浮游植物的定向培育原理及操作

3、开展微藻培养的优势及劣势
• 优势
• A 整个生物体都可被利用，没有废弃物
• B 营养丰富，富含蛋白，维生素和高不饱和脂肪酸 • C 相比农作物，单位时间单位面积的产量高 • D 生长周期短，繁殖快，适宜条件下指数增长 • E 可利用海水培养，是开发海洋的有效途径
• F 可进行自动化生产
• 劣势
连续采收藻细胞和添加营养盐
本高，藻细胞生长快，产量高 连续培养多用于封闭式自动化培养，设备成
• 藻种培养（一级培养） 指以保存藻种为目的藻类培养，多采用封闭式 不充气培养方式培养 • 中继培养（二级培养） 指为生产性培养提供大量藻种为目的藻类培养，
可采用封闭式或开放式培养方式
• 生产性培养（三级培养） 是以大量生产藻细胞为目的培养，多采用开
• 二次大战后，因缺粮，小球藻开始作为粮食和饲料的替代品 进行培养研究 • 20世纪七八十年代，大量单细胞藻类作为水产动物饵料而进 行培养，并取得了较大的突破
我国的单细胞藻类的培养历史
• 最早报道在1924年（朱树屏） • 1957年后，开始单细胞藻类的分离、筛选和培养研究 • 1966年后，单细胞藻类正式作为水产动物的饵料在马氏珠母贝的人 工育苗中应用，开始了单胞藻的实际生产和应用时期 • 目前，我国已培养并有应用的单胞藻有30多种
水色及水质的调控
2、微绿球藻 （眼点拟微球藻） NANNOCHLOROPSIS OCULATA
分类地位：绿藻门，绿藻纲，四胞藻目，胶球藻科
形态：球形，2~4um，色素体一个，淡绿色，淀粉核1~3个，细胞壁极薄 繁殖方式：二分裂繁殖
适宜培养条件 • 温度25~30 ℃ • 盐度： 4~36 • 最适光强10000lx • 最适pH 7.5~8.5
放式（封闭式）充气培养
一级培养（藻种培养）
二级培养（中继培养）
三级培养（生产性培养）
二、单细胞藻类的培养设施
1、藻种室： • 藻种分离、培养、保存及检查的场所
• 一般面积不超过10平方米
• 保温性能良好，防污染能力强 • 易清洁消毒，内墙面及台面铺设白色瓷砖 • 应配有恒温光照培养箱、显微镜、酒精灯、接 种针、人工光源、操作平台等设备，以及三角 烧瓶等玻璃器皿和各种营养盐及试剂
（2）开放非循环培养
—培养液不循环流动，而定时由小管通入CO2 和空气到培养液中；同时也起搅拌作用 —此法在大面积培养中使用较普遍
—优点是设备简单，无需动力，水泵及大量的 CO2及通气设备
开放式培养
（3）半开放循环培养 —培养容器或池、槽等场所虽仍敞开，但有些部分密闭，或用塑 料布覆盖 —利用管道，依靠动力，使培养液流动和通入含CO2的空气 —设备复杂，但效果较好
• 应用：甲壳类、贝类及棘皮动物的幼体饵料
5、小新月菱形藻 NITZSCHIA CLOSTERIUM
分类地位：硅藻门，羽纹纲，双菱形目，菱形藻科，菱形藻属
形态：直或月牙形的纺锤形，12~23um×2~3um 繁殖方式：纵分裂 适宜培养条件 • 温度15~20 ℃
• 盐度： 25~32
• 光强3000~8000 lx • 最适pH 7.5~8.5
扩种阶段
雨生红球藻（haematococcus pluvialis） 绿色生长阶段
室外红色积累虾青素阶段
• 一次性培养（批次培养） 指一次接种培养后一次性全部采收
藻培养最常用的方式
单胞
• 半连续培养 是指在一次接种后，藻液培养到一定密度时部分采收，
同时添加等量的新培养液的生产方式
• 连续培养 是指在接种后，根据培养液中藻密度或营养盐的消耗量，
7、中肋骨条藻
8、等鞭金藻3011 ISOCHRYSIS GALBANA
• 分类地位：金藻门，普林藻纲，等鞭藻目，等鞭藻科，等鞭藻属
