南海五种壳状珊瑚藻的生理生态学特征和人工繁育技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 胡群菊 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 龙丽娟 |
| 关键词 | 珊瑚藻，分类鉴定，繁殖，环境因子 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 其他题名 | A preliminary study of physiological ecology and artificial propagation technology of five crustose coralline algae in South China Sea |
| 英文摘要 | 珊瑚藻（Corallinales）是一类能够在细胞间沉积碳酸钙的底栖红藻，它们广泛存在于现代海洋底栖生物区，具有较宽的生态幅，从热带海域到两极，从潮间带到水深400米的海底均有分布。珊瑚藻参与形成的红藻石床（Rhodolith / maerl Bed）是全球现代与古生代碳酸盐岩层的共同特征之一。珊瑚藻在碳循环、构建海洋生态环境、维持海洋生物多样性等功能中发挥着重要的作用。迄今为止，国外科研人员对珊瑚藻的生态功能、群落结构、物种多样性、时空变化及其对气候变化（如全球变暖和海洋酸化）的响应等进行了多方面的研究和探索，而我国相关报道较少。本文选取广泛分布于我国南海的五种壳状珊瑚藻为研究对象，采用形态学和分子生物学相结合的方法对其进行了种类鉴定，并观察藻体繁殖特性以及孢子附着、萌发过程，进而初步建立了五种壳状珊瑚藻孢子繁殖技术；研究了海藻孢子发育对环境变化的响应，以探究包括壳状珊瑚藻在内的大型钙化海藻幼苗在未来环境变化条件下适应性，为大型钙化海藻资源保护、开发利用和生态修复应用等提供理论和技术支撑。主要结果如下：（1）通过形态解剖学观察，发现藻种SY:1601具二组织性构造，相邻藻丝细胞间通过次生纹孔相连，生殖窝单孔；藻种SY:1602具一组织性构造，相邻藻丝细胞间通过次生纹孔和细胞融合相连，具有着生在钙化隔室中的单孔生殖窝，孢子囊十字形分裂；藻种SY:1603具一组织性构造，相邻藻丝细胞间通过细胞融合相连，生殖窝多孔；藻种SCSIO C004和SCSIO C005均具有一组织性构造，相邻藻丝间通过细胞融合相连，生殖窝单孔。基于SSU rDNA和psbA基因序列对五种藻的系统发育关系进一步分析，将五种壳状珊瑚藻鉴定到种，它们分别为冈村石叶藻（Lithophyllum okamurae）、孢石藻（Sporolithon erythraeum）、太平洋壳石藻（Crustaphytum pacificum）、新角石藻（Neogoniolithon brassica–florida）和圆锥呼叶藻（Pneophyllum conicum）。（2）使用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等观察方式对冈村石叶藻的繁殖特性进行了研究。发现了冈村石叶藻三种繁殖模式的藻株（无性藻株、雌性藻株和雄性藻株）和四种单孔的生殖窝（四分孢子囊生殖窝，二分孢子囊生殖窝，果孢子囊生殖窝，精子囊生殖窝），其中无性植株上产生四分/二分孢子囊生殖窝，雌性藻株上产生果孢子囊生殖窝，雄性藻株上产生精子囊生殖窝。低温和阴干刺激均可诱导冈村石叶藻孢子囊经生殖窝孔放散，放散出的孢子囊由透明的扁平囊组成，呈半透明状。体型微小的孢子从扁平囊中释放，沉降到基质上，附着并萌发形成孢苗。冈村石叶藻的营养繁殖方式是藻体断裂。（3）探究了五种壳状珊瑚藻的孢子萌发过程，并建立了孢子繁殖技术。观察到冈村石叶藻两种形态的孢子，即果孢子（直径694±34 nm）和小孢子（包括四分/二分孢子和不动精子，直径219±23 nm）。它们个体微小，呈绿色或红色，外表包裹着一层透明的粘液鞘。两种孢子均于粗糙的载玻片上附着并萌发，培养2天后可见萌发的果孢苗，7天后小孢子萌发形成的小孢苗，并随着培养时间的延长逐渐增多。两种孢苗均呈红褐色，圆盘状，中心部位具有小的突起，边缘有疣足状组织延伸出来，使孢苗与基质紧密地连接在一起。孢石藻、太平洋壳石藻、新角石藻和圆锥呼叶藻的孢子培养2天后均可见少量孢子附着于载玻片上并萌发，随培养时间延长，孢苗的附着数逐渐增加。孢苗呈（深）红褐色，圆盘状，中心部位具有小凹陷或突起，边缘有疣足状组织延伸出来，使孢苗与基质紧密地连接在一起。经培育获得的五种壳状珊瑚藻的孢苗形态均与成体相似。（4）研究了海水温度、pH和光照强度等因素对三种壳状珊瑚藻孢子的附着与萌发的影响，结果表明存在明显的种间差异，即使是同一种藻不同类型的孢子附着和萌发对环境变化的响应也不同。一定范围内海水温度的升高（28–30 oC）和pH值的降低（7.75–8.05）能促进冈村石叶藻小孢子的附着，而光照强度的升高会抑制其附着；海水温度以及光照强度的升高均能显著促进小孢苗的萌发，pH的降低（pH< 7.75）对小孢子的萌发产生负面的影响；果孢子的附着数量随温度和光照强度的升高而降低，而光照强度的升高和pH值的降低能在一定程度上促进其萌发。海水温度的升高在一定程度上降低深色基质上孢苗的附着量。海水温度的升高和pH的降低显著降低了新角石藻在基质上的附着数量，并抑制孢苗的生长。海水温度为28 oC时，pH降低在一定程度上促进了圆锥呼叶藻孢苗在基质上的附着，但在32 oC时，pH降低抑制了圆锥呼叶藻孢苗在基质上的附着，但促进了孢苗的生长。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18151]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 胡群菊. 南海五种壳状珊瑚藻的生理生态学特征和人工繁育技术研究[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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