萱藻全人工育苗技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種萱藻全人工育苗技術(shù)，其步驟為：（1）種質(zhì)制備：由當(dāng)年采集的萱藻種菜制備而成，或由往年保存的種質(zhì)復(fù)蘇獲得；（2）種質(zhì)擴(kuò)增：使用氣升式光生物反應(yīng)器擴(kuò)增萱藻種質(zhì)；（3）種質(zhì)誘導(dǎo)，使萱藻種質(zhì)產(chǎn)生成熟的單室孢子囊；（4）孢子采苗：刺激單室孢子囊放散孢子，并采孢子于維尼綸與聚氯乙烯混紡的網(wǎng)簾上；（5）幼苗室內(nèi)培育；（6）海上養(yǎng)殖：采用筏式養(yǎng)殖，經(jīng)60-80天海上養(yǎng)殖，可育成體長(zhǎng)60-100cm，密度為80-120株/厘米苗繩的商品萱藻。本發(fā)明可提高萱藻采苗效率，保證商品苗的穩(wěn)定產(chǎn)量，具有種質(zhì)利用率高、幼苗附著牢靠、育苗成本低、生產(chǎn)效益好等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于萱藻規(guī)模化工廠育苗及人工養(yǎng)殖。
【專利說(shuō)明】萱藻全人工育苗技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海藻養(yǎng)殖技術(shù)，特別涉及一種萱藻全人工育苗技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]萱藻iScytosiphon 1mentaria )隸屬褐藻門(mén)),系泛溫性海藻，在我國(guó)廣泛分布于北起遼東半島南至廣東省海陵島之間的沿海地區(qū)。萱藻具有異形世代交替的生活史，宏觀的管狀藻體為配子體階段，微觀的絲狀體、墊狀體和類墊狀體為孢子體階段。絲狀體、墊狀體和類墊狀體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，影響轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素是溫度，高溫條件可以促使絲狀體形成類墊狀體、墊狀體，而低溫條件則使類墊狀體和墊狀體形成絲狀體。萱藻絲狀體具有易保存、生長(zhǎng)快速的特性，是萱藻保種、擴(kuò)增、采苗的材料。
[0003]萱藻富含褐藻酸、蛋白質(zhì)、不溶性膳食纖維、EPA，還具有巖藻留醇、豆蘧酸等營(yíng)養(yǎng)成分，各種氨基酸組成比例平衡、口感鮮美，備受沿海地區(qū)居民的推崇。據(jù)報(bào)道，從萱藻中提取的活性成分對(duì)Ehrlich瘤細(xì)胞抑制率達(dá)到69.8%，在46種常見(jiàn)海藻的提取物中居于首位，并且萱藻中的活性成分還可對(duì)HL-60腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)起抑制作用，上述研究均說(shuō)明萱藻在抗腫瘤應(yīng)用方面極具開(kāi)發(fā)價(jià)值。同時(shí)，作為一種大型海藻，萱藻在改善水體富營(yíng)養(yǎng)化、養(yǎng)殖海區(qū)生態(tài)修復(fù)等方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。在市場(chǎng)供不應(yīng)求而野生資源又嚴(yán)重匱乏的情況下，開(kāi)展萱藻規(guī)模化育苗與人工養(yǎng)殖已勢(shì)在必行。
[0004]實(shí)現(xiàn)萱藻全人工育苗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于采苗。據(jù)報(bào)道，曾有學(xué)者以萱藻絲狀體切碎的方式進(jìn)行采苗，但經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室研究人員反復(fù)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)此法并不適用于萱藻的大規(guī)模人工育苗。目前關(guān)于絲狀體能否直接生出幼葉狀體、以何種機(jī)制生出幼葉狀體的問(wèn)題國(guó)內(nèi)外專家尚未達(dá)成共識(shí)，以絲狀 體作為萱藻幼苗的“種子”在數(shù)量及密度上難以達(dá)到由單室孢子囊放散的孢子量的數(shù)量級(jí)。而且，切碎的絲狀體只能“粘附”于附著基上，這種“粘附”是不牢靠的，難以經(jīng)受風(fēng)浪的沖擊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和弊端，本發(fā)明的目的是提供一種采用孢子采苗的萱藻全人工育苗技術(shù)，不僅可以提高種質(zhì)利用率，還可以解決幼苗附著差、密度低等問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟:
