一种清除大型经济海藻生活史微观阶段杂藻污染的方法技术

本发明专利技术属于海藻生物技术领域，涉及一种清除大型经济海藻生活史微观阶段杂藻污染的方法。利用海洋中下水层底栖性的水蚤，将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与水蚤相混合，利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。采用本发明专利技术能高效、彻底清除各种经济海藻生活史微观阶段的污染杂藻，同时对经济海藻安全无害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海藻生物
，涉及。
技术介绍
大型海藻主要包括褐藻(brown seaweed)、红藻(red seaweed)和绿藻(greenseaweed)。其中许多经济种类是人工栽培的对象,例如褐藻类的海带(Saccharina spp.)、裙带菜(Undaria pinnatifida)、羊栖菜(Sargassum fusiforme),红藻类的紫菜(Pyropiaspp.)、红毛菜(Bangia spp.)、江蓠(Gracilaria spp.)、石花菜(Gelidium spp.)、麒麟菜(Eucheuma spp.),以及绿藻类的將苔与石药(Ulva spp.)。通过人工栽培获得的海藻产品既可以提供健康食品(如紫菜、红毛菜、海带、裙带菜、浒苔)、也可用于碘、甘露醇、藻胶等重要化工原料(如海带、江蓠、石花菜、麒麟菜)、以及海洋药物(如羊栖菜、红毛菜)与蛋白试剂(如紫菜)的提取原料，具有很高的经济价值。另外，栽培海藻在新能源(如发酵产乙醇、甲烷)、新材料(如海藻多糖纺织纤维)领域也具有突出的应用潜力。大型经济海藻的自然生活史除了宏观阶段(即常见的叶状、管状、分枝状、膜状、片状藻体)，通常还存在微观阶段(例如海带、裙带菜、紫菜的单列细胞丝状体)。除了自然发育过程，微观阶段还包括在实验室培养或人工诱导条件下产生的特殊过程(例如石莼、浒苔的丝状体)，以及可长期保存并维持的幼苗期(例如石莼、浒苔的幼苗)。 与陆地植物不同，大型海藻的生活史微观阶段可以独立生活，既可以长期保存，又易于扩繁增殖形成遗传均一的纯系，由此成为种质保存与种质扩繁的主要对象；同时，通过发育调控还可进入宏观生活史阶段，体现植物细胞发育的全能性，因此，也常作为遗传选育(如纯系杂交)、基因工程等多种海藻生物技术操作的受体材料；尤为重要的是，微观阶段还是部分经济海藻人工栽培过程的重要环节(例如紫菜贝壳丝状体培育阶段)。可以说，生活史微观阶段是大型经济海藻栽培生产与科研操作的重要对象。但是，由于生活史微观阶段的藻体十分微小，在保存和培养过程中极易受到丝状或单细胞蓝藻、硅藻等微藻的污染，对后续试验或生产造成干扰。由于微藻在营养吸收与增殖速率等方面具有明显优势，若不及时清除，往往会将目标藻完全包裹并导致死亡，对生产或科研造成严重影响。现有解决方法包括:1)通过显微操作对目标藻进行重新分离，这高度依赖相关设备和操作经验，还需花费时间将目标藻从单一个体开始重新增殖；2)使用化学试剂选择性控制杂藻生长，例如利用二氧化锗通过干扰硅代谢抑制硅藻，但是，杂藻自身或通过孢子会产生耐受，因此往往只具有抑制效果，很难完全清除，另外，化学试剂也会对目标藻产生抑制和伤害；3)直接丢弃。因此，控制杂藻污染，需要发展新的思路和方法。
技术实现思路
针对上述在科研和生产过程中出现的突出问题，本专利技术的目的是提供。为实现上述目的，本专利技术技术方案如下:，利用海洋中下水层底栖性的水蚤，将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与水蚤相混合，利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。进一步的说，以海洋中下水层底栖性水蚤，通过饲喂淡水单细胞绿藻维持生长并使其增殖；将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与水蚤相混合，利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。所述将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与与水蚤按20-30只/cm2藻体相混合，进行利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。其中，水蚤投放少些仅是清除的慢些而已。待完全清除杂藻后再将海藻材料与水蚤分离。所述海洋中下水层底栖性水蚤为日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)。所述大型经济海藻生活史微观阶段为绿藻石莼、浒苔的幼苗以及丝状体，褐藻裙带菜、海带的丝状配子体， 红藻紫菜或红毛菜的丝状孢子体。所述杂藻为单细胞蓝藻、丝状蓝藻与硅藻。所述淡水单细胞绿藻为雨生红球藻、小球藻。与现有技术相比，本专利技术提出了一种新思路，具有如下有益效果:1.