紫菜栽培学1(生物学).ppt
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、300400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 脂肪 0.6-0.7g 维生素A 22600-44600国际单位维生素C 2g 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：Ca 330mg P 440mg Fe 32mg,2、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1015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（Porphyra yezoensis）：山东、辽宁和江苏坛紫菜（Porphyra haitanensis）：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3040cm，宽24cm，厚65110m 条斑紫菜：卵形，长卵形，紫红色或稍带绿色，长1230cm，宽26cm，厚3550m,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，1013m，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510：1,（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23:1，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1012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 1013 星状丝状藻体 细圆柱形 1050、25 510：1 侧生带状 鲜红色膨大藻丝 圆柱形 2030、1116 23：1 星状 深红色双分孢子 扁椭圆形 1115 弥散状 土黄色壳孢子 圆球状 1013,四、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,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,复习思考题：条斑紫菜和坛紫菜在繁殖方式上有何异同？由此产生的生活史又有何异同？,
