歐澤奎，劉東超，麥銘雄，何宇軒，楊　鵬（廣東海洋大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，廣東 湛江 524025）

?

黑暗條件下連續(xù)性干出對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體生長(zhǎng)和生化成分的影響

歐澤奎，劉東超，麥銘雄，何宇軒，楊鵬
（廣東海洋大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，廣東 湛江 524025）

摘要：在黑暗條件下對(duì)全緣馬尾藻（Sargassum integerrimum）幼孢子分別進(jìn)行0.5、1、2、4 h干出處理，研究干出處理對(duì)幼孢子體生長(zhǎng)、幼孢子體體內(nèi)葉綠素a、葉綠素c、類胡蘿卜素、脯氨酸以及可溶性糖含量的影響。結(jié)果表明：相比于未進(jìn)行干出處理的對(duì)照組，0.5 h、1 h組的短暫干出可促進(jìn)幼孢子體生長(zhǎng)（P＜0.05），幼孢子體體內(nèi)兩種葉綠素、類胡蘿卜素、脯氨酸以及可溶性糖含量差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；2 h、4 h組的長(zhǎng)時(shí)間干出可抑制幼孢子體生長(zhǎng)（P＜0.05），幼孢子體體內(nèi)兩種葉綠素含量均降低（P＜0.05），類胡蘿卜素、脯氨酸以及可溶性糖的含量升高（P＜0.05）并保持較高水平。在人工育苗過程中每天在黑暗條件下對(duì)幼孢子體進(jìn)行短時(shí)間（0.5～1 h）干出處理，可促進(jìn)幼孢子體生長(zhǎng)，并適當(dāng)提高其抗逆性以及對(duì)干旱的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：全緣馬尾藻；幼孢子體；干出；生長(zhǎng)；生化成分

全緣馬尾藻（Sargassum integerrimum）是一種中國(guó)特有的大型褐藻，隸屬褐藻門，墨角藻目，馬尾藻科。藻體雌雄異株，自然生長(zhǎng)于低潮帶石沼中，主要產(chǎn)于廣東省沿海[1]。全緣馬尾藻不僅富含人體需要的不飽和脂肪酸[2]，還含有多糖類和褐藻多酚類等生物活性物質(zhì)，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以及保護(hù)神經(jīng)、抗氧化和抗腫瘤等藥用價(jià)值[3-5]，極具開發(fā)價(jià)值。由于天然全緣馬尾藻資源有限，人工栽培將是獲取全緣馬尾藻的主要途徑。充足的苗種供應(yīng)是開展人工栽培的前提條件。目前，關(guān)于全緣馬尾藻人工育苗的研究已有水流速率和溫度等環(huán)境因子對(duì)其幼孢子體影響的報(bào)道[6-7]，研究表明[6-7]，提高幼孢子體生長(zhǎng)速率及減少病害是亟需突破的關(guān)鍵問題。

隨著潮汐的節(jié)律性變化，棲息在潮間帶的底棲海藻經(jīng)歷浸沒于海水和暴露于空氣（干出狀態(tài)）的交替環(huán)境[8-10]。干出會(huì)對(duì)藻體生長(zhǎng)以及抗氧化能力、光合作用強(qiáng)度等生理生化特性產(chǎn)生影響[11-12]。連續(xù)性短時(shí)間（0.5 h）干出可促進(jìn)孔石莼（Ulva pertusa）生長(zhǎng)[13]，但長(zhǎng)時(shí)間（4～7 h）干出致使過度失水，鹽度過低，從而引起藻體死亡[14]；壇紫菜（Pyropia haitanensis）葉狀體經(jīng)歷(0.5～3 h)干出產(chǎn)量提高，可有效殺死與其有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的雜藻，增強(qiáng)其自身抗逆能力，減少病害[15]?？梢娺m當(dāng)干出有利于海藻的生長(zhǎng)。此外，海藻在經(jīng)歷干出時(shí)，可引起藻體內(nèi)抗氧化物質(zhì)、氨基酸和可溶性海藻糖升高，使藻體累積細(xì)胞相容性物質(zhì)作為滲透調(diào)解物，從而提高藻體對(duì)干出的適應(yīng)能力，提高海藻產(chǎn)量和品質(zhì)[13,16,18]。