(1)種質(zhì)制備:由當(dāng)年采集的萱藻制備而成，或由往年保存的種質(zhì)復(fù)蘇獲得；
(2)種質(zhì)擴(kuò)增:將種質(zhì)接種于氣升式光生物反應(yīng)器中進(jìn)行擴(kuò)增；
(3)種質(zhì)誘導(dǎo):將擴(kuò)增后的萱藻種質(zhì)在誘導(dǎo)條件下進(jìn)行培養(yǎng)，形成成熟的單室孢子囊；
(4)孢子采苗:將誘導(dǎo)后的單室孢子囊進(jìn)行陰干刺激使孢子放散，再以網(wǎng)簾采集孢子；采用流水刺激法沖洗陰干后的種質(zhì)促使孢子放散，當(dāng)水體中孢子密度達(dá)到15-25X 104ind./mL后，以網(wǎng)簾采集孢子；將網(wǎng)簾投入孢子水中，使孢子附著在網(wǎng)簾上，附著時(shí)間為12-48小時(shí)，附著密度為10X40倍鏡下，附著有孢子的載玻片上單個(gè)視野孢子數(shù)為5-15 個(gè)；(5)幼苗室內(nèi)培育:孢子經(jīng)自然萌發(fā)后形成幼苗，幼苗在室內(nèi)培育7-14天，控制培育條件使幼苗平均體長(zhǎng)達(dá)300-800 μ m ；
(6)海上養(yǎng)殖:培育的幼苗采用筏式平掛養(yǎng)殖，投掛深度40-120厘米；海上養(yǎng)殖天數(shù)為60-80 天。
[0007]在上述步驟中，所述步驟(1)中當(dāng)年種質(zhì)制備方法為:選擇成熟萱藻種菜，其特征為藻體深褐色、表面具有配子囊斑、中空縊節(jié)；使用消毒海水沖洗管狀藻體的內(nèi)外表面，將洗凈的萱藻種菜于6-12°C的培養(yǎng)箱中陰干1-3小時(shí)后，投入4-8°C的消毒海水中放散雌、雄配子，4-24小時(shí)后雌雄配子結(jié)合成合子，將其取出在溫度8-16°C，光照時(shí)長(zhǎng)12小時(shí)，光照強(qiáng)度18.0-54.0 μ mol/ Cm2.s)的條件下培養(yǎng)40天，每3_5天全量更換培養(yǎng)水體，獲得萱藻絲狀體，即種質(zhì)。
[0008]所述往年保存的種質(zhì)源自萱藻種質(zhì)庫(kù)，由連續(xù)多年采集不同地域的萱藻種質(zhì)建立而成，其種質(zhì)制備方法與當(dāng)年種質(zhì)制備方法相同。
[0009]所述步驟(2)中種質(zhì)擴(kuò)增的條件為:種質(zhì)接種密度為0.1-0.5mg/mL，溫度18-22°C，光照時(shí)長(zhǎng)12-16小時(shí)，光照強(qiáng)度43.2-108.0 μ mol/ (m2*s);控制培養(yǎng)水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽NO3-N為40-80mg/mL，Ρ0/-Ρ為1_4 mg/mL,每5_7天全量更換培養(yǎng)水體。
[0010]所述步驟(3)中種質(zhì)誘導(dǎo)條件為:溫度14-18°c，光照時(shí)長(zhǎng)8-12小時(shí)，光照強(qiáng)度14.4-36.0 μ mol/ (m2*s);控制培養(yǎng)水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽 NO3-N 為 10-40 mg/mL，Ρ0/-Ρ 為 20-80mg/mL，每5-7天全量更換培養(yǎng)水體；誘導(dǎo)時(shí)間為20-35天。
[0011]所述步驟(4)中陰干刺激是指脫水避光條件下刺激經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)的萱藻種質(zhì)，刺激時(shí)間3-5小時(shí)，保持室溫10-18°C ;所述流水刺激法是指用水溫10-14°C的砂濾海水沖洗陰干后的種質(zhì)促使孢子放散；其中所述的網(wǎng)簾為孔徑8-lOcm、直徑7mm維尼綸與聚氯乙烯混紡的網(wǎng)簾。 [0012]所述步驟(5)中幼苗室內(nèi)培育條件為:培育周期7-14天，水溫8-18 °C，光照時(shí)長(zhǎng)8-12小時(shí)，前期光照強(qiáng)度9.0-36.0 μ mo I /(m2.s )，時(shí)間為3-5天；中期光照強(qiáng)度36.0-72.0 μ mol/ (m2.s)，時(shí)間 2-4 天；后期光照強(qiáng)度 72.0-144.0 μ mol/ (m2.s)，時(shí)間為
2-5 天。
