[发明专利]一种高效制备紫菜单孢子的方法及其应用

说明书

本发明涉及大型海藻快速无性繁殖技术领域，特别是涉及一种高效制备紫菜单孢子的方法及其应用。本发明将紫菜叶状体进行失水处理，使叶状体一定程度上抵抗液氮速冷的低温胁迫；同时液氮速冷使柔韧的叶状体脆化，进而通过研磨实现高效快速的机械破碎，大大提高了破碎的效率，实现大规模的紫菜单孢子诱导放散。本发明提供的方法可以替代当前低效的人工切碎的破碎方式，提高单位时间内破碎紫菜的量，同时保证较高的单孢子放散率，使单孢子育苗的大规模应用成为可能。本发明提供的方法普遍适用于具有抗失水胁迫能力且能够通过机械破碎诱导单孢子放散的紫菜，如条斑紫菜或种子岛紫菜等。

技术领域

本发明涉及大型海藻快速无性繁殖技术领域，特别是涉及一种高效制备紫菜单孢子的方法及其应用。

背景技术

紫菜（Porphyra）隶属于红藻门（Rhodophyta）、红藻纲（Rhodoghyceae）、红毛菜目（Bangiales）、红毛菜科（Bangiaceae），广泛分布于寒带至热带海洋的潮间带区域，在我国由南到北，辽宁至海南沿海均有紫菜分布。紫菜营养丰富，富含蛋白质、纤维素、多糖、膳食纤维和抗氧化组分等营养成分，是医药、食品产业的重要原料，具有重要的经济价值和生态价值，是世界范围内重要的大型经济海藻。

紫菜具有异型世代交替生活史，包括呈丝状体的孢子体（二倍体）阶段和呈叶状体的配子体（单倍体）阶段。根据其生活史特征，当前紫菜的育苗方式主要为传统的壳孢子育苗方式，即选择健康成熟种藻，受精后产生果孢子发育为丝状体，丝状体钻入贝壳珍珠层，形成贝壳丝状体，贝壳丝状体经促熟后放散壳孢子附着于紫菜网帘，下海张挂。传统育苗方式育苗周期长（每年4月~10月）、采苗时间受季节和气候因素限制、培养环境不稳定，导致了壳孢子育苗具有成本高、操作复杂、技术要求高等弊端，使紫菜养殖业的发展受到限制。

多种紫菜具有无性繁殖过程，叶状体在苗期能够形成并放散单孢子，单孢子经有丝分裂直接发育成为叶状体。目前对其放散机制和规律研究较少，已知通过机械破碎紫菜叶状体可以实现对诱导单孢子放散。单孢子放散是紫菜养殖过程中重要的苗种补充途径，利用该过程可以开发紫菜单孢子育苗技术。与传统育苗法相比，单孢子育苗具有周期短、叶状体性状稳定等特点，但缺乏高效快速大规模获得紫菜单孢子的方法，导致该技术仅停留在实验室阶段。目前主要以人工刀片切碎叶状体诱导单孢子放散，这种方法仅能用于少量紫菜样品的处理，处理大量样品过于耗时费力，难以实现规模化应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高效制备紫菜单孢子的方法及其应用。本发明提供的方法具有操作简便和高效快速的优势，大大提高了破碎的效率，使得单孢子育苗的生产应用成为可能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种高效破碎紫菜叶状体的方法，包括以下步骤：

将紫菜叶状体进行失水处理，得到失水叶状体；所述紫菜叶状体的失水率为20%~60%；

将所述失水叶状体进行液氮速冻，得到速冻叶状体；所述液氮速冻的时间为10s~60s；

将所述速冻叶状体在液氮预冷的研磨装置中研磨，得到叶状体碎片。

优选的，所述研磨的时间为3s~5s。

优选的，所述研磨的条件包括在黑暗环境中研磨。

优选的，所述失水处理的温度为10~20℃，所述失水处理的光照强度为45μmol/（m²·s）。

优选的，所述失水率根据式Ⅰ计算得到：

失水率=（W₀-W_t）/（W₀-W_d）×100%      式Ⅰ；