目前，關(guān)于干出對(duì)大型海藻生長(zhǎng)和生理生化的影響研究主要集中在海藻成藻，對(duì)海藻幼孢子體較少涉及[13,18]。干出對(duì)海藻幼孢子體上的復(fù)生(Diatom)、藻溝蝦(Ampithoe)、柄海鞘(Styeta clava)等敵害生物有一定抑制作用[19]，但在陽光照射下經(jīng)歷干出，紫外線會(huì)對(duì)幼孢子體造成一定傷害[20]，且幼孢子體抗逆性低于成藻，光照條件下干出可能對(duì)其成活率影響較大；此外，潮間帶的海藻幼孢子體對(duì)干出的耐受性存在明顯的種間差異[18,21]。因此，研究海藻幼孢子體干出過程中需嚴(yán)格控制干出時(shí)間，并避免陽光直接照射。本研究在黑暗條件下對(duì)全緣馬尾藻幼孢子進(jìn)行連續(xù)性干出處理，分析幼孢子體的生長(zhǎng)和生化成分變化，探討適宜的黑暗干出條件，為全緣馬尾藻工廠化育苗提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1全緣馬尾藻幼孢子體的采集

從湛江市徐聞縣四塘村的近岸海域（110°08′E，20°14′ N）采集已有生殖托雛形的全緣馬尾藻成體，用濕毛巾包裹放入冰盒保溫，及時(shí)運(yùn)回廣東海洋大學(xué)海藻培養(yǎng)室。用消毒海水清洗后，在（29±0.5）℃、照度7 500±100 lx、光照周期18 h ︰6 h、鹽度29.0±0.5的條件下充氣暫養(yǎng)。消毒海水中暫養(yǎng)13 d后雌、雄藻體生殖托完全成熟。對(duì)生殖托進(jìn)行促排，促排條件為：溫度（30±0.5）℃，照度0 lx，鹽度31.0±0.5，水流速度（45±2）cm/s。促排后用孔徑48 μm紗絹網(wǎng)收集脫落的受精卵，置于光照培養(yǎng)箱中，用PESI培養(yǎng)液，于（25.0 ±0.5）℃、光照強(qiáng)度（2 500±100）lx、光照周期10 h︰14 h條件下充氣培養(yǎng)。培養(yǎng)液鹽度為29.0 ±0.5，pH 8.0±0.2，每3 d更換培養(yǎng)液1次，并用軟毛刷清洗幼孢子體表面雜質(zhì)及附著生物。當(dāng)受精卵發(fā)育至長(zhǎng)度為2 cm的幼孢子體時(shí)，選取長(zhǎng)度接近的幼孢子體進(jìn)行干出實(shí)驗(yàn)。

1.2研究方法

在已有研究[14]基礎(chǔ)上，設(shè)置4個(gè)實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)組干出時(shí)間分別為30 min，1、2、4 h，對(duì)照組的干出時(shí)間為0 h，每組設(shè)置3個(gè)重復(fù)組。每組取幼孢子體50株，用天平準(zhǔn)確稱質(zhì)量后放入含3 L PESI培養(yǎng)液的長(zhǎng)方體PVC塑料盒，置光照培養(yǎng)箱，模擬幼孢子體的自然干出過程，每天按圖1方式對(duì)幼孢子體進(jìn)行干出。干出時(shí)用消毒膠管吸出海水，干出后將海水緩慢吸回。干出條件為：溫度（25.0 ±0.5）℃，照度 0 lx。每3 d更換1次培養(yǎng)液。以光照過程作為實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)及終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間12 d。在實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)及終點(diǎn)進(jìn)行取樣，每3 d稱量每組幼孢子體的濕體質(zhì)量，計(jì)算特定生長(zhǎng)率（SGR），并參照J(rèn)effrey等[22]的方法測(cè)定幼孢子體葉綠素a、葉綠素c、類胡蘿卜素含量，用酸性茚三酮法[23]測(cè)定脯氨酸含量，用蒽酮比色法[24]測(cè)定可溶性糖含量。實(shí)驗(yàn)中涉及的光密度測(cè)定均用UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)。

圖1　連續(xù)性黑暗干出示意圖Fig.1　Diagram of the continuously dark desiccation

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

特定生長(zhǎng)率SGR（%·d-1）：

式中，m0為初始質(zhì)量（g）；mt為終末質(zhì)量（g）；t為實(shí)驗(yàn)周期（d）[13]。

按以下公式計(jì)算葉綠素a（Chl-a）、葉綠素c（Chl-c）和類胡蘿卜素（Car）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

