專(zhuān)利名稱(chēng)：紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紫菜栽培技術(shù)，具體地說(shuō)是一種紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法。
背景技術(shù)：
紫菜是世界上最重要的人工栽培海藻，產(chǎn)值占全部栽培海藻的三分之二。迄今，國(guó)內(nèi)外99％以上的栽培紫菜都是采用傳統(tǒng)的貝殼絲狀體育苗技術(shù)，其原理是成熟紫菜放出的果孢子能夠鉆入貝殼內(nèi)長(zhǎng)成為貝殼絲狀體，經(jīng)過(guò)6～10個(gè)月的生長(zhǎng)發(fā)育達(dá)到成熟，放散出殼孢子就是紫菜的苗種。海上栽培1公頃(相當(dāng)于15畝)紫菜需要在陸上室內(nèi)水池中培養(yǎng)貝殼絲狀體15平方米，稱(chēng)作育苗。存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、育苗效率低、穩(wěn)定性差和成本偏高等問(wèn)題。1963年日本的巖崎英雄(Iwasaki)發(fā)現(xiàn)，將果孢子接種到添加了營(yíng)養(yǎng)鹽的海水中也可以發(fā)育成以懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)的紫菜絲狀體，該現(xiàn)象很快就取得了世界的公認(rèn)。此后40年來(lái)，不經(jīng)過(guò)貝殼直接由懸浮絲狀體進(jìn)行生產(chǎn)性育苗，成為巖崎本人和國(guó)內(nèi)外藻類(lèi)學(xué)家數(shù)十年來(lái)的理想和奮斗目標(biāo)，大量的研究工作和科研成果都肯定了培養(yǎng)懸浮絲狀體也可以產(chǎn)生正常的殼孢子，但迄今尚沒(méi)有人能夠解決好轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)必須解決的大規(guī)模、高效率和低成本三大實(shí)用化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種省時(shí)、省力、育苗效率高、穩(wěn)定性好并且成本低、可大規(guī)模生產(chǎn)的紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案為根據(jù)試驗(yàn)找出紫菜不同種類(lèi)和品系的最佳發(fā)育調(diào)控條件，在育苗室內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)容器溫度、光線、營(yíng)養(yǎng)和水運(yùn)動(dòng)條件，對(duì)培養(yǎng)的懸浮絲狀體細(xì)胞進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)控至細(xì)胞濃度為5～10g/L并同步發(fā)育；培養(yǎng)容器為箱體結(jié)構(gòu)，安放在育苗室的多層結(jié)構(gòu)培養(yǎng)架上；具體是將懸浮絲狀體細(xì)胞的發(fā)育分為1)藻絲、2)孢子囊枝、3)殼孢子囊、4)殼孢子囊成熟四個(gè)發(fā)育時(shí)期實(shí)施調(diào)控，所述藻絲發(fā)育時(shí)期15～23℃配以14～18小時(shí)長(zhǎng)光照6～26周，孢子囊枝發(fā)育時(shí)期21～28℃配以12～8小時(shí)短光照3～10周；殼孢子囊發(fā)育及殼孢子囊成熟時(shí)期可以采用先相對(duì)升溫再降溫或直接降溫的方式配以12～8小時(shí)短光照1～10周，通過(guò)調(diào)控將成熟放散時(shí)期和采苗上網(wǎng)季節(jié)吻合一致，所述孢子囊成熟時(shí)期最后階段再增加整晚沖水步驟2～10天，加快細(xì)胞促熟并大量放散出可以正常附著萌發(fā)的殼孢子；所述的紫菜種類(lèi)為當(dāng)前生產(chǎn)上的主要栽培種壇紫菜和條斑紫菜；所述壇紫菜調(diào)控條件為藻絲發(fā)育時(shí)期15～23℃配以14～18小時(shí)長(zhǎng)光照6～26周，孢子囊枝發(fā)育時(shí)期25～28℃配以12～8小時(shí)短光照3～10周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期27～29℃配以12～8小時(shí)短光照2～10周；殼孢子囊成熟時(shí)期24～26℃配以12～8小時(shí)短光照1～10周，為了孢子放散需增加沖水；所述條斑紫菜調(diào)控條件為藻絲發(fā)育時(shí)期15～17℃配以14～18小時(shí)長(zhǎng)光照6～26周；孢子囊枝發(fā)育時(shí)期21～26℃配以12～8小時(shí)短光照3～10周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期18～20℃配以12～8小時(shí)短光照2～10周；成熟發(fā)育時(shí)期18～20℃配以12～8小時(shí)短光照1～10周，孢子放散需增加沖水。
