二、紫菜苗种繁育

二、紫菜苗种繁育

紫菜,分类上属于红藻门,红毛菜目,红毛菜科,紫菜属。全世界紫菜属有70余种,我国自然生长的紫菜属种类有10余种,广泛养殖的经济种类主要有北方地区的条斑紫菜和南方地区的坛紫菜。紫菜的苗种培育主要是进行丝状体的培育,可以利用果孢子钻入贝壳后在大水池进行贝壳丝状体的平面或者吊挂培养。还可以将果孢子置于人工配制的培养液中,以游离的状态进行丝状体(自由丝状体)培养。

(一)采果孢子

1.培养基质

各种贝壳都可以作为丝状体的生长基质,我国主要用文蛤壳作为紫菜育苗基质,日本、韩国多用小牡蜗壳进行丝状体培育。贝壳应用1%~2%漂白液浸泡。

2.采果孢子的时间

紫菜生长发育最盛时期就是采果孢子的最好时期。但在生产上,为了缩短室内育苗的时间,节省人力物力,采果孢子的时间应适当地推迟。条斑紫菜采果孢子以及丝状体接种的时间,一般在4月中旬至5月中旬;浙江、福建坛紫菜采果孢子的适宜期为2~3月,一般不迟于4月上旬。

3.种菜的选择和处理

最好使用人工选育的紫菜良种进行自由丝状体移植育苗,培育贝壳丝状体。如果种藻使用野生菜,需选择物种特征明显、个体较大、色泽鲜艳、成熟好、孢子囊多的健壮菜体作为种藻。

采果孢子所用种菜的数量很少,一般1 m2的培养面积用1 g左右成熟的阴干种菜,即可满足需要。种菜选好后,应用沉淀海水洗净,单株排放或散放在竹帘上阴干,通常阴干一夜失水30%~50%即可。

4.果孢子放散和果孢子水浓度的计算

将阴干的种紫菜放到盛沉淀海水的水缸内(每1 kg种菜加水100 kg)进行放散。在放散的过程中应不断搅拌海水,要经常吸取水样检查。当果孢子放散量达到预定要求时,即将种菜捞出,用4~6层纱布或80目筛绢将孢子水进行过滤并计算出每毫升内的果孢子数,以及每池所需孢子水毫升数。放散过后的种菜还可以继续阴干重复使用。通常第二次放散的果孢子质量比第一次放散的好,萌发率高,而且健壮。

果孢子放散完成后,计数果孢子水的浓度与果孢子总数。根据贝壳数量与每个贝壳上应投放的密度(个/cm2),计算出每个培养池所需的果孢子水的用量。将果孢子水稀释,用喷壶均匀洒在已排好的贝壳上。条斑紫菜和坛紫菜果孢子的适宜投入密度为200~300个/cm2

5.采果孢子的方法

目前采果孢子的方法,结合培育丝状体的方式大体分为平面采果孢子和立体采果孢子两种。平面采果孢子就是将备好的贝壳,凹面向上呈鱼鳞状形式排列在育苗池内,注入清洁海水15~20 cm,计算果孢子所需的孢子水数量,量出配制好的果孢子液,并适当加水稀释,装入喷壶,均匀喷洒在采苗池中,使其自然沉降附着在贝壳上即可。

立体吊挂式采果孢子方法要求池深65~70 cm,采果孢子前先将洗净的贝壳在壳顶打眼,将贝壳的凹面向上用尼龙线成对绑串后,吊挂在竹竿上。吊挂的深度应保持水面至第一对贝壳有6 cm的距离。将采苗用水灌注采苗池至满池,按每池所需的果孢子量,量取果孢子液装入喷壶,并适当稀释,均匀喷入池内,随即进行搅动,使果孢子均匀分布在水体中,让果孢子自然沉降附着在贝壳面上。