式中，wX為物質(zhì)X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（mg·g-1），Dx為色素溶液在 x nm處的光密度，V為色素溶液總體積（L），m為藻體質(zhì)量（g）[22]。

脯氨酸含量（P）、可溶性糖含量（C）：

式中：ρs為用光密度測(cè)量值計(jì)算的樣品質(zhì)量濃度（μg·mL-1），VS為溶液體積（mL），n為樣品溶液稀釋倍數(shù)，ms為藻體質(zhì)量（mg）[24]。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS18.0進(jìn)行處理及分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并作方差分析和Tukey多重比較，P ＜ 0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并用Origin8.0作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1黑暗條件下連續(xù)性干出期間幼孢子體的生長(zhǎng)速率

由圖2可知，在黑暗條件下干出0.5 h組特定生長(zhǎng)率在12 d內(nèi)均最高，且與其他組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出1 h組特定生長(zhǎng)率前6 d與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但6～12 d期間高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出2 h組和4 h組的特定生長(zhǎng)率在12d內(nèi)均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出4 h組特定生長(zhǎng)率在前6d內(nèi)與2 h組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但在6～12d期間低于2 h組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖2　連續(xù)性干出期間幼孢子體的特定生長(zhǎng)率Fig.2　Specific growth rate of germlings during different periods of continuously dark desiccation

2.2黑暗條件下連續(xù)性干出期間幼孢子體的葉綠素a、葉綠素c含量

由圖3、4可知，葉綠素a含量與葉綠素c含量的變化趨勢(shì)相同。在黑暗條件下干出0.5 h組的葉綠素含量均與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。干出1 h、2 h、4 h組的葉綠素含量在12 d內(nèi)均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出1 h組葉綠素含量在12天內(nèi)與0.5 h組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。干出1 h、2 h、4 h組的葉綠素含量在各時(shí)間段內(nèi)均依次降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖3　連續(xù)性干出處理期間幼孢子體的葉綠素a含量Fig.3　Chlorophyll a mass fraction of germlings during different periods of continuously dark desiccation

圖4　連續(xù)性干出處理期間的葉綠素c含量Fig.4　Chlorophyll c content of germlings during different periods of continuously dark desiccation

2.3黑暗條件下連續(xù)性干出期間幼孢子體的類胡蘿卜素含量

由圖5可知，在黑暗條件下干出0.5 h組的類胡蘿卜素含量在12 d內(nèi)均與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。干出1 h組的類胡蘿卜素含量在12 d內(nèi)與干出0.5 h組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。干出2 h、4 h組的類胡蘿卜素含量在12 d內(nèi)均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出4 h組的類胡蘿卜素含量在12 d內(nèi)均高于干出2 h組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖5　連續(xù)性干出處理期間幼孢子體的類胡蘿卜素含量Fig.5　Carotenoid content of germlings during different periods of continuously dark desiccation

2.4黑暗條件下連續(xù)性干出期間幼孢子體的脯氨酸及可溶性糖含量

由圖6可知，在黑暗條件下干出0.5 h組的脯氨酸含量在12d內(nèi)與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。干出1 h組的脯氨酸含量在12d內(nèi)與干出0.5 h組在前9 d內(nèi)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），9～ 12 d內(nèi)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出2 h組和4 h組的脯氨酸含量在12 d內(nèi)均明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。干出4 h組的脯氨酸含量在12 d內(nèi)均高于2 h組，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖6　連續(xù)性干出處理期間幼孢子體的脯氨酸含量Fig.6　Proline content of germlings during different periods of continuously dark desiccation

由圖7可知，在黑暗條件下干出0.5 h組的可溶性糖含量在12 d內(nèi)與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。干出1h組可溶性糖含量在12 d內(nèi)與0.5 h組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。干出1h、2 h、4 h組的可溶性糖含量在各時(shí)間段均依次升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），干出1 h組在3 d時(shí)高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），之后與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），干出2 h、4 h組在12 d內(nèi)均高于對(duì)照組組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖7　連續(xù)性干出處理后幼孢子體的可溶性糖含量Fig.7　Soluble saccharides content of germlings during different periods of continuously dark desiccation

3　討 論

3.1黑暗條件下連續(xù)性干出對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體生長(zhǎng)的影響