本专利技术技术不依赖任何设备与试剂。使用海洋中下层底栖性的水蚤，潮间带均有分布，分布广泛、易于分离获得，容易经高效增殖获得生物量。2.本专利技术的杂藻清除方法非常高效，一般只需处理30分钟，而现有显微分离方法高度依赖相关设备和操作经验，还需花费很长时间将目标藻从单一个体开始重新增殖。而化学处理法一般需连续处理几天到一周时间。3.本专利技术对目标藻完全无害，非常安全。较化学处理等常用现有技术，依赖水蚤对杂藻的摄食行为进行清除，对目标藻不产生任何影响，而化学处理法往往会严重抑制目标藻的生长。4.本专利技术可对丝状蓝藻、硅藻等污染杂藻进行彻底清除。而化学处理等现有技术往往只能抑制杂藻生长，杂藻自身或通过孢子会产生耐受，很难完全清除。5.本专利技术技术适用的海藻材料非常广泛，清除杂藻方法具有很高的通用性。使用的水蚤口器尺寸大于一般常见的丝状蓝藻直径和单细胞蓝藻、硅藻，小于褐藻、绿藻、红藻等常见海藻微观阶段的尺寸，因此，会选择性清除污染杂藻。6.本专利技术为了避免海洋微藻饲喂的水蚤取用时对目标藻产生二次污染，使用淡水来源的微藻(例如雨生红球藻)对水蚤进行饲喂，可完全保证水蚤的正常取食和生长，即使取用时淡水藻污染了目标藻，在海水培养液中也不会存活。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的水蚤电镜形态学特征，其中(左.完整个体；右.口器)。图2为本专利技术实施例提供的水蚤光学显微镜形态学特征，其中箭头示卵囊。图3为本专利技术实施例提供的基于COl基因的系统发育树，其中Sample为本专利技术分离的水蚤。图4为本专利技术实施例提供的水蚤摄食淡水单细胞绿藻，其中，左.摄食前；右.摄食后，示消化道内红色，右下角为投喂的雨生红球藻，标尺:50 μ m。图5为本专利技术实施例提供的水蚤完全去除浒苔幼苗污染的丝状蓝藻，其中，自左至右示同一个体的去除过程，箭头示杂藻集中分布位置。图6为本专利技术实施例提供的水蚤完全去除石莼幼苗污染的硅藻，其中，上下行分别为两个个体，自左至右示去除过程，箭头示杂藻集中分布位置。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术的方法及该方法所达到的效果作进一步详细说明。实施例1:水蚤的分离培养以及形态与分子鉴定1.蚤种分离培养从青岛海域潮间带采集下层底栖性水蚤，用消毒海水进行冲洗并分离两个配对个体，通过饲喂底栖硅藻维持生长并增殖群体。 2.形态观察挑取典型完整个体，利用扫描电镜和光学显微镜观察形态特征并成像，电镜可见水蚤的口器直径约为10 μ m,大于常见的丝状蓝藻直径、以及单细胞蓝藻与硅藻，同时小于常见大型经济海藻微观阶段的细胞尺寸。光镜可见雌性个体形成卵囊，内含大量卵，有很高的繁殖速率(见图1、图2)。3.分子鉴定为了避免外源生物的污染，提取基因组总DNA前使用Tris-EDTA-NaCl缓冲液反复冲洗样本。参照产品说明书，使用微量组织样品试剂盒(Qiagen)，取整只个体提取DNA。针对甲壳类设计PCR通用引物(正向引物crcoxf:5 ’ -GGTCCTGTAATCATAAAGAYATYGG-3 ’，反向引物 crcoxrl:5，-GCGACTACATAATAAGTRTCRTG-3，与 crcoxr2:5，-TCTATCCCAACTGTAAATATRT-GRTG-3’ )扩增线粒体编码的COl基因片段。反应采用50 μ I体系，反应条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清除大型经济海藻生活史微观阶段杂藻污染的方法，其特征在于：利用海洋中下水层底栖性的水蚤，将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与水蚤相混合，利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。

【技术特征摘要】
1.一种清除大型经济海藻生活史微观阶段杂藻污染的方法，其特征在于:利用海洋中下水层底栖性的水蚤，将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与水蚤相混合，利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。2.按权利要求1所述的清除大型经济海藻生活史微观阶段杂藻污染的方法，其特征在于:以海洋中下水层底栖性水蚤，通过饲喂淡水单细胞绿藻维持生长并使其增殖；将污染杂藻的大型海藻生活史微观阶段与水蚤相混合，利用水蚤的自然摄食行为去除污染杂藻。3.按权利要求1或2所述的清除大型经济海藻生活史微观阶段杂藻污染的方法，其特征在于:待完全清除杂藻后再将海藻材料与水蚤分离。4.按权利要求1或2所述的清除大型经济海藻生...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜鹏，吴春辉，张光涛，陈华新，李富超，赵瑾，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37