的1.4和1.4倍,但与TM-18品系的含量相比无明显差异。在18°C下培养55 d的叶状体平均厚度,TW-9品系为25.6μm,分别比TM-18和OMO-1品系降低了13.5%和17.7%。另外,3个品系的壳孢子放散量无显著性差异。研究表明,TW-9品系不仅具有与TM-18品系相似的特性,如叶状体生长快、色素蛋白含量高、壳孢子放散量大等特性,并且它的藻体更薄、更耐高温,其颜色与野生色相近,符合生产栽培的要求,有望被培育成适宜栽培的新品种。 吴航航 丁洪昌 严兴洪关键词:条斑紫菜 优良品系 叶状体 壳孢子 耐高温 低盐胁迫下坛紫菜叶状体的转录组分析 被引量:4 2016年 为探索坛紫菜叶状体响应低盐胁迫的分子生理学机制,本研究采用第二代高通量测序技术,分析比较在正常盐度(26,对照组)和低盐度(3,胁迫组)下培养不同时间(3、6和9 h)的坛紫菜叶状体转录组数据。结果显示,测序数据经de novo组装,获得了33 872条unigenes,平均长度为612 bp;与对照组相比,3个胁迫组分别产生了1108、1638和1881条差异性表达基因。GO功能富集分析显示,一些可能与低盐胁迫相关的重要生物过程得到了显著富集,如单分子有机物代谢过程,单糖的合成代谢和分解过程,糖质新生,有机物分解代谢过程等。KEGG代谢通路富集分析发现,低盐胁迫不同时间富集到的代谢通路存在很大差异,低盐胁迫3 h响应的差异性表达基因富集到3个KEGG代谢通路,其中2个与氨基酸合成相关,1个与光合作用相关;而低盐胁迫6和9 h的差异性表达基因则大多富集到与糖类功能相关的代谢通路。荧光定量PCR(q RT-PCR)验证结果显示,所选取的8个差异性表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。上述结果说明,坛紫菜叶状体在受到低盐胁迫时,应激反应具有时间特异性,早期主要通过合成或者降解蛋白质来抵御低盐环境,随着胁迫时间延长,细胞通过改变可溶性物质的含量、减慢能量代谢等途径以抵御低盐逆境。 冯畅 丁洪昌 严兴洪关键词:坛紫菜 转录组 光强、温度和N/P比对坛紫菜叶状体单性生殖发生的影响 被引量:5 2019年 为探究培养条件对坛紫菜叶状体生长和单性生殖发生的影响,研究了不同光强、温度和N/P比下坛紫菜叶状体的生长及单性生殖发生的特点。结果显示,当光强为10~40μmol/(m2·s)时,藻体生长缓慢、成熟晚、单性生殖发生晚;光强增至60~80μmol/(m2·s)时,藻体生长加快,成熟和单性生殖发生同时提前。温度为17~20°C时,藻体生长慢、成熟晚、单性生殖发生推迟;23°C时藻体生长最快;而29°C组的藻体虽然生长受到抑制,但藻体成熟和单性生殖发生得到促进。N/P比为16∶1处理组的叶状体比其他处理组(1∶1、4∶1、32∶1和64∶1)均生长变快,N/P比为64∶1时叶状体生长最慢,但易成熟、易发生单性生殖。因此,在高光强、高温和高N/P比下,藻体成熟和单性生殖发生均提早,说明这些因素对坛紫菜叶状体单性生殖的发生有重要影响。 付阳阳 丁洪昌 林琪 钟晨辉 钟晨辉 严兴洪关键词:坛紫菜 光强 温度 叶状体 单性生殖 坛紫菜杂交重组品系的选育与特性分析 被引量:3 2015年 坛紫菜杂交重组品系(HR-6)具有叶状体生长前期生长较快,色素蛋白含量高,但成熟较早,生长期短,丝状体的壳孢子放散量较少等特性;坛紫菜另一个杂交重组品系(HR-5)具有叶状体生长前期生长较慢,色素蛋白含量高,但成熟晚,生长期较长,丝状体的壳孢子放散量多等特性。为改善HR-6品系叶状体成熟较早,壳孢子放散量较少的弱点,本文以HR-6品系为父本,HR-5品系为母本进行种内杂交,从杂合丝状体产生的F1叶状体中选育出综合性状更加优良的品系(WD-7)。在叶状体的快速生长前期(日龄30~45 d),父本品系的绝对生长率为6.68 cm/d,母本品系为3.63 cm/d,WD-7品系为6.67 cm/d;在叶状体的快速生长中后期(日龄46~60 d),父本品系的绝对生长率降至5.15 cm/d,母本品系则升至7.27 cm/d,而WD-7品系则高达11.54 cm/d。父本品系的叶状体成熟最早,培养35 d左右,大部分个体已成熟;WD-7品系遗传了母本品系成熟较晚的优点,日龄55 d之后,大部分个体才出现成熟。