不同性别来源的半叶紫菜华北变种和坛紫菜的生长发育以及生化特征比较
本研究以半叶紫菜华北变种(Porphyra katadai Miura var.hemiphylla Tseng et T.JChang)和坛紫菜(Porphyra haitanensis T.J.Chang et Zheng Baofu)不同遗传来源的丝状体无性繁殖系为研究对象，半叶紫菜华北变种5种丝状体培养系包括来源于雌雄同体个体的雌区、雄区、全雌以及全雄个体共4种营养组织的丝状体和一种来源于单个野生果孢子的丝状体，坛紫菜3种丝状体培养系分别来源于雌性个体和雄性个体的营养组织以及单个的野生果孢子。
在不同的温度和光强条件下分别对半叶紫菜华北变种5种丝状藻丝的生长发育进行观察，找出其中可能存在的差异。同时在20<'。>C，40μmolphoton．m<'-2> S<'-1>这一对5种丝状藻丝的生长都较为适宜的条件下进行丝状藻丝的培养和活体吸收光谱的测定。另外，还测定了野生个体的雌区、雄区、全雌以及全雄个体共4种营养组织的活体吸收光谱和光合色素的含量，通过以上分析测定来比较半叶紫菜华北变种丝状体和叶状体在生化特征上的异同。
在不同的温度和光强条件下对坛紫菜3种丝状体的孢子囊枝阶段的生长发育进行观察，发现其中可能存在的差异，并继续对获得的3个叶状体后代的群体发育过程分别进行观察，通过对3个叶状体群体中个体的性别表现推测其可能存在的性别产生机制。具体结果如下：
1．半叶紫菜华北变种不同遗传来源的丝状体问生长发育以及生化特征的差异
5种丝状藻丝的生长发育体现出明显差异，其中全雌型(PKSTF)和全雄型(PKSTM)与其余3种丝状藻丝间有较大差异，PKSTF丝状藻丝在各种条件下都能够快速生长，在各个条件下的日生长率均超过25[％]，但形成孢子囊枝很少，而PKSTM丝状藻丝仅在15℃条件下生长较快，最高日生长率为23.1[％]，并在该温度下形成大量孢子囊枝，PKSTM丝状藻丝在温度较高的20<'。>C和25℃条件下生长缓慢或基本不生长。雌雄同体雌型(PKTF3)及雄型(PKTM3)生长发育的差别较小，在各温度下的生长速度介于PKSTF和PKSTM之间，二者都在20<'。>C条件下存在最高日生长率，其中雌雄同体雌型(PKTF3)为25.2[％]，雌雄同体雄型(PKTM3)为28.4[％]，两种丝状藻丝在15℃和20<'。>C可形成少量孢子囊枝。野生型(PKWC030219F)在各温度下的生长速度仅次于PKSTF，其中在15℃和20℃下的日生长率超过25[％]，野生型(PKWC030219F)在孢子囊枝的形成条件和形成量上也与PKSTF类似。5种丝状藻丝的最高日生长率从高到底分别为：PKSTF>PKWC030219F>PKTM3>PKTF3>PKSTM。5种丝状藻丝的吸收光谱中色素蛋白吸收峰的高低与5种丝状藻丝的日生长率的高低顺序一致，生长速度快的丝状藻丝，其色素蛋白的吸收峰也相对较高，叶状体营养组织与丝状体的活体吸收光谱完全吻合。
半叶紫菜华北变种不同遗传来源的丝状体都具有各自稳定的生长发育特征，在生化特征上，它们在生长发育以及生化特征上的差别正是其遗传差异的体现。
2．坛紫菜不同遗传来源的孢子囊枝问生长发育的差异
在24<'。>C下，野生型(PHWC030225A)生长最快，最高日生长率达到15.8[％]，雄型(PHTM2-SC-②)生长最慢，最高日生长率仅为8.9[％]，27<'。>C下雌型(PHTF4-SC-①)生长最快，最高日生长率达到11.1[％]，雄型(PHTM2-SC-②)生长最慢，最高日生长率仅为2.3％；在20℃条件下，雄型(PHTM2-SC-②)生长最快，最高日生长率达到10.2％，雌型(PHTF4-SC-①)最慢，最高日生长率仅为6.6％。3种孢子囊枝具有最高日生长率的大小顺序为：PHWC030225A>PHTF4-SC-①>PHTM2-SC-②。野生型(PHWC030225A)和雄型(PHTM2-SC-②)孢子囊枝在20℃和24℃条件下均能够放散壳孢子，雌型(PHTF4-SC-①)在24℃条件下放散壳孢子。坛紫菜不同遗传来源的孢子囊枝同样具有各自稳定的生长发育特征，它们在生长发育方面体现出的差异也是其遗传差异的体现。
3．坛紫菜不同遗传来源丝状体培养系的叶状体后代的发育
3个叶状体群体在发育过程中都形成了丝状体和叶状体幼苗，3种叶状体群体中都形成了同时具有精子囊器和类似果孢子囊的个体，此外，在雌型(PHTF4-SC-①)和雄型(PHTM2-SC-②)叶状体群体中都发现了雌雄两种性别个体的存在。
4．结论
半叶紫菜华北变种和坛紫菜不同遗传来源的丝状体培养系在生长发育以及生化特征上都具有各自稳定的特征，这是由它们不同的遗传背景决定的。此外，坛紫菜3种叶状体能够通过单孢子形成无性幼苗，说明坛紫菜具有无性生殖途径。同时雌型(PHTF4-SC-①)和雄型(PHTM2-SC-②)叶状体在个体水平和群体水平上都存在性别分化现象，这说明紫菜在性别产生过程中还存在性决定以外的性别分化发生机制。
半叶紫菜华北变种;坛紫菜;生长发育;生化特征
中国海洋大学
硕士
遗传学
汤晓荣
2006
中文
S917.4
69
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）