• 形态：无细胞壁，形态多变，大多数呈椭圆形，前端有两等长的 鞭毛，鞭毛基部有液泡，细胞中央有眼点，活动细胞 4.4~7.1um × 2.7~4.4um × 2.4~3um • 繁殖方式：通常二分裂繁殖，也可形成内生孢子
• 适宜培养条件 • 最适温度20~30 ℃ • 盐度10~30 • 光强7000~9000 lx • 最适pH 7.5~8.5
• 应用：贝类及棘皮动物的育苗
ISOCHRYSIS ZHANJIANGENSIS
• 分类地位：金藻门，普林藻纲，等鞭藻目，等鞭藻科，等鞭藻属 • 形态：卵形或球性，前端有两等长的鞭毛，6~7um × 5~6um • 繁殖方式：二分裂 • 适宜培养条件 • 最适温度25~32 ℃ • 盐度22.7~35.8 • 光强5000~11000 lx • 最适pH 7.5~8.5 应用：贝类及棘皮动物的育苗
• 最大的问题，藻细胞的采收，耗能 • 其次是培养条件相对高
4、单细胞藻类的应用情况
• A 作为食品及食品的添加剂
• B 饵料或饲料添加剂 • C 提取活性物质 • D 水处理 • E 生物学研究 • F 水产养殖上生态防病 • G 生产新能源 Biofuel
The central role of micro-algae in mariculture
6、牟氏角毛藻
SKELETONEMA COSTATUM
• 分类地位：硅藻门，中心纲，圆筛藻目，骨条藻科，骨条藻属
• 形态：细胞体为透镜或圆柱性，直径6 ~ 7um，周缘有细长 的刺，与其他细胞的刺连接成长链 • 繁殖方式：一般为二分裂繁殖 • 适宜培养条件 • 温度20~30 ℃ • 盐度 15~30 • 光强5000 lx • 最适pH 7.5~8.5 • 应用：斑节对虾、河蟹育苗
9、湛江等鞭金藻
PAVLOVA VIRIDIS
• 分类地位：金藻门，普林藻纲，巴夫藻目，巴夫藻科，巴夫藻属
10、绿色巴夫藻
• 形态：无细胞壁，圆形或椭圆形，有两不等的鞭毛，无眼点，有微 弱趋光性，大小6 × 4.8 × 4um
• 繁殖方式：二分裂
• 培养生态： • 广盐广温种 • 最适盐度10 ~ 4 • 最适温度15 ~ 30℃ • 最适光强4000 ~ 10000lx
4、培养容器：
• 三角烧瓶(100、300、500、1000 mL）
• 广口玻璃瓶（8000～l0000 mL）
• 玻璃水族箱(可用于二级培养);国外的培养容器用硅铝、硅硼等 材料做成(因为普通玻璃器皿日久后会渗出有害物质) • 大瓦缸（6万、10万、15万 mL) (用于二级培养)
主要用于小型培养和中继培养
应用：贝类育苗，河蟹幼体及动物性
生物饵料，水色及水质的调控
3、亚心形四爿藻 TETRASELMIS SUBCORDIFORMIS
• 分类地位：绿藻门，绿藻纲，团藻目，衣藻科，扁藻属（四爿藻属） • 形态：扁平的广卵形，前端中央有凹陷，鞭毛四条，有一大型杯状色素体， 11~14um × 7~9um × 3.5~5um • 繁殖方式：细胞纵分裂，可形成休眠孢子 • 适宜培养条件 • 温度20~28 ℃ • 盐度： 30~40 • 光强5000~10000 lx • 最适pH 7.5~8.5 • 应用：贝类育苗，轮虫培养
5、培养池： 用于生产性培养用
（1）形状：长方形，一般池深50~80厘米，面积在2~10平方米。 池内壁贴白色瓷砖
（2）结构: 成排设置,池高出地面 80～l00cm,为防止脏物掉入池中 南北向长,池面低于消毒池出水口30～50cm,以便于进水
6、水处理系统：
单细胞藻类培养比苗种培养对用水的要求更严格
在单胞藻培养用水处理系统中通常需配备过滤装置和消毒装置 最常用的过滤装置砂滤缸或为沙滤池
1、小球藻
CHLORELLA SPP.