干出對(duì)潮間帶海藻的海藻形態(tài)、抗氧化能力、光合性能以及呼吸強(qiáng)度影響較大，其必然影響海藻對(duì)有機(jī)物的積累從而影響海藻生長(zhǎng)速率[25-26]。張芬來等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在白天對(duì)紫菜葉狀體進(jìn)行3～4 h干出處理，葉狀體對(duì)有機(jī)物同化積累減少，生長(zhǎng)受抑制。郭贛林等[13]在白天條件下對(duì)孔石莼進(jìn)行連續(xù)性干出，發(fā)現(xiàn)0.5 h短暫干出可促進(jìn)海藻的生長(zhǎng)，而隨干出時(shí)間的延長(zhǎng)干出處理會(huì)抑制藻體生長(zhǎng)。本研究表明，相比于未作干出處理的對(duì)照組，黑暗條件下連續(xù)性短暫干出（0.5～1 h）可促進(jìn)全緣馬尾藻幼孢子體生長(zhǎng)。其原因可能是，短暫干出導(dǎo)致幼孢子體輕微失水，進(jìn)而影響幼孢子體各組織的生理活動(dòng)，如夜晚呼吸作用減慢，有機(jī)物消耗減少，有利于幼孢子體生長(zhǎng)[16]；同時(shí)干出環(huán)境中CO2含量比海水環(huán)境中高，幼孢子體在干出時(shí)的光合作用暗反應(yīng)較在海水中時(shí)有所加強(qiáng)，幼孢子體中有機(jī)物的積累增多，從而生長(zhǎng)較快[10]。長(zhǎng)時(shí)間干出（2～4 h）則使幼孢子體生長(zhǎng)明顯減緩。其原因可能是，幼孢子體的耐受力較低，隨著機(jī)體失水增多，幼孢子體中與光合作用相關(guān)的細(xì)胞受損嚴(yán)重，從而影響其光合作用，導(dǎo)致幼孢子體生長(zhǎng)變慢[27]。綜上可見，黑暗條件下短時(shí)間干出可促進(jìn)全緣馬尾藻幼孢子體的生長(zhǎng)。

3.2黑暗條件下連續(xù)性干出對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體體內(nèi)葉綠素的影響

葉綠素是大型海藻光合作用中最重要的色素，其含量能反映藻體的有機(jī)物同化能力[28]。潮間帶海藻經(jīng)過干出或干燥處理后其葉綠素光合活性普遍下降，而將其重新浸入海水中后，其葉綠素光合活性一般可在2 h左右恢復(fù)至正常水平[29]。楊帆等[17]在黑暗條件干出孔石莼0～6 h，葉綠素含量隨干出時(shí)間增加而顯著下降，但將干出6 h的孔石莼復(fù)水3 h后葉綠素含量?jī)H可恢復(fù)至一半以上。此外，Priya等[30]對(duì)臍形紫菜（Pyropia umbilicalis Kützing）進(jìn)行陰干處理和光曝處理，發(fā)現(xiàn)過度曝曬是藻體光合作用減弱的主要原因，而干旱脅迫對(duì)其光合作用的影響較小，表明黑暗條件下干出對(duì)藻體光合作用的影響相對(duì)較小。本研究在黑暗條件下對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體進(jìn)行0.5～1 h干出處理后，幼孢子體中的葉綠素a、葉綠素c含量與未經(jīng)干出處理組無明顯差異；2～4 h干出處理后，幼孢子體中的葉綠素a、葉綠素c含量相比于未經(jīng)干出處理組顯著降低。其原因可能是，幼孢子體在黑暗條件下，光合作用無光反應(yīng)過程，其體內(nèi)葉綠素含量相對(duì)較低；短暫干出會(huì)減少幼孢子體中的葉綠素含量，但減少的葉綠素含量會(huì)在隨后的復(fù)水環(huán)境中恢復(fù)，因此，在白天開始前取樣的幼孢子體的葉綠素含量幾近相同。但是長(zhǎng)時(shí)間干出會(huì)導(dǎo)致藻體嚴(yán)重脫水，進(jìn)而破壞葉綠素結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重脫水也會(huì)損傷部分產(chǎn)葉綠素細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致光合作用紊亂，造成葉綠素含量急劇下降，且在短時(shí)間內(nèi)難以修復(fù)[31]。因此，黑暗條件下短時(shí)間干出對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體的葉綠素含量影響不顯著，可能對(duì)白天的光合作用影響較小。而長(zhǎng)時(shí)間干出會(huì)導(dǎo)致幼孢子體的葉綠素含量顯著下降，從而可能會(huì)減弱幼孢子體在白天的光合作用強(qiáng)度。