在殼孢子囊成熟時(shí)期的最后階段，需再增加整晚沖水步驟(可以在每天晚上把細(xì)胞裝入篩網(wǎng)制成的口袋內(nèi)對(duì)細(xì)胞沖水沖水8～14小時(shí))，以加快細(xì)胞促熟并大量放散出可以正常附著萌發(fā)的殼孢子；所述沖水方式時(shí)間控制在2～10天范圍內(nèi)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.育苗效率高、穩(wěn)定性好；省時(shí)、省力、成本低，可大規(guī)模生產(chǎn)。從實(shí)施例可見(jiàn)，按照本發(fā)明的育苗措施培養(yǎng)的懸浮絲狀體細(xì)胞，經(jīng)過(guò)在育苗室內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控，以每一個(gè)4層結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)架包括人行道占地面積為1m2為例，安放8個(gè)40升培養(yǎng)箱可培養(yǎng)出1600～3200g絲狀體細(xì)胞，每克細(xì)胞產(chǎn)出0.2～0.4億殼孢子，相當(dāng)于每平方米育苗室最少能產(chǎn)出320億以上的殼孢子，按接種密度為每公頃15～45億孢子計(jì)(每畝1～3億孢子)，最少可供7公頃(100多畝)網(wǎng)簾的采苗上網(wǎng)之用，相當(dāng)于傳統(tǒng)的紫菜貝殼絲狀體育苗室每平方米平均采苗上網(wǎng)0.5～2畝的50～100倍以上。占用的育苗勞力不足傳統(tǒng)技術(shù)的三分之一，育苗成本則不足傳統(tǒng)技術(shù)的二分之一，從而全面突破了影響懸浮絲狀體細(xì)胞育苗實(shí)用化必須解決的大規(guī)模、高效率和低成本三大問(wèn)題。
2.本發(fā)明技術(shù)先進(jìn)、可操作性強(qiáng)。由于本發(fā)明完全不用貝殼進(jìn)行紫菜育苗，屬全新的紫菜育苗技術(shù)，并且方便操作；它適用于當(dāng)前所有栽培紫菜，在中國(guó)、特別是日、韓三國(guó)的應(yīng)用前景十分廣闊。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明。
實(shí)施例1使用壇紫菜180品系育苗所述培養(yǎng)容器為40L透明整理箱，按組安放在46×133×230cm的四層結(jié)構(gòu)培養(yǎng)架上，8個(gè)箱為1組，一個(gè)培養(yǎng)架安放占用一平方米育苗室面積，設(shè)置在溫度、光線、營(yíng)養(yǎng)和通氣均可調(diào)的育苗室內(nèi)，通過(guò)改變培養(yǎng)條件可以對(duì)不同種類(lèi)和品系的紫菜懸浮絲狀體細(xì)胞實(shí)施生長(zhǎng)和發(fā)育的調(diào)控，培養(yǎng)容器中懸浮絲狀體細(xì)胞的末期密度為5～10g/L(本實(shí)施例為5g，每個(gè)40L培養(yǎng)箱培養(yǎng)200g紫菜絲狀體細(xì)胞)，各項(xiàng)調(diào)控條件都起作用，其中溫度和光時(shí)條件是決定性的，營(yíng)養(yǎng)和通氣條件起輔助作用。通過(guò)下款培養(yǎng)措施可達(dá)到同步發(fā)育。
所述藻絲發(fā)育時(shí)期15℃配以16小時(shí)長(zhǎng)光照9周，孢子囊枝發(fā)育期28℃配以12小時(shí)短光照7周；殼孢子囊發(fā)育期在29℃下配以12小時(shí)短光照2周零2天；殼孢子囊成熟期26℃配以12小時(shí)短光照1周零3天，共調(diào)控培養(yǎng)了128天，前3期的同步發(fā)育率達(dá)到了85％以上，第4個(gè)發(fā)育期再經(jīng)沖水處理2天后細(xì)胞迅速被促熟，當(dāng)天放散殼孢子661萬(wàn)/g細(xì)胞，每晚沖水共進(jìn)行了10天，每克細(xì)胞累計(jì)放散健康有活力的殼孢子3100萬(wàn)，分批按每畝網(wǎng)簾接種10億、3億、1億采苗均順利上網(wǎng)，上網(wǎng)3周后苗網(wǎng)下海，下海后1周用顯微鏡很容易在網(wǎng)簾上檢查到3～10mm的細(xì)胞幼苗，密度分別為10億-243株，3億-63株，1億-68株，又經(jīng)過(guò)2周后苗長(zhǎng)3～8cm，網(wǎng)簾出苗均勻達(dá)到生產(chǎn)要求，育苗試驗(yàn)取得成功。