(二)丝状体的培养管理

1.换水和洗刷

这是丝状体培育期的主要工作。换水对丝状体的生长发育有明显的促进作用,采果孢子2周后开始第一次换水,以后15~20天换一次水;保持海水的适宜盐度为19~33。

洗刷贝壳一般与换水同时进行,洗刷时要用软毛刷子或用泡沫塑料洗刷,以免损伤壳而破坏藻丝。尤其丝状体贝壳培养到后期,壳面极易磨损,所以更应该注意轻洗。坛紫菜的丝状体在培养后期,壳面常常长出绒毛状的膨大藻丝,这时如无特殊情况,就不再洗刷。洗刷时,要注意轻拿轻放,避免损坏贝壳,并防止贝壳长期干露。

2.调节光照

丝状体在不同时期,对光照强度和光照时间都有不同的要求,总体上随丝状体生长光强减弱。在丝状体生长时期(果孢子萌发到形成大量不定型细胞并开始出现个别膨大细胞),日最高光强应控制在1 500~2 500 lx。挂养丝状体,需要每15~20天倒置一次以调节上下层光照,使其均匀生长。倒置工作应结合贝壳的洗刷换水时进行。在膨大藻丝形成时期,生产中条斑紫菜的光照强度可从1 500 lx的日最高光强逐渐降低到750 lx左右,坛紫菜丝状体的光照强度可从1 000~1 500 lx的日最高光强逐渐降低到800~1 000 1x。光照时间以10~l2 h为宜。在壳孢子形成时期,应将日最高光强进一步减弱到500~800 lx,每天的光照时间缩短到8~10 h,以促进壳孢子的形成。

3.控制水温

目前国内外不论是水池吊挂或是平面培养丝状体,都是利用室内自然水温。但条斑紫菜丝状体不宜超过28 ℃;坛紫菜丝状体一般控制在29 ℃以下为宜。当壳孢子大量形成时,如果这时水温下降较快,应及时关窗保温,避免壳孢子提前放散。

4.搅拌池水

在室内静止培养丝状体的条件下,搅动池水可以增加海水中营养盐以及气体的交换,在夏季又可以起到调节池内上下水层水温的作用,有利于丝状体的生长发育。因此每天应搅水数次,促进丝状体对水中营养盐的充分吸收,改善代谢条件。

5.施肥

在丝状体的培养过程中,应当根据各海区营养盐含量的多少以及丝状体在各个生长发育时期对肥料的需要量,进行合理施肥。丝状体在培养过程中以施氮肥和磷肥为主。前期其用量氮肥20 mg/L,磷肥4 mg/L。后期可不施氮肥,但增施磷肥至15~20 mg/L,以促进壳孢子的大量形成。肥料以硝酸钾、磷酸二氢钾的效果最好。

6.日常管理工作

丝状体培养的好坏,关键在于日常管理。管理人员应及时掌握丝状体的生长情况,采用合理措施,才能培育出好的丝状体。在日常管理工作中主要有海水的处理、环境条件的测定和丝状体生长情况的观察等三项内容。

(1)海水处理

要求海水盐度高于19,且一般经过3天以上的黑暗沉淀。

(2)环境条件的测定

每天早晨6:00—7:00、下午14:00—15:00定时测量育苗池内的水温和育苗室内的气温,调节育苗室的光照强度。

(3)丝状体的检查

丝状体检查可分为肉眼观察和显微镜观察两种。前期主要是用肉眼观察丝状体的萌发率、藻落生长及色泽变化等,例如丝状体发生黄斑病,壳面上便出现黄色小斑点;有泥红病的壳面出现砖红色的斑块;缺肥表现为灰绿色;光照过强的呈现粉红色并在池壁和贝壳上生有很多绿藻和蓝藻;条斑紫菜的丝状体,当壳面的颜色由深紫色变为近鸽子灰色,藻丝丛间肉眼可见到棕红色的膨大丝群落时,说明已有大部分藻丝向成熟转化。坛紫菜的丝状体,培养到秋后,生长发育好的壳面呈棕灰色或棕褐色。由于膨大藻丝大量长出壳外,在阳光下看,可以看到一层棕褐色的“绒毛”。如果用手指揩擦去“绒毛”,可以看到许多赤褐色的斑点,分布在贝壳的表层。