3.3黑暗條件下連續(xù)性干出對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體體內(nèi)類胡蘿卜素含量的影響

當(dāng)大型海藻受到干旱脅迫時(shí)，機(jī)體內(nèi)抗氧化物質(zhì)代謝明顯增強(qiáng)，如谷胱甘肽還原酶、過氧化氫酶、類胡蘿卜素含量急劇上升，在很大程度上減少了活性氧對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的損傷[12,30]。褐藻中的褐藻黃素、β胡蘿卜素、三色堇黃素、炔類色素等類胡蘿卜素含量較高，其中褐藻黃素含量最多[32]。類胡蘿卜素除可有效提高光合作用效率外，還有較強(qiáng)的抗氧化作用[33-34]。本研究表明，在黑暗條件下對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體進(jìn)行0.5～1 h干出處理后，幼孢子體類胡蘿卜素含量與未經(jīng)干出處理組無顯著差異。其原因可能為，在短暫干出后，為減少干旱脅迫造成的氧化效應(yīng)，幼孢子體產(chǎn)生的類胡蘿卜素明顯增加，脅迫消除后，類胡蘿卜素含量恢復(fù)至正常水平。而進(jìn)行2～4 h干出處理后，幼孢子體中的類胡蘿卜素含量相比于未經(jīng)干出處理組顯著升高并保持高含量，說明機(jī)體在嚴(yán)重受損后抗氧化性顯著增強(qiáng)。其原因可能是，嚴(yán)重失水使幼孢子體各組織的部分細(xì)胞受損，從而造成機(jī)體持續(xù)性氧化損傷，機(jī)體為適應(yīng)失水脅迫進(jìn)行自身調(diào)節(jié)，類胡蘿卜素的含量顯著升高并持續(xù)保持高含量以增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化性。由此可推測(cè)，類胡蘿卜素在幼孢子體抵抗干旱脅迫中發(fā)揮著重要作用。長(zhǎng)時(shí)間（2～4 h）干出導(dǎo)致類胡蘿卜素含量明顯升高也從側(cè)面反映了幼孢子體的抗逆性較弱。

3.4黑暗條件下連續(xù)性干出對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體體內(nèi)脯氨酸和可溶性糖的影響

當(dāng)植物受到干旱脅迫時(shí)，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)用以緩解失水造成的細(xì)胞內(nèi)滲透壓過高[35-36]。脯氨酸和可溶性糖均為常見的植物細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[31]。錢飛箭[37]研究發(fā)現(xiàn)，干出脅迫壇紫菜會(huì)使藻體內(nèi)紅藻糖苷迅速積累，且積累的紅藻糖苷有助于緩解干旱脅迫。趙素達(dá)等[38]研究表明，潮間帶海藻體內(nèi)脯氨酸和可溶性糖含量升高可有效緩解藻體因細(xì)胞失水造成的細(xì)胞內(nèi)滲透壓過高，以適應(yīng)潮間帶由潮汐變化引起的劇烈環(huán)境變化。本研究表明，在黑暗條件下對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體進(jìn)行0.5～1 h干出處理后，幼孢子體體內(nèi)脯氨酸及可溶性糖含量與未經(jīng)干出處理組無顯著差異，這與楊帆等[17]的研究結(jié)果相符。其原因可能是，短暫干出期間，幼孢子體會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，孢子體內(nèi)脯氨酸和可溶性糖在短時(shí)間內(nèi)急劇升高，復(fù)水處理后干旱脅迫逐漸消除，脯氨酸和可溶性糖含量逐漸恢復(fù)至對(duì)照組水平。而對(duì)幼孢子體進(jìn)行2～4 h干出處理后，脯氨酸及可溶性糖的含量相比于未經(jīng)干出處理組明顯升高并保持高含量。其原因可能是，在長(zhǎng)時(shí)間干出過程中，幼孢子體內(nèi)脯氨酸和可溶性糖在短時(shí)間內(nèi)急劇升高，隨著干出的持續(xù)進(jìn)行，幼孢子體通過調(diào)節(jié)脯氨酸及可溶性糖的合成與代謝途徑，提升體內(nèi)脯氨酸以及可溶性糖含量以抵抗持續(xù)的干旱脅迫，而當(dāng)對(duì)幼孢子體進(jìn)行復(fù)水處理后，其脯氨酸及可溶性糖含量并不隨脅迫逐漸解除而下降，而是維持在較高水平。因此，推測(cè)全緣馬尾藻幼孢子體可通過體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)有效緩解短時(shí)間的干旱脅迫，長(zhǎng)時(shí)間干旱脅迫可能會(huì)使幼孢子體通過提高體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)而提高自身抗逆性。

