海萝(Gloiopeltis furcata)及鹿角海萝(G.tenax)，隶属于红藻门，红藻纲，隐丝藻目，内枝藻科，海萝属。海萝属藻类在北方俗称牛毛，在南方俗称赤菜或胶菜。海萝属藻体可供直接食用并具有药用价值﹐用于治肠炎、痔疾、干咳痰结等^[1]。从海萝属藻类中提取的海萝胶广泛应用于食品、工业、医药等方面，市场对其需求量很大，目前其干品价格高达400元·kg^-1。虽然海萝属藻类的用途广泛，但到目前为止，我国的海萝属藻类仍然停留在天然开采和粗放式增殖状态。近年来，由于海萝属藻类的价格高、销路好，群众自发采摘的热情高，以至于采摘过度，资源遭到破坏。为了保护海萝资源及满足海萝市场的需要，有必要进行海萝属藻类人工育苗及增养殖的研究，而到目前为止，我国在海萝属藻类方面的研究有见报道的只限于生态调查方面的资料^[2]。此研究在实验室条件下研究不同的生态条件对海萝及鹿角海萝孢子体培养成熟及孢子放散的影响，旨在为人工育苗、选择育种及进一步的人工养殖研究提供参考。

1.   材料与方法

1.1   材料

试验用海萝采自广东大亚湾大辣甲岛，平均藻体高度为2.2 cm，切片观察未见有孢子囊；鹿角海萝采自广东汕头南澳澎屿岛，平均藻体高度为3.9 cm，切片观察也未见有孢子囊。

1.2   方法

用500 mL的锥形瓶装500 mL海水，并水平放置载玻片于培养瓶底，每个瓶放藻体0.5 g，充气培养，每隔7 d换1次培养液，试验进行了5周。通过水浴来控制温度；光线强度是通过调节培养瓶和光源间的距离来控制。试验分组情况如下(每一小组各设3个平行组)：(1)不同温度对藻体培养成熟的影响(A组)。设光照为5 500 lx，光照时间L/D为12/12；添加营养盐的量为硝酸钠20 mg·L^-1、磷酸二氢钾2 mg·L^-1，温度梯度为10℃(A1)、12℃ (A2)、16℃ (A3)、20℃ (A4)和24℃ (A5)；(2)不同光照对藻体培养成熟的影响(B组)。设温度为16℃，光照时间L/D为12/12，添加营养盐的量为硝酸钠20 mg·L^-1、磷酸二氢钾2 mg·L^-1，光照梯度为2 500 (B1)、4 000 (B2)、5 500 (B3)、7 000 (B4)、8 500 lx (B5)；(3)不同营养盐浓度对藻体培养成熟的影响(C组)。设光照为5 500 lx，光照时间L/D为12/12，温度为16℃，添加营养盐梯度分别为硝酸钠/磷酸二氢钾(mg·L^-1)0/0 (C1)、20/2 (C2)、40/4 (C3)、80/8 (C5)、40/4 (C4)，C4组多添加0.03 μM维生素B₁、0.001 μM B₁₂及0.04 mg·L^-1柠檬酸铁。

试验期间每隔3 d，每一小组随机抽8个样，用显微镜观察孢子囊形成情况和检查放置在瓶底的载玻片。以样品中约50%以上出现孢子囊的时间作为衡量孢子囊形成的时间；在10×10倍显微镜下每一载波片检测10个视野来确定孢子放散附着的状况。

2.   结果

2.1   温度对2种海萝培养成熟及孢子放散的影响

在水温10℃培养条件下，鹿角海萝没有孢子囊形成，海萝有孢子囊形成，但所需时间较长，放散附着的孢子量较少；在12~20℃培养条件下，2种海萝均能成熟放散孢子，水温16℃下形成孢子囊所需时间最短，孢子放散附着最多；在温度24℃培养条件下，海萝腐烂状况严重，没有孢子囊形成；鹿角海萝有孢子囊形成，且形成孢子囊所需时间较短，但藻体也有点腐烂状况，所放散附着的孢子量比其它组的少(表 1)。

表  1  不同温度条件下2种海萝培养成熟及孢子放散的情况

Table  1.  The effects of water temperature on the maturation and spore release of the two Gloiopeltis species

组别 group	孢子囊形成时间 time of sporangia formation			孢子附着时间 time of spores settlement			孢子附着平均数/ind·(10×10)-1视野 average number of spores settlement
	海萝 G.furcata	鹿角海萝 G.tenax		海萝 G.furcata	鹿角海萝 G.tenax		海萝 G.furcata	鹿角海萝 G.tenax
A1	第27天	没有形成		第35天	/		1.5	/
A2	第18天	第18天		第21天	第24天		3.2	6.8
A3	第15天	第18天		第18天	第21天		8.6	18.5
A4	第18天	第15天		第21天	第18天		6.2	8.5
A5	没有形成	第12天		/	第15天		/	5.1

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2.2   光照对2种海萝培养成熟及孢子放散的影响

在光照2 500~8 500 lx培养条件下，2种海萝均能成熟放散孢子，各组间的差距不大(表 2)。

表  2  不同光照培养条件下2种海萝成熟及孢子放散的情况

Table  2.  The effects of illuminance on the maturation and spore release of the two Gloiopeltis species