[0013]所述步驟(6)中海上養(yǎng)殖要求海區(qū)水溫穩(wěn)定在18°C以下。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先，應(yīng)用本發(fā)明可極大的緩解種質(zhì)擴(kuò)增壓力，實(shí)現(xiàn)以需定產(chǎn)，從而減少能源和人力方面的付出，提高種質(zhì)利用率，降低生產(chǎn)成本；其次，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)種質(zhì)形成單室孢子囊的步驟，可在采苗階段獲得大量的游動(dòng)孢子，進(jìn)而提高了網(wǎng)簾上單位面積幼苗數(shù)量，最終提升了萱藻產(chǎn)量；再次，以萱藻孢子做為采苗的“種子”可加強(qiáng)幼苗附著的牢靠程度，降低了海上養(yǎng)殖的風(fēng)險(xiǎn)；最后，本發(fā)明的技術(shù)路線操作簡(jiǎn)單，可實(shí)施性強(qiáng)，便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，下列實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不是限制其保護(hù)范圍的。
[0016]實(shí)施例1:
萱藻種菜于當(dāng)年2月下旬采集自山東長(zhǎng)島附近海域，選擇藻體深褐色、表面具有配子囊斑、中空縊節(jié)的成熟葉狀體,并以消毒海水沖洗管狀藻體內(nèi)外表面。將洗凈后的藻體置于12°C的培養(yǎng)箱中陰干3小時(shí)后，投入預(yù)先布有載玻片的消毒海水中放散雌、雄配子，24小時(shí)后雌雄配子結(jié)合成合子，取出附有萱藻合子的載玻片于250mL的三角燒瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為水溫16°C，光照時(shí)長(zhǎng)12小時(shí)，光照強(qiáng)度18.0-54.0 μ mol/ (m2*S)，每3_5天全量更換培養(yǎng)水體。培養(yǎng)40天后，合子發(fā)育成絲狀體，即為當(dāng)年種質(zhì)。
[0017]使用萱藻當(dāng)年種質(zhì)于6月10日開(kāi)始擴(kuò)增，擴(kuò)增條件為溫度21°C，光照時(shí)長(zhǎng)14小時(shí)，光照強(qiáng)度為54.0μπιΟ1/ (m2*s)0擴(kuò)增后的種質(zhì)于10月2日進(jìn)行誘導(dǎo)，條件為溫度16°C，光照時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)，光照強(qiáng)度為14.4 μ mol/ (m2*s)0控制培養(yǎng)水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽Ν03—Ν(10-40mg/mL),P043一P(20-80mg/mL),每5-7天全量更換培養(yǎng)水體。誘導(dǎo)30天至11月I日單室孢子囊發(fā)育成熟，其特征為:顏色變?yōu)樯詈稚?，?xì)胞膨大明顯，直徑達(dá)60-80 μ m。誘導(dǎo)成熟的種質(zhì)于11月2日進(jìn)行采苗。預(yù)先將10畝的維尼綸與聚氯乙烯混紡的網(wǎng)簾鋪在7立方米的采苗池中，將種質(zhì)陰干刺激6小時(shí)后收集于160目篩絹網(wǎng)兜中。以10°C的砂濾海水沖洗網(wǎng)兜，使孢子水直接流入采苗池中至孢子水完全浸沒(méi)網(wǎng)簾，孢子密度為15-25X 104ind./mL，孢子水使用量約5立方米，網(wǎng)簾與孢子水接觸時(shí)間為48小時(shí)。11月4日將附有孢子的網(wǎng)簾放至室內(nèi)池中培育，培育時(shí)間為11天，條件為水溫9-ll°C，光照時(shí)長(zhǎng)9小時(shí)。前期光照強(qiáng)度為9.0-36.0ymol/ (m2*s)，培養(yǎng)5天；中期光照強(qiáng)度為36.0-72.0ymol/ (m2.s)，培養(yǎng)2天；后期光照強(qiáng)度為72.0-144.0 μ mol/ (m2*s),培養(yǎng)4天；培育過(guò)程中，每3天全量更換培養(yǎng)水體。培育11天后，通過(guò)顯微鏡檢可觀察到每厘米苗繩長(zhǎng)出的幼苗數(shù)大于150株，網(wǎng)簾出苗數(shù)量達(dá)到海上養(yǎng)殖要求。11月16日，砣磯島養(yǎng)殖海區(qū)水溫穩(wěn)定在18°C以下，且海況適宜養(yǎng)殖作業(yè)。將長(zhǎng)有幼苗的網(wǎng)簾水平投掛于養(yǎng)殖筏架上，投掛深度40-120厘米。海上養(yǎng)殖60天后，萱藻平均長(zhǎng)度大于60厘米，畝產(chǎn)量可達(dá)鮮重1.3噸以上，達(dá)到了采收標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]本實(shí)施例顯示，由于應(yīng)用孢子采苗法提高了生產(chǎn)效率，即使采集當(dāng)年種質(zhì)為材料亦可滿足該年度生產(chǎn)需求，展現(xiàn)出本法在生產(chǎn)應(yīng)用中的高效性和操作的簡(jiǎn)易性。