3.5連續(xù)性干出在人工育苗中的運(yùn)用

本研究表明，與未經(jīng)干出的對(duì)照組相比，在黑暗條件下，短暫干出（0.5～1 h）顯著促進(jìn)全緣馬尾藻幼孢子體生長(zhǎng)（P＜0.05），幼孢子體體內(nèi)兩種葉綠素含量均變化不明顯（P＞0.05），可能對(duì)白天的光合作用影響較?。活惡}卜素含量變化不大（P＞0.05），可見短暫干出對(duì)藻體的抗氧化物質(zhì)含量基本無影響，而且由于藻體定期經(jīng)歷氧化損傷及抗氧化過程，藻體會(huì)通過自身調(diào)節(jié)形成更完善的抗氧化機(jī)制，可推測(cè)短時(shí)間干出可適當(dāng)提高藻體的抗逆性；脯氨酸以及可溶性糖含量無顯著變化（P＞0.05），可見短暫干出對(duì)藻體的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量基本無影響，而且由于藻體定期經(jīng)歷失水及復(fù)水過程，藻體會(huì)通過自身調(diào)節(jié)形成更完善的滲透調(diào)節(jié)機(jī)制，可推測(cè)短時(shí)間干出可適當(dāng)提高藻體對(duì)未知干旱脅迫的適應(yīng)性。研究提示，在全緣馬尾藻人工育苗過程中，每天可在黑暗條件下對(duì)幼孢子體進(jìn)行短時(shí)間（0.5～1 h）干出處理，不僅可促進(jìn)幼孢子體的生長(zhǎng)，而且可適當(dāng)提高其抗逆性以及對(duì)干旱的適應(yīng)性。

在自然條件下，受潮汐變化的影響，全緣馬尾藻孢子體干出過程既可能發(fā)生在黑暗的夜晚也可能發(fā)生在有日照的白天。因此，在隨后的研究中需探索白天光照條件下連續(xù)性干出處理對(duì)幼孢子體生長(zhǎng)和生化成分的影響，以完善連續(xù)性干出對(duì)幼孢子體生長(zhǎng)和生化成分影響的理論依據(jù)。此外，在人工育苗中改變幼孢子體生長(zhǎng)所需的其他環(huán)境因子也會(huì)影響干出對(duì)幼孢子體生長(zhǎng)的促進(jìn)效果，至于干出狀態(tài)下其他環(huán)境因子需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]曾呈奎，陸保仁.中國(guó)海藻志·褐藻門·墨角藻目[M].北京:科學(xué)出版社,2000:170-171.

[2]盧虹玉，楊小青，謝恩義，等.全緣馬尾藻的主要營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J].食品研究與開發(fā),2013,34(7):120-122.

[3]JIN W H,ZHANG W J,WANG J,et al.A study of neuroprotective and antioxidant activities of heteropolysaccharides from six Sargassum species[J].Int J Bio Macromol,2014,67:336-342.

[4]盧虹玉，劉義，吉宏武，等.全緣馬尾藻褐藻多酚的抗氧化和抗腫瘤細(xì)胞增殖作用研究[J].現(xiàn)代食品科技,2013,29(4):702-705.

[5]肖為，陶葉杏，谷毅鵬，等.全緣馬尾藻提取物對(duì)酵母膏誘導(dǎo)小鼠高尿酸血癥的拮抗效應(yīng)[J].食品工業(yè)科技,2015,36(17):339-342.

[6]黃苑媚，劉志剛，謝恩義，等.水流速率對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體生長(zhǎng)和生理活性的影響[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2014,34(6):45-50.

[7]孫宗紅，麥惠欣，劉志剛，等.溫度對(duì)全緣馬尾藻幼孢子體生長(zhǎng)和生理組分的影響[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2015,35(1):51-56.