(4)后期加强镜检、观察藻丝生长发育的变化情况

首先要把检查的丝状体贝壳用胡桃钳剪成小块,放入小烧杯中,倒入柏兰尼液(由10%的硝酸4份、95%的酒精3份、0.5%的醋酸3份配制而成)过数分钟用镊子将藻丝层剥下,放在载玻片上,盖上载玻片,挤压使藻丝均匀地散开,然后在显微镜下观察。观察的主要内容是,丝状藻丝不定型细胞的形态及发育情况,并记录膨大藻丝出现的时间和数量,“双分”(开始形成壳孢子)出现的时间和数量。

生产上为了在采苗时壳孢子能集中而大量放散,需要促进或抑制壳孢子在需要时集中大量放散。一般采用加磷肥、减弱光照和缩短光时及保持适当高的温度的方法可促进丝状体成熟;采用降温、换水处理、流水刺激等措施可以促进壳孢子集中大量放散;黑暗处理而不干燥脱水处理及5℃冷藏可抑制壳孢子放散。

(三)自由丝状体的培养

果孢子在含有营养盐的海水溶液中,也可以萌发生长成为丝状体,它同贝壳的丝状体完全一样,形成壳孢子囊,放散大量的壳孢子,而且,这种丝状体还能切碎移植于贝壳中生长发育,用于秋后采壳孢子。由于这种丝状体是游离于在液体培养基中生活,所以称游离丝状体,也称为自由丝状体。利用自由丝状体进行大规模的采壳孢子生产,对开展紫菜育种研究及降低育苗成本具有非常重要的意义。

1.自由丝状体生长发育条件

紫菜自由丝状体的适宜培养温度为10 ℃~24 ℃;适宜的光照是以1 000~2 000 lx为好,光照时间每天为14 h;pH为7.5~8.5时,适宜于果孢子萌发和早期丝状体的生长。pH为8.0时,果孢子的萌发率最高。在采孢子时,海水中不施加营养盐,采孢子效果较好。而在培养阶段,则需要添加营养盐,尤其是施加氮肥。

2.紫菜自由丝状体的制备、增殖培养

(1)成熟种藻的选择

具有典型的分类学特征,藻体完整,边缘整齐,无畸形,无病斑,无难以去除的附着物;颜色正常,藻体表面有光泽;个体较大,叶片厚度适宜(条斑紫菜应选用略薄的藻体);生殖细胞形成区面积不超过藻体的1/3。种藻经阴干,储存于冰箱备用。

(2)种质丝状体的制备

用于培养丝状体的种藻,在藻体上切取色泽好、镜检无特异附着物的成熟组织片。然后对切块表面进行仔细的洗刷、干燥、冷冻、消毒海水漂洗,在隔离的环境中培养,培养条件为煮沸海水加氮、磷的简单培养液,15 ℃~18 ℃,1 000-2 000 lx,12 L∶12 D。组织片经20~30天培养,便可获得合适的球形丝状体。

自由丝状体的贝壳移植:培养好的自由丝状体经充分切碎,移植在贝壳上能再生长繁殖成贝壳中的丝状体,这种丝状体在秋季同样发育成熟,放散壳孢子,并且由于丝状体在壳层生长较浅,成熟较一致,所以壳孢子放散更集中,有利于采苗。

(3)移植方法

将自由丝状体用切碎机切成300μm左右的藻段,装入喷壶,并加入新鲜清洁海水。搅匀后喷洒在贝壳上。附着的自由丝状体藻段可以钻进贝壳生长。移植后一周,控制弱光培育,以后恢复正常光照,在半个月左右就可以见到壳面生长的丝状体。以后与前述的贝壳丝状体进行同样的生产管理即可。

丝状体的采苗:自由丝状体可以用来直接采苗。当秋季形成大量膨胀大细胞后,一般情况下却很少产生“双分”现象。通常每天晚上6:00至翌日清晨6:00,连续流水刺激4天,在第5天可形成壳孢子放散高峰,以后继续形成两次高峰。壳孢子放散后,即可附着在网帘上,长成紫菜。