本實(shí)施例沖水促熟步驟每年9～10月間，調(diào)控紫菜懸浮絲狀體細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育到了細(xì)胞工程化育苗的最后階段，為了采苗上網(wǎng)需要大量殼孢子，這時(shí)實(shí)施晚間沖水能夠促進(jìn)人工培養(yǎng)的懸浮絲狀體加快成熟，并大量放散健康有活力的殼孢子，成為本發(fā)明進(jìn)行到最后階段的有力配套技術(shù)措施。具體是用可漏水的沖水袋(300目的尼龍篩網(wǎng))，每天傍晚(本實(shí)施例為下午16時(shí))采用潛水泵(每小時(shí)流量可以為3t，)使盛放在沖水袋5袋底部的細(xì)胞在水流的沖擊下，整夜保持不斷翻滾的狀態(tài)，凌晨5時(shí)結(jié)束沖水。
實(shí)施例2使用壇紫菜0307品系育苗與實(shí)施例1不同之處在于在培養(yǎng)后期容器中懸浮絲狀體細(xì)胞的量按每公升培養(yǎng)體積10克掌握；所述藻絲發(fā)育期20℃配以14小時(shí)長(zhǎng)光照6周，孢子囊枝發(fā)育時(shí)期25℃配以12小時(shí)短光照3周零6天；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期27℃配以8小時(shí)短光照2周；成熟放散發(fā)育時(shí)期降溫至24℃配以10小時(shí)短光照1周。經(jīng)過(guò)83天的培養(yǎng)，至3期結(jié)束其同步發(fā)育率達(dá)到了75％以上，第4個(gè)發(fā)育期經(jīng)晚間沖水處理4天后細(xì)胞被促熟，沖水到第7天，累計(jì)放散孢子的總量達(dá)到2000萬(wàn)/g細(xì)胞。當(dāng)年9月19日按每畝網(wǎng)簾接種3億孢子進(jìn)行采苗，順利采苗上網(wǎng)，留水槽內(nèi)到10月14日下海，下海8天后鏡檢發(fā)現(xiàn)幼苗長(zhǎng)1～3mm，密度80株/cm，2周后網(wǎng)簾上苗長(zhǎng)3～8cm，下海32天后菜體長(zhǎng)度已達(dá)到20cm，成為優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)網(wǎng)，已達(dá)到了栽培生產(chǎn)上的采收標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入成菜栽培期后的一個(gè)月內(nèi)共采收了3次，每平方米網(wǎng)簾平均收獲紫菜2kg，到栽培結(jié)束前又收獲了2.5kg，平均畝產(chǎn)甩干紫菜800kg，達(dá)到了高產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，絲狀體細(xì)胞工程化育苗試驗(yàn)再次取得成功，海上栽培試驗(yàn)進(jìn)一步檢驗(yàn)了本發(fā)明技術(shù)的有效性和可靠性。
沖水步驟可以采用如


圖1所示的裝置，它由沖水袋、溢水桶、水泵和回水槽四部分組成，沖水袋5為圓筒形，直徑30cm，高40cm，用300目篩絹縫制，溢水桶8為直徑60cm，高80cm的塑料桶，桶口即溢水口。小型潛水泵3配以32mm內(nèi)徑軟管4出水沖擊細(xì)胞，每小時(shí)流量可以為10t，揚(yáng)程5～20m，型號(hào)不限?；厮凵睢?0cm，面積不限。每個(gè)沖水袋5可容納150～450克絲狀體細(xì)胞，設(shè)置在溢水桶8內(nèi)，沖水袋5的上口高于溢水口25cm，回水槽1中注入30cm米深的潔凈過(guò)濾海水；圖中標(biāo)號(hào)2為回水槽1的液面，標(biāo)號(hào)7為溢水桶8的液面。
其方法每天傍晚(本實(shí)施例為下午17時(shí))開(kāi)動(dòng)潛水泵使沖水袋5袋體下方的細(xì)胞在水流的沖擊下，整夜保持不斷翻滾的狀態(tài)，凌晨4時(shí)結(jié)束沖水，1～4天后，細(xì)胞進(jìn)入成熟放散狀態(tài)，產(chǎn)出了具有正常附著萌發(fā)能力的殼孢子，沖水一直到第7天結(jié)束時(shí)，仍有很多孢子在繼續(xù)放散。本實(shí)施例可用作紫菜試驗(yàn)性或小型生產(chǎn)試驗(yàn)采苗的需要。
