紫菜的细胞遗传学研究现状及展望

综 述

紫菜的细胞遗传学研究现状及展望

戴继勋　沈颂东

(青岛海洋大学海洋生命学院,青岛,266003)摘　要　综述了紫菜属的染色体数目、形态、DNA 含量和减数分裂的发生等细胞遗传学研究的概况。70多种紫

菜已有54种做了染色体计数,紫菜属染色体的一个显著特征是染色体小。据调查,种内染色体数目不同,尚属

计数误差。作者并对紫菜的单性生殖和减数分裂提出了可能解决的途径。

关键词　综述;紫菜属;染色体;减数分裂;细胞遗传学

中图法分类号　S969.4;Q 343

紫菜属红藻门(Rhodophyt a )红毛菜科(Bang iaceae )紫菜属(Porp h y r a )植物,欧美称L ever ,日本叫N o ri 。全世界约有70余种,广泛生长在全球海岸的潮间带。我国紫菜分布在辽宁、河北、山东、江苏、浙江、福建、广东和海南岛沿海,大约有15种。作为栽培的种有2个,南方为坛紫菜(P .haitanensis Chang et Zheng),北方为条斑紫菜(P .y ez oensis U eda )。

紫菜是我国比较普遍的食用海藻,据分析,每百克紫菜干品(含水量10%)中含糖类31g ,无机盐30.3g ,蛋白质24.5g ,脂肪0.9g ,并富含维生素和微量元素,营养丰富,味道鲜美,素为我国人民所喜爱。

紫菜的生活史包括两个阶段,叶状体阶段和丝状体阶段。我们肉眼可见到的紫菜就是叶状体阶段,叶片膜状,由1～2层细胞组成。主要出现在冬季和春季。而在春末夏初,紫菜叶状体消散,放出果子孢,附着于贝壳上或钻入贝壳内,果孢子萌发形成肉眼不可见的丝状体,有时聚集成团,这就是紫菜的丝状体阶段。紫菜的丝状体经过一个夏季的生长,到秋末海水达到一定温度时,放出壳孢子,由壳孢子长成叶状体。

早在一千多年前的隋唐时期,我国就有了关于食用紫菜的记载。我国人民利用和养殖紫菜已经有相当长的历史,积累了丰富的经验。最原始的是采用简单工具清除或火把烧除的方式,清除岩礁上的杂藻、野贝来增殖紫菜。到了200多年前,在福建的平潭发展为用石灰水处理岩礁的杂藻,创造了“菜坛式养殖法”,并传到福建莆田、东山等地和浙江省,取得了良好的增产效果。解放后,我国紫菜的栽培取得了显著的进步,产量迅速提高,成为紫菜出口国。80年代中期,张佑基等曾用选择育种法培育出长叶品种,在生产上发挥了重要作用。但由于一些关键性的理论问题没有解决,目前我国紫菜养殖的品种,除从日本引进了几个品种试养外,基本上仍属于未经遗传改良的自然群体,个体之间表现出明显的遗传差异,限制了我国紫菜养殖的发展。

本文拟对紫菜属已报道的染色体数目,染色体形态,染色体组DN A 含量等研究现状和减数分裂是否发生及发生的部位存在的不同观点作一比较,以期对紫菜的遗传育种及进一步研究利用提供资料。

1　紫菜的染色体数目

自1921年I shikaw a [1]首次报道了甘紫菜(Porp hy ra tener a )的核分裂研究工作以来,相当多的藻类学家对紫菜的细胞学进行了研究,全世界70多种紫菜已有54种做了染色体计数(见表1)。

第29卷　第4期

1999年10月 青岛海洋大学学报JOURNAL OF OCEAN UVIVERSITY OF QINGDAO 29(4):637～642　

Oct.,1999　

教育部博士学科点专项科研基金(编号98042303)资助收稿日期:1999-03-08;修订日期:1999-07-20

戴继勋,男,1936年5月出生,教授,博导。

638青　岛　海　洋　大　学　学　报1999年

紫菜属染色体的一个显著特征是不同种紫菜的染色体数目不同。分析这些报道过的染色体资料,可见具3条染色体的种有25个,占绝大多数。具4条的有12个,2条的有8个,5条的有9个,具6条和7条染色体的种各有1个。

表1　紫菜属的染色体计数

T able1　Chr omo some number s in Porp hy ra

Name n2n Author

P.abbottae36M um ford and C ole,1977[2]

P.amp lissima36Kito,Yabu and T okida,1967[3];Yabu,1970[4]

P.brumalis4-M um ford and C ole,1977

P.c arolinensis4-Kap raun and Fres hw ater,1987[5]

P.c rispata3-Yab u,1971[6]

P.cuneif ormis5-Krish anamur th y,1984[7]

P.d entata36Yab u,1971

P.f allax2-Linds trom and Cole,1971[8]

P.f ucicola3(2)-M um ford and C ole,1977

5-Krish anm urthy,1984

P.g ard neri48Hawk es,1977[9],1978[10]

P.h aitanensis510T sen g and Sun,1989[11]

P.kanakaensis36M um ford and C ole,1977

P.katadai510Yab u,1972[12]

P.katadai v ar.hemip hylla510T sen g and Sun,1989

P.kinositai36Yab u,1972

P.kuniedai24Yab u,1971

nceolata3-M um ford and C ole,1977

P.leucosticta4-Cole and Oliveir a de Filho,1977[13]

3-Kap raun and Fres hw ater,1987

P.linear is48M agne,1952[14]

P.mar ginata36Dai,1987[15];T seng and Sun,1989

P.miniata3-M um ford and C ole1977

P.moriensis48Kito,Yabu and T okida,1967;Yabu,1970

P.ne reocystis3-M um ford and C ole1977

36Hawk es,1978

3-Krish nam urthy,1984

P.norrisii510Krish nam urthy,1984

P.okamurai48Yab u,1969[16]

P.oligosp ermatangia36T sen g and Sun,1989

P.onoi36Yab u,and Tok ida,1963[17];Yabu,1972

P.p ap enf ussi3-M um ford and C ole1977

P.p erf orata24M um ford and C ole1977

P.p seud ocr assa3-Kito,Yabu and T okida,1967;Yabu,1969,1970

P.p seud olanceolata5-M um ford and C ole,1977;Kris hnamurthy,1984

P.p seud olinearis48Kito,Yabu and T okida,1967;Yabu,1969,1970

P.p urp ure a5-Krish nam urthy,1959[18]

510M itman and Van der M eer,1994[19]

P.r ediv iv a4-Stiller and Waaland,1996[20]

P.r oseng rutii3-Kap raun et al,1980[21],1987

P.schizop hylla3-M um ford and C ole1977

24M um ford and C ole1977