[0019]實(shí)施例2:
萱藻種質(zhì)獲得方法同實(shí)施例1，連續(xù)多年采集不同地域的萱藻種質(zhì)建立萱藻種質(zhì)庫(kù)。從該種質(zhì)庫(kù)中選取健康種質(zhì)于6月I日開(kāi)始擴(kuò)增，擴(kuò)增采用充氣培養(yǎng)的方式進(jìn)行，其他條件為溫度20°C，光照時(shí)長(zhǎng)12小時(shí)，光照強(qiáng)度為72.0ymol/ (m2*s)0 9月26日對(duì)擴(kuò)增后的種質(zhì)進(jìn)行誘導(dǎo)，條件為溫度18°C，光照時(shí)長(zhǎng)10小時(shí)，光照強(qiáng)度為21.6 μ mol/ (m2*s)0控制培養(yǎng)水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽NOfN (10-40mg/mL)，PO/一P (20-80 mg/mL)，每5-7天全量更換培養(yǎng)水體。誘導(dǎo)26天至10月21日，萱藻單室孢子囊發(fā)育成熟，其特征為:顏色變?yōu)樯詈稚?，?xì)胞膨大明顯，直徑達(dá)60-80 μ m。誘導(dǎo)成熟的種質(zhì)于10月22日進(jìn)行孢子采苗。采苗過(guò)程在育苗車(chē)間采苗池內(nèi)進(jìn)行，成熟的種質(zhì)陰干刺激5小時(shí)，以12.(TC的砂濾海水沖洗，使萱藻孢子放散到水體中并獲得孢子水，孢子密度為15-25X 104ind./mL。將維尼綸與聚氯乙烯混紡的網(wǎng)簾投放于孢子水中，網(wǎng)簾與孢子水接觸時(shí)間為36小時(shí)，每畝網(wǎng)簾使用0.6-0.8立方米孢子水。10月24日將附有孢子的網(wǎng)簾轉(zhuǎn)移至室內(nèi)池中暫養(yǎng)，室內(nèi)培育9天，條件為水溫16°C，光照時(shí)長(zhǎng)10小時(shí)。前期光照強(qiáng)度為9.0-36.0 μ mol/ (m2*S)，培養(yǎng)3天；中期光照強(qiáng)度為36.0-72.0 μ mol/(m2 .s)，培養(yǎng) 2 天；后期光照強(qiáng)度為 72.0-144.0 μ mol/(m2.s)，培養(yǎng) 4 天；培育過(guò)程中，每3天全量更換培養(yǎng)水體。培育9天后，通過(guò)顯微鏡檢可觀察到每厘米苗繩長(zhǎng)出的幼苗有150-300株，網(wǎng)簾出苗數(shù)量達(dá)到生產(chǎn)要求。11月2日，長(zhǎng)島養(yǎng)殖海域連續(xù)10天水溫穩(wěn)定在18°C以下，達(dá)到海上養(yǎng)殖要求。將長(zhǎng)有幼苗的網(wǎng)簾水平投掛于養(yǎng)殖筏架上，投掛深度40-120厘米。海上養(yǎng)殖60-80天即可長(zhǎng)成80-100厘米的成品萱藻，畝產(chǎn)量可達(dá)鮮重1.3-1.6噸。本實(shí)施例表明了孢子采苗的簡(jiǎn)易性和高效性，以及萱藻全人工育苗技術(shù)應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)的潛力。
[0020]以上僅對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不僅僅限定于以上實(shí)施例，在本發(fā)明的所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中，只要掌握通常知識(shí)，就可以在其技術(shù)要旨范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更，其都沒(méi)有超出本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于它包括以下步驟: (1)種質(zhì)制備:由當(dāng)年采集的萱藻制備而成，或由往年保存的種質(zhì)復(fù)蘇獲得； (2)種質(zhì)擴(kuò)增:將種質(zhì)接種于氣升式光生物反應(yīng)器中進(jìn)行擴(kuò)增； (3)種質(zhì)誘導(dǎo):控制條件使擴(kuò)增后萱藻種質(zhì)形成成熟的單室孢子囊； (4)孢子采苗:將誘導(dǎo)后的單室孢子囊進(jìn)行陰干刺激使孢子放散，再以網(wǎng)簾采集孢子；采用流水刺激法沖洗陰干后的種質(zhì)促使孢子放散，當(dāng)水體中孢子密度達(dá)到15-25X 