[8]吳倩倩，佟少明，侯和勝.干出脅迫對(duì)孔石莼生長(zhǎng)及生理影響[J].海洋漁業(yè),2011,33(4):472-475.

[9]郭贛林，董雙林.干出對(duì)潮間帶不同垂直位置海藻的生長(zhǎng)及光合作用速率的影響[J].海洋湖沼通報(bào),2008(4):78-84.

[10]鄒定輝，高坤山.低潮干出狀態(tài)下石莼的光合作用特性(簡(jiǎn)報(bào))[J].植物生理學(xué)通訊,2001,37(6):503-506.

[11]KUMAR M,GUPTA V,TRIVEDI N,et al.Desiccation induced oxidative stress and its biochemical responses in intertidal red alga Gracilaria corticata(Gracilariales,Rhodophyta)[J].Environ Exp Bot,2011,72(2):194-201.

[12]VAN HEES D H,VAN ALSTYNE K L.Effects of emersion,temperature,dopamine,and hypoxia on the accumulation of extracellular oxidants surrounding the bloom-forming seaweeds Ulva lactuca and Ulvaria obscura[J].J Exp Mar Bio Ecol,2013,448:207-213.

[13]郭贛林，閻斌倫，徐靜，等.連續(xù)性干出對(duì)孔石莼生長(zhǎng)和生化組成的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2011,30(12):2767-2769.

[14]YAMOCHI S.Effects of desiccation and salinity on the outbreak of a green tide of Ulva pertusa in a created salt marsh along the coast of Osaka Bay,Japan[J].Estuar Coast Shelf S,2013,116:21-28.

[15]陳昌生，翁琳，汪磊，等.干露和冷藏對(duì)壇紫菜及雜藻存活與生長(zhǎng)的影響[J].海洋學(xué)報(bào)(中文版),2007,29(2):131-136.

[16]張芬來.干露影響壇紫菜葉狀體生理活性和生長(zhǎng)的試驗(yàn)[J].浙江水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),1993,12(3):204-211.

[17]楊帆，李世國(guó)，佟少明，等.黑暗條件下干露對(duì)孔石莼生理生化指標(biāo)的影響[J].延邊大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,38(1):54-58.

[18]CONTRERAS-PORCIA L,CALLEJAS S,THOMAS D,et al.Seaweeds early development:detrimental effects of desiccation and attenuation by algal extracts[J].Planta,2012,235(2):337-348.

[19]賈檉，楊彬，謝恩義.硇洲馬尾藻人工育苗常見敵害生物及防治初探[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖,2012,33(7):35-39.

[20]ALTAMIRANO M,FLORES-MOYA A,FIGUEROA F L.Effects of UV radiation and temperature on growth of germlings of three species of Fucus(Phaeophyceae)[J].Aquat Bot,2003,75(1):9-20.

[21]CHU S H,ZHANG Q S,LIU S K,et al.Tolerance of Sargassum thunbergii germlings to thermal,osmotic and desiccation stress[J].Aquat Bot,2012,96(1):1-6.

[22]JEFFREY S W,Humphrey G F.New spectrophotometric equations for deteming Chlorophylls a,b,c1 and c2 in higher plants algae and natural phytoplankton[J].Biochem Physiol Pflanzen,1975,167:191-199.

[23]朱廣廉，鄧興旺，左衛(wèi)能.植物體內(nèi)游離脯氨酸的測(cè)定[J].植物生理學(xué)通訊,1983(1):35-37.

[24]丁雪梅，張曉君，趙云，等.蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量的試驗(yàn)方法改進(jìn)[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2014(12):230-233.

[25]FLORES-MOLINA M R,THOMAS D,LOVAZZANO C,et al.Desiccation stress in intertidal seaweeds:Effects on morphology,antioxidant responses and photosynthe- tic performance[J].Aquat Bot,2014,113:90-99.

[26]SCHAGERL M,M?STL M.Drought stress,rain and recovery of the intertidal seaweed Fucus spiralis[J].Mar Biol,2011,158(11):2471-2479.

[27]LAMOTE M,JOHNSON L E,LEMOINE Y.Photosynthetic responses of an intertidal alga to emersion:The interplay of intertidal height and meteorological conditions[J].J Exp Mar Bio Ecol,2012,428:16-23.