實(shí)施例3使用壇紫菜0307品系育苗與實(shí)施例2不同之處在于所述藻絲發(fā)育期23℃配以18小時(shí)長(zhǎng)光照26周，孢子囊枝發(fā)育時(shí)期26℃配以8小時(shí)短光照10周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期27℃配以10小時(shí)短光照10周；成熟放散發(fā)育時(shí)期降溫至24℃配以8小時(shí)短光照10周。經(jīng)過(guò)322天的培養(yǎng)，至3期結(jié)束其同步發(fā)育率達(dá)到了90％以上，到了第4期的前8周沒(méi)有進(jìn)行沖水處理，孢子的放散數(shù)量少、不集中，在第9周的后3天增加了沖水，沖水后2天即開(kāi)始大量放散，在10天的沖水期內(nèi)放散總量達(dá)到2800萬(wàn)/g細(xì)胞。當(dāng)年按每畝網(wǎng)簾接種1億孢子進(jìn)行采苗，順利采苗上網(wǎng)，留水槽內(nèi)到10月14日下海，8天后鏡檢發(fā)現(xiàn)幼苗長(zhǎng)1～3mm，密度68株/cm，2周后網(wǎng)簾上苗長(zhǎng)3～8cm，成為優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)網(wǎng)，育苗試驗(yàn)再次取得成功。
實(shí)施例4采用條斑紫菜0311品系育苗與實(shí)施例1不同之處在于所用的紫菜種類(lèi)不同，是條斑紫菜。所述懸浮絲狀體細(xì)胞的后期培養(yǎng)密度，按8g/L掌握。
所述條斑紫菜的調(diào)控條件為藻絲發(fā)育時(shí)期17℃配以16小時(shí)長(zhǎng)光照13周；孢子囊枝發(fā)育時(shí)期21℃配以12小時(shí)短光照7周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期18℃配以8小時(shí)短光照5周；殼孢子囊成熟時(shí)期20℃配以12小時(shí)短光照1周，經(jīng)過(guò)182天的培養(yǎng)，至3期結(jié)束其同步發(fā)育率達(dá)到了80％以上，第4個(gè)發(fā)育期經(jīng)沖水處理2天后細(xì)胞被促熟并放散出健康的殼孢子，滿足了當(dāng)時(shí)小型試驗(yàn)的需要，本實(shí)施例表明，本發(fā)明對(duì)于當(dāng)前另一主要的紫菜栽培種類(lèi)也同樣有效。
實(shí)施例5采用條斑紫菜0312品系育苗與實(shí)施例4不同之處在于所述藻絲發(fā)育期15℃配以18小時(shí)長(zhǎng)光照26周，孢子囊枝發(fā)育時(shí)期26℃配以8小時(shí)短光照10周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期20℃配以12小時(shí)短光照10周；殼孢子囊成熟時(shí)期降溫至17℃配以8小時(shí)短光照7周。經(jīng)過(guò)322天的培養(yǎng)，至3期結(jié)束其同步發(fā)育率達(dá)到了80％以上，第4個(gè)發(fā)育期的前6周未曾沖水，孢子放散少，第7周的增加沖水，2天后即進(jìn)入孢子放散，沖水延續(xù)了7天，累計(jì)放散孢子的總量達(dá)到4000萬(wàn)/g細(xì)胞。當(dāng)年9月30日按每畝網(wǎng)簾接種1.5億孢子進(jìn)行采苗，順利采苗上網(wǎng)，留水槽內(nèi)2日后下海，下海2周后取樣鏡檢，發(fā)現(xiàn)幼苗長(zhǎng)1～2mm，密度210株/cm，下海4周后網(wǎng)簾上苗長(zhǎng)3～5cm，42天后菜體長(zhǎng)度已達(dá)到20cm，成為優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)網(wǎng)，育苗試驗(yàn)再次取得成功。本實(shí)施例再次證明了培養(yǎng)后期的沖水處理在紫菜細(xì)胞工程化育苗中的重要作用。
總之，本發(fā)明技術(shù)先進(jìn)、可操作性強(qiáng)。完全不用貝殼進(jìn)行紫菜育苗，是全新的紫菜育苗技術(shù)，育出的苗網(wǎng)進(jìn)入栽培期后生長(zhǎng)正常，達(dá)到了生產(chǎn)上的實(shí)用化要求，在中、日、韓三國(guó)的應(yīng)用前景十分廣闊。
權(quán)利要求
1.一種紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法，其特征在于根據(jù)試驗(yàn)找出紫菜不同種類(lèi)和品系的最佳發(fā)育調(diào)控條件，在育苗室內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)容器溫度、光線、營(yíng)養(yǎng)和水運(yùn)動(dòng)條件，對(duì)培養(yǎng)的懸浮絲狀體細(xì)胞進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)控至細(xì)胞濃度為5～10g/L并同步發(fā)育；培養(yǎng)容器為箱體結(jié)構(gòu)，安放在育苗室的多層結(jié)構(gòu)培養(yǎng)架上；具體是