日龄35 d的叶状体平均厚度,WD-7品系为29.87μm,分别比父、母本品系增加了10%和16%,藻体的韧性明显增强。WD-7品系的壳孢子放散总量为183.42万个/壳,分别是父、母本品系的1.17倍和0.57倍。上述结果证实,WD-7品系不仅遗传了父本品系叶状体生长前期生长较快的特性,同时又遗传了母本品系叶状体成熟晚、生长期长、中后期生长快的优点,壳孢子放散量也比父本品系有所增加,该品系有望被培育成适宜大规模栽培的新品种。 丁洪昌 严兴洪关键词:坛紫菜 叶状体 种内杂交 条斑紫菜壳孢子的抗生素敏感性研究 被引量:3 2012年 以往研究紫菜细胞对抗生素的敏感性时,常以叶状体的酶解单离体细胞为材料,但由于来自同一个叶状体的体细胞处于不同的分化阶段,离体培养时,体细胞的成活、再生和发育途径均不相同,从而无法准确地判断抗生素对紫菜离体细胞的生长和发育影响。以成活、萌发和发育途径等几乎一致的条斑紫菜壳孢子为研究材料,较系统地观察了3种抗生素对壳孢子的成活、生长和发育的影响。结果表明:卡那霉素能促进条斑紫菜壳孢子的萌发、生长和发育。加卡那霉素培养7d,26%的壳孢子萌发体,其细胞数多于20个,比对照组多2倍,培养11d和18d,萌发体的平均长度分别为对照组的1.6倍和2.1倍。氨苄青霉素能显著地抑制条斑紫菜的壳孢子萌发、生长和发育,造成细胞的分裂速度减缓、叶状体发育异常。加氨苄青霉素培养7d,80%的壳孢子萌发体的细胞数少于15个,培养11d和18d,各试验组的壳孢子萌发体的平均长度均显著低于对照组,并且随着氨苄青霉素浓度的提高,萌发体的平均长度下降。氯霉素对条斑紫菜的壳孢子具有强烈的致死作用。加氯霉素培养7d,浓度大于100μg/mL的各试验组的壳孢子萌发体全部死亡;培养11d,低浓度组(50μg/mL)的萌发体也全部死亡,90%以上的萌发体的细胞数小于5个。由此得出,氯霉素是开展条斑紫菜基因工程的理想抗性选择压力。 薛兆亮 严兴洪关键词:条斑紫菜 壳孢子 氨苄青霉素 氯霉素 卡那霉素 条斑紫菜种内杂交优良品系的筛选与特性分析 被引量:8 2015年 以条斑紫菜(Pyropia yezoensis)野生型品系(Py-WT,特性:颜色好,生长慢,藻体厚,主要光合色素含量低,耐高温性差)的叶状体作为父本,红色突变型品系(Py-HT,特性:颜色较红,生长快,藻体薄,主要光合色素含量高,具一定的耐高温性)的叶状体作为母本进行种内杂交,从杂交丝状体的子一代叶状体中分离出1个耐高温的重组优良品系(HW-4)。在24℃下培养13 d,父本 Py-WT 和母本 Py-HT 品系的壳孢子存活率分别为18.3%和65.2%,而HW-4品系的壳孢子存活率为77.5%。在25℃下培养13 d,3个品系(Py-WT、Py-HT和HW-4)的壳孢子存活率分别为16.9%、47.1%和67.3%。在高温(24℃和25℃)下培养的HW-4品系的壳孢子存活率分别是Py-WT品系的4.2倍和4.0倍,是Py-HT品系的1.2倍和1.4倍。常温(19℃)培养50 d的壳孢子萌发体,在24℃再继续培养25 d, Py-WT、Py-HT和HW-4品系的叶状体平均体长分别增加了0.6、0.6和2.3倍, HW-4品系的平均体长分别是Py-WT和Py-HT品系的5.9倍和2.6倍;在25℃再培养25 d, Py-WT、Py-HT和HW-4品系的平均体长分别增加了0.3、0.4和1.5倍, HW-4品系的平均体长分别是 Py-WT和 Py-HT品系的5.3倍和2.1倍。另外,两个亲本品系的叶状体在高温(24℃和25℃)下培养10~15 d会卷曲和腐烂,培养至25 d时藻体严重卷曲且大面积腐烂;而HW-4叶状体在高温下培养25 d时藻体仅轻度卷曲,35 d后仍未见腐烂现象。常温(19℃)培养的HW-4叶状体分别在常温(19℃)和高温(24℃和25℃)继续培养15 d,总藻胆蛋白含量分别为76.0、111.1和132.3 mg/g,分别是Py-WT品系的3.1、2.2和2.0倍,是Py-HT品系的1.2、1.1和1.1倍,均显著高于双亲品系(P〈0.05)。3个品系的壳孢子放散量之间无显著性差异(P〉0.05)。上述结果表明,与亲本品系相比, HW-4品系的壳孢子和叶状体的耐高温性均明显提高,叶状体的生长速度和色素含量也大幅度提高,是一个生产适� 刘美君 黄林彬 严兴洪关键词:条斑紫菜 种内杂交 嵌合体 耐高温 特性分析