(四)紫菜的人工采苗

根据紫菜有秋季壳孢子放散和附着规律,利用秋季自然降温,促使人工培育的成熟丝状体,在预定时间内大量地集中放散壳孢子,并通过人工的控制,按照一定的采苗密度,均匀地附着在人工基质上,实现紫菜的人工采苗。

1.紫菜壳孢子附着的适宜条件

(1)海水的运动

紫菜壳孢子的密度比海水略重,在静止的情况下便沉淀池底。在室内人工采苗时必须增设动力条件,使壳孢子从丝状体上放散出来得以散布均匀,增加与采苗基质接触的机会。水的运动大小直接影响采苗的好坏和附苗的均匀程度,水流越通畅。采苗效果越好。

(2)海水温度

条斑紫菜采壳孢子的适宜温度是15 ℃~20 ℃;坛紫菜采壳孢子的适宜温度是25 ℃~27 ℃。在20 ℃以下都不利于采苗。

(3)采光照强度

采壳饱子的效果与光照有很大关系。天气晴朗时采壳孢子效果比较好,采苗时间也集中,阴雨天采苗效果差。在室内进行采苗,光强度至少在3 000~5 000 lx。

(4)海水盐度

壳孢子附着与海水盐度有密切的关系,壳孢子的附着和萌发最合适的海水盐度为26~34。

(5)壳孢子附着力

条斑紫菜壳孢子在离开丝状体4~5 h以内,仍然保持附着的能力;在合适的水温条件下,坛紫菜壳孢子附着力可保持相当长的时间,在放散24 h内都有附着力。

(6)壳孢子的耐干性

壳饱子离开丝状体后,它的耐干性比较差。壳孢子附着基质的吸水性与壳孢子附着萌发有关。吸水性好的基质,附着率和萌发率都比较高。

2.紫菜壳孢子采苗前的准备工作

在紫菜全人工采苗栽培的过程中,壳孢子采苗网帘下海和出苗期的海上管理,是既互相衔接又互相交错的两个生产环节。其特点是季节性强,时间短,工作任务繁重,是关系到栽培生产成败的重要时期。因此抓紧、抓早、抓好采苗下海前的准备工作是搞好全年栽培的关键,应及时及早确定栽培生产计划、采苗基质及安装调试好室内流水式、搅拌式或气泡式人工采苗所使用的机械设备和装置。当前我国南北方紫菜的采苗基质,以维尼纶网制帘为主,也有利用棕绳帘作为基质。维尼纶或棕绳网帘中,含有漂白粉或其他有害物质,在使用前必须进行充分浸泡和洗涤。将网帘织好后放在淡水或海水中浸泡,并经搓洗和敲打数遍,每遍都结合换水,一直洗到水不变混、不起泡沫为止,然后晒干备用,使用前再用清水浸洗一遍。

3.壳孢子采苗

紫菜壳孢子采苗有室内采苗和室外海面泼孢子水采集两种方法。

(1)室内采苗

利用成熟的贝壳丝状体在适宜的环境条件下刺激(如降温或流水刺激),使壳孢子放散在采苗池中,进行全人工采苗,这样的采苗,人工控制程度大,附着比较均匀,采苗速度快,节约贝壳丝状体的用量,生产稳定,可以提高单位面积产量。

(2)海面泼孢子水采苗

海面泼孢子水采苗法就是使成熟的丝状体,经过下海刺激,使其集中大量放散孢子,然后将壳孢子均匀地泼洒在已经架设于浮筏上的附苗器上,以达到人工采苗的目的。

海面泼孢子水采苗所需的采苗设备简单,只要有船只和简单的泼水工具即可,操作也较方便,采苗环境与栽培条件比较一致,是一种易于推广的采苗方法。缺点是采苗时受到天气条件的限制,附苗密度不能人为控制,有时也出现附着不均匀现象,在流速大的海区,孢子流失严重。