將懸浮絲狀體細(xì)胞的發(fā)育分為1)藻絲、2)孢子囊枝、3)殼孢子囊形成、4)殼孢子囊成熟四個(gè)發(fā)育時(shí)期實(shí)施調(diào)控，所述藻絲發(fā)育時(shí)期15～23℃配以14～18小時(shí)長(zhǎng)光照6～26周，孢子囊枝發(fā)育時(shí)期21～28℃配以12～8小時(shí)短光照3～10周；殼孢子囊發(fā)育及成熟時(shí)期可以采用先相對(duì)升溫再降溫或直接降溫的方式配以12～8小時(shí)短光照1～10周，通過(guò)調(diào)控將成熟時(shí)期和采苗上網(wǎng)季節(jié)吻合一致；所述孢子囊成熟時(shí)期最后階段，增加整晚沖水步驟2～10天，以加快并促進(jìn)細(xì)胞大量放散出可以正常附著萌發(fā)的殼孢子。
2.按照權(quán)利要求1所述紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法，其特征在于所述的紫菜種類(lèi)為壇紫菜和條斑紫菜。
3.按照權(quán)利要求1或2所述紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法，其特征在于所述壇紫菜調(diào)控條件為藻絲發(fā)育時(shí)期15～23℃配以14～18小時(shí)長(zhǎng)光照6～26周孢子囊枝發(fā)育時(shí)期25～28℃配以12～8小時(shí)短光照3～10周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期27～29℃配以12～8小時(shí)短光照2～10周；殼孢子囊成熟時(shí)期24～26℃配以12～8小時(shí)短光照1～10周。
4.按照權(quán)利要求1或2所述紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法，其特征在于所述條斑紫菜調(diào)控條件為藻絲發(fā)育時(shí)期15～17℃配以14～18小時(shí)長(zhǎng)光照6～26周孢子囊枝發(fā)育時(shí)期21～26℃配以12～8小時(shí)短光照3～10周；殼孢子囊發(fā)育時(shí)期18～20℃配以12～8小時(shí)短光照2～10周；殼孢子囊成熟時(shí)期18～20℃配以12～8小時(shí)短光照1～10周。
5.按照權(quán)利要求1所述紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法，其特征在于在殼孢子囊成熟時(shí)期的最后階段，每天晚上把細(xì)胞裝入篩網(wǎng)制成的口袋內(nèi)對(duì)細(xì)胞沖水，加快細(xì)胞的成熟放散，所述沖水處理的時(shí)間控制在2～10天范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種紫菜無(wú)貝殼絲狀體細(xì)胞育苗方法。根據(jù)試驗(yàn)找出紫菜不同種類(lèi)和品系的最佳發(fā)育調(diào)控條件，在育苗室內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)容器溫度、光線、營(yíng)養(yǎng)和水運(yùn)動(dòng)條件，對(duì)培養(yǎng)的懸浮絲狀體細(xì)胞進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)控至細(xì)胞濃度為5～10g/L并同步發(fā)育；培養(yǎng)容器為箱體結(jié)構(gòu)，安放在室內(nèi)培養(yǎng)架上，到了紫菜育苗的后期，從細(xì)胞產(chǎn)生大量殼孢子供給采苗上網(wǎng)成為最重要的育苗任務(wù)，此時(shí)需每晚將箱內(nèi)細(xì)胞轉(zhuǎn)入篩網(wǎng)袋內(nèi)，整夜以流動(dòng)海水沖擊細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞在白晝大量放散殼孢子。應(yīng)用本發(fā)明，完全不用傳統(tǒng)的貝殼絲狀體育苗也能進(jìn)行大規(guī)模、高效率和低成本的紫菜育苗生產(chǎn)，育苗空間小、用工少、技術(shù)含量高、更加穩(wěn)定可靠，達(dá)到了實(shí)用化要求，適用于所有栽培紫菜。
文檔編號(hào)A01G33/00GK1689399SQ200410020459
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者費(fèi)修綆, 于義德, 張京浦, 彭光, 鄒立紅, 陳蘭濤, 湯曉榮, 李大鵬, 王廣策, 秦松 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院海洋研究所