组别 group	孢子囊形成时间 time of sporangia formation			孢子附着时间 time of spores settlement			孢子附着平均数/ind·(10×10)-1视野 average number of spores settlement
	海萝 G.furcata	鹿角海萝 G.tenax		海萝 G.furcata	鹿角海萝 G.tenax		海萝 G.furcata	鹿角海萝 G.tenax
B1	第18天	第15天		第21天	第18天		7.6	13.4
B2	第18天	第15天		第21天	第21天		7.5	16.5
B3	第15天	第18天		第18天	第21天		8.1	15.5
B4	第18天	第15天		第21天	第18天		6.8	14.7
B5	第15天	第18天		第21天	第21天		7.9	16.8

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2.3   营养盐对2种海萝培养成熟及孢子放散的影响

在培养期间不添加营养盐的C1组，2种海萝的藻体颜色变黄，但对孢子囊的形成没有影响，添加营养盐浓度最高的C5组，孢子囊的形成所需时间变长、放散附着的孢子量最少(表 3)。

表  3  不同营养液培养条件下2种海萝成熟及孢子放散的情况

Table  3.  The effects of nutrients on the maturation and spore release of the two Gloiopeltis species

组别 group	孢子囊形成时间 time of sporangia formation			孢子附着时间 time of spores settlement			孢子附着平均数/ind·(10×10)-1视野 average number of spores settlement
	海萝 G.furcatax	鹿角海萝 G.tenax		海萝 G.furcatax	鹿角海萝 G.tenax		海萝 G.furcatax	鹿角海萝 G.tenax
C1	第21天	第18天		第24天	第21天		9.2	14.5
C2	第18天	第18天		第24天	第21天		11.3	18.3
C3	第18天	第18天		第24天	第21天		12.5	16.7
C4	第24天	第21天		第27天	第24天		7.9	15.2
C5	第27天	第27天		第30天	第35天		5.6	8.2

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3.   讨论

日本的资料表明，海萝属的藻体分为孢子体、雌雄2种配子体和一种寄生在雌配子体的果孢子体；孢子体成熟时，在皮层中产生四分孢子囊，藻体表面光滑；雌配子体的藻体成熟后，枝端侧面产生果孢，果孢上有一受精丝伸延于藻体表面外，受精后经复杂的变化，形成果孢子囊，许多果孢子囊合成为果孢子体，寄生在雌配子体上，突出藻体，成囊果；在一般情况下，孢子体的数量最多，雌雄配子体占的比例相近似^[3]。试验所采用的2种海萝，根据成熟后显微镜下观察，大部分形成四分孢子囊(图 1、图 2)，所以准确地说是孢子体。

图  1  成熟海萝孢子体横切面

a. 四分孢子囊

Figure  1.  Transverse section of mature sporophyte of G.furcata

a. tetrasporangium

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图  2  成熟海萝孢子体表面观

a. 四分孢子囊；b. 藻体细胞

Figure  2.  Surface of mature sporophyte of G.furcata

a. tetrasporangium; b. cell of alga

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据调查，海萝生长的最适温度在10~20℃，海萝成熟的温度一般在15℃以上，广东沿岸海萝生殖器官形成于12月至翌年4月，大量形成四分孢子囊的时间主要为2~3月，鹿角海萝生殖器官形成于1~4月，此期间广东海区的水温处于全年最低水温阶段，最低水温达12℃左右^[2]。此试验的结果表明在水温10~20℃培养条件下，海萝均能成熟放散孢子，这与自然海区海萝成熟水温相比，最低成熟水温偏低，但与海萝生长最适水温一致。试验表明，鹿角海萝的成熟最低水温比海萝的高，这可能与鹿角海萝属于暖海性海萝，多生长于冬季水温不低于12~13℃以下的地区有关。

不少试验观察表明，光照对于海藻的生殖具有重要的影响，不同藻类进行生殖所需的光照条件不同；6 500~7 500 lx的较强光线可以促进水云(Eetocarpus)形成多室孢子囊和孢子的放散与萌发，而条斑紫菜(Porphyra yezoensis)丝状体生长和放散壳孢子在750~6 000 lx范围内都能正常进行^[4]。此试验表明，光照在2 500~8 500 lx条件下，2种海萝均能成熟放散孢子且各组间的差距不大。今后有必要进一步研究在这个范围之外对于这2种海萝培养成熟的影响。另外，光暗周期对海藻的生殖也有影响，如陈昌生^[5]报道的，光照时间的长短对礁膜(Monostroma nitidum)游孢子囊形成有一定的影响，缩短光照时间有利于游孢子囊的形成。此试验只采用白天与黑夜各12 h一个周期，以后有必要进一步研究不同光暗周期对其成熟的影响。

用海带(Laminaria japonica)进行的试验表明，配子体发育为孢子体需要一定量的氮(N)和磷(P)，而P的作用比N更重要；另有学者的研究表明，N通常是有利于海藻生长的，但对刚毛藻(Cladophora)的生殖过程却有抑制作用^[6]。此试验没有采用单独添加N或P，所以无法验证这两者各自对这2种海萝生殖的作用，但结果表明，营养盐添加与否对2种海萝孢子囊的形成没有影响，添加营养盐浓度太高，反而不利于孢子囊的形成及孢子放散附着。海萝属藻类一般生长在较靠外海的沿岸，营养盐相对比较贫乏，但对其生长未见有妨碍作用，从试验结果可看出营养盐对海萝生殖的影响不大。

海萝属成熟藻体刚释放的孢子附着力强，2 h后基本不能附着^[3]。此试验只统计载玻片上附着孢子数，没有及时统计各组藻体释放于水中的孢子量，因而无法定量分析不同培养条件下藻体释放孢子的总数，这是此试验的不足之处。