104ind./mL后，以網(wǎng)簾采集孢子；將網(wǎng)簾投入孢子水中，使孢子附著在網(wǎng)簾上，附著時(shí)間為12-48小時(shí)，附著密度為10X40倍鏡下，附著有孢子的載玻片上單個(gè)視野孢子數(shù)為5-15 個(gè)； (5)幼苗室內(nèi)培育:孢子經(jīng)自然萌發(fā)后形成幼苗，幼苗在室內(nèi)培育7-14天，控制培育條件使幼苗平均體長(zhǎng)達(dá)300-800 μ m ； (6)海上養(yǎng)殖:培育的幼苗采用筏式平掛養(yǎng)殖，投掛深度40-120厘米；海上養(yǎng)殖天數(shù)為60-80 天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(1)所述當(dāng)年種質(zhì)制備方法為:選取成熟、洗凈的萱藻種菜于6-12°C的培養(yǎng)箱中陰干1-3小時(shí)后,投入4-8°C的消毒海水中放散雌、雄配子，4-24小時(shí)后雌雄配子結(jié)合成合子，將其取出在溫度8-16°C，光照時(shí)長(zhǎng)12小時(shí)，光照強(qiáng)度18.0-54.0 μ mol/ Cm2.s)的條件下培養(yǎng)40天，每3_5天全量更換培養(yǎng)水體，獲得萱藻絲狀體，即種質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(2)所述種質(zhì)擴(kuò)增的條件為:種質(zhì)接種密度為0`.1-0.5mg/mL，溫度18_22°C，光照時(shí)長(zhǎng)12-16小時(shí)，光照強(qiáng)度43.2-108.0 μ mol/ (m2*s);控制培養(yǎng)水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽 NO3-N 為 40_80mg/mL，Ρ0/-Ρ 為 1-4mg/mL,每5-7天全量更換培養(yǎng)水體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻孢子采苗技術(shù)，其特征在于步驟(3)所述種質(zhì)誘導(dǎo)條件為:溫度14-18°C，光照時(shí)長(zhǎng)8-12小時(shí)，光照強(qiáng)度14.4-36.0 μ mol/ (m2*s);控制培養(yǎng)水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽NO3-N為10-40 mg/mL, Ρ0/-Ρ為20-80 mg/mL,每5-7天全量更換培養(yǎng)水體；誘導(dǎo)時(shí)間為20-35天。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(4)所述陰干刺激是指脫水避光條件下刺激經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)的萱藻種質(zhì)，陰干刺激時(shí)間3-5小時(shí)，保持室溫10-18°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(4)所述流水刺激法是用水溫10-14°C的砂濾海水沖洗陰干后的種質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(4)所述網(wǎng)簾為孔徑8-10cm、直徑7_維尼纟侖與聚氯乙烯混紡的網(wǎng)簾。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(5)所述幼苗室內(nèi)培育條件為:水溫8-18 °C，光照時(shí)長(zhǎng)8-12小時(shí)，前期光照強(qiáng)度9.0-36.0 μ mol/ (m2*s),時(shí)間為3-5天；中期光照強(qiáng)度36.0-72.0 μ mol/ (m2*s),時(shí)間2-4天；后期光照強(qiáng)度72.0-144.0 μ mol/ (m2.s)，時(shí)間為 2-5 天。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萱藻全人工育苗技術(shù)，其特征在于步驟(6)所述海上養(yǎng)殖要求海區(qū)水溫穩(wěn)定在18°C以下。
【文檔編號(hào)】A01G33/00GK103858745SQ201410094497
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】宮相忠, 高偉, 張文健, 邢永澤, 張必達(dá) 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)