• 分类地位：绿藻门，绿藻纲，绿球藻目，卵孢藻科，小球藻属
• 形态：球形或广椭圆形，有杯状或边缘生板状色素体，3~5um
• 繁殖方式：无性繁殖以似亲孢子的方式进行 • 适宜培养条件 • 温度10~35℃ • 盐度：可驯化 • 最适光强10000lx • 最适pH 6~8 • • 应用：培养动物性生物饵料
• 应用：甲壳类和贝类的育苗
SPIRULINA PLATENSIS
• 分类地位：蓝藻门，蓝藻纲，藻殖段目，颤藻科，螺旋藻属
• 形态：藻体螺旋状，蓝绿色，无色素体和细胞核，顶端细胞钝圆，长 400 ~ 600um，宽4 ~ 5um • 繁殖方式：二分裂或形成藻殖段 • 适宜培养条件 • 最适温度30~37 ℃ • 盐度可驯化 • 光强30000~35000 lx • 最适pH 8.6~9.5 应用：观赏鱼配合饵料、贝类和甲壳类育苗
第一节、常用单细胞藻类的培养生态及应用 第二节、单细胞藻类的培养方式及培养设施 第三节、单细胞藻类的繁殖特性及影响藻类繁殖的因子
第四节、单细胞藻类的培养方法
第五节、单细胞藻类生产中的敌害防治
第六节、单细胞藻种的分离和保存
第一节、常用单细胞藻类的培养生态及应用
• 绿藻门：小球藻、扁藻、微绿球藻 • 硅藻门：三角褐指藻、小新月菱形藻、牟氏角毛藻、中肋骨条藻、 舟形藻 • 金藻门：等鞭金藻3011、湛江等鞭金藻、巴夫藻 • 蓝藻门：螺旋藻
• 开放式培养：指藻液直接与外界空气相通的一种培养方式， 生产性培养的主要方式，培养设备简单，但易受敌害生物 的污染 • 封闭式培养：指单胞藻在一相对封闭的体系中培养，主要
用于藻种保藏，有时也用于生产性培养中藻种级培养，培
养体系一般在100升以下
封闭式培养
开放式培养
（1）开放循环培养
--其特点是 培养液借助循环水泵而不断循环流动并通入 CO2
4、三角褐指藻 PHAEODACTYLUM TRICORNUTUM
分类地位：硅藻门，羽纹纲，褐指藻目，褐指藻科，褐指藻属 形态：卵形（8 × 3um）、梭形（20um）或三出放射形（10~18um）， 随环境条件而变 繁殖方式：平行分裂，藻体不会缩小
适宜培养条件 • 温度10~15 ℃ • 盐度： 25~32 • 光强3000~5000 lx • 最适pH 7.5~8.5
数个细胞组成的微小藻类
按生长环境分类 按营养方式分类
按生活方式分类
陆生微藻
海水微藻
微藻
水生微藻
淡水微藻
气生微藻
浮游微藻
微藻
底栖微藻
光自养微藻
微藻 异养微藻
兼性营养微藻
2、人类培养单细胞藻类的历史
• 19世纪末，开始培养栅藻和小球藻，用于植物生理学研究
• 20世纪初，开始培养单细胞硅藻用于水产无脊椎动物的饵料
浮游植物的定向培育原理及操作
——单细胞藻类的培养
主讲人： 刘香江 2018.12.03
单细胞藻类的培养
！什么是单细胞藻类？其特点？
！！人类培养单细胞藻类的历史？
！！！开展单细胞藻类培养的优势和劣势？
！！！！单细胞藻类的应用现状？
1、单细胞藻类的概念与特点
• 单细胞藻类，unicellular algae, 也叫微藻microalgae，通常指单个细胞或
应用：甲壳类、贝类及棘皮动物的幼体饵料
CHAETOCEROS MUELLERI
• 分类地位：硅藻门，中心纲，盒形藻目，角毛藻科，角毛藻属
• 形态：单细胞或2~3细胞组成的群体，壳面椭圆或圆形，壳环面长方形， 四角长有细而长的角毛，两端角毛以细胞体为中心而略呈 S形，细胞体环 面大小3.45~4.6um × 4.6~9.2um • 繁殖方式：二分裂繁殖，可形成休眠孢子或增大孢子 • 适宜培养条件 • 最适温度30 ℃ • 盐度： 10~15 • 光强10000~15000 lx • 最适pH 8.0~8.9 • 应用：斑节对虾、泥蚶育苗
11、钝顶螺旋藻
第二节、单细胞藻类的培养方式及培养 设施
培养方式
培养设施
一、培养方式
按培养纯度分 按培养密闭程度分
按采收方式分
按培养规模分
纯培养: 即无菌培养。要求最为严格，生产性培养中很难做到
单种培养: 指可有细菌存在但只有一种藻类的培养。一般室内水
泥池培养多为单种培养 混合培养: 也称多种培养,是指一培养体系中存在两种或两种以上 的微藻细胞同时生长 室外土池施肥培养单细胞藻类是一典型的 混合培养
2、清洗消毒室：
• 进行培养器皿和工具清洗及消毒的场所
• 面积一般在10~15平方米 • 应配备有清洗水池、消毒池等设施和烘箱、高压蒸汽灭菌
锅、炉灶等设备
3、培养室： • • • 进行藻类的中继培养和生产性培养的场所 装配有培养容器、培养架和培养池等设施 设计上要求采光好，屋顶一般用透光的玻璃钢波纹板覆盖， 最好东西走向 • 配备有人工光源，最好可调温