[28]鄒定輝，阮祚禧，陳偉洲.干出狀態(tài)下羊棲菜的光合作用特性[J].海洋通報(bào),2004,23(5):33-39.

[29]鄒定輝，高坤山.低潮干出狀態(tài)下潮間帶海藻的某些光合生理特性[J].植物生理學(xué)通訊,2003,39(5):525-530.

[30]SAMPATH-WILEY P,NEEFUS C D,JAHNKE L S.Seasonal effects of sun exposure and emersion on intertidal seaweed physiology:Fluctuations in antioxidant contents,photosynthetic pigments and photosynthetic efficiency in the red alga Porphyra umbilicalis Kützing(Rhodophyta,Bangiales)[J].J Exp Mar Bio Ecol,2008,361(2):83-91.

[31]FLORES-MOLINA M R,THOMAS D,LOVAZZANO C,et al.Desiccation stress in intertidal seaweeds:Effects on morphology,antioxidant responses and photosynthetic performance[J].Aquat Bot,2014,113:90-99.

[32]何培民，秦松，嚴(yán)小軍，等.海藻生物技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:221.

[33]TAKASHIMA M,SHICHIRI M,HAGIHARA Y,et al.Capacity of fucoxanthin for scavenging peroxyl radicals and inhibition of lipid peroxidation in model systems[J].Free Radic Res,2012,46(11):1406-1412.

[34]FUNG A,HAMID N,LU J.Fucoxanthin content and antioxidant properties of Undaria pinnatifida[J].Food Chem,2013,136(2):1055-1062.

[35]趙雅靜，翁伯琦，王義祥，等.植物對(duì)干旱脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)及其研究進(jìn)展[J].福建稻麥科技,2009,27(2):45-50.

[36]LIU H,ZHANG Y,YIN H,et al.Alginate oligosaccharides enhanced Triticum aestivum L.tolerance to drought stress[J].Plant Physiol Bioch,2013,62:33-40.

[37]錢飛箭.壇紫菜受高溫和干出脅迫的機(jī)理及脂代謝關(guān)鍵基因的研究[D].寧波：寧波大學(xué),2014.

[38]趙素達(dá)，董樹剛，吳以平，等.鹽脅迫對(duì)孔石莼的生理生化影響[J].海洋科學(xué),2000,24(7):52-55.

（責(zé)任編輯：劉慶穎）

Effects of Continuous Desiccation in Darkness on Growth and Biochemical Constituents of Germlings of Sargassum integerrimum

OU Ze-kui,LIU Dong-chao,MAI Ming-xiong,HE Yu-xuan,YANG Peng
（Fisheries College,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524025,China）

Abstract:The effect of different time(0.5 h,1 h,2 h,4 h)desiccation in darkness on changes of germling growth and content of chlorophyll a,chlorophyll c,carotenoid,proline and soluble saccharides in germlings of Sargassum integerrimum were investigated.Compared with control group without desiccation,results show that the germlings growth of 0.5 hdesiccation group and1.0 h desiccation group were accelerated(P＜0.05)and the content of two kinds of chlorophyll,carotenoid,proline and soluble saccharides in germlings of each group had no significant change(P ＞0.05).Meanwhile,results show that the germlings growth of 2 h desiccation group and 4 h desiccation group were inhibited(P＜0.05),two kinds of chlorophyll content in germlings of each group decreased significantly(P＜0.05),the content of carotenoid,proline and soluble saccharides in germlings of each group increased significant(P＜0.05)and it remained at high level.Study suggests that 0.5 to 1 h of continuous desiccation in darkness on the germlings of S.integerrimum during seedling process on a daily basis has the effect of accelerating the growth of germlings.Thisbook=45,ebook=48treatment can also improve the stress resistance and adaptability to drought stress of germlings.

Key words:Sargassum integerrimum; germlings; desiccation; growth; biochemical constituents

通信作者：劉東超（1963－），男，副教授，主要從事藻類生理生態(tài)學(xué)研究。E-mail:liudc@gdou.edu.cn

基金項(xiàng)目：廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2006B60501016)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2009B080701048)

收稿日期：2015-11-11

doi：10.3969/j.issn.1673-9159.2016.01.008

中圖分類號(hào)：S917.3; S968.42

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-9159（2016）01-0044-07

第一作者：歐澤奎（1991－），男，碩士研究生，主要從事藻類生理生態(tài)學(xué)研究。E-mail:gdouozk@163.com