一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法

一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，屬于海帶苗種選育【技術(shù)領(lǐng)域】，它采用葉綠素熒光技術(shù)檢測并對比不同品系海帶配子體光合系統(tǒng)II光合系統(tǒng)參數(shù)，優(yōu)先選擇參數(shù)數(shù)值大的品系留種。本發(fā)明采用的葉綠素熒光技術(shù)是一種高效、無損傷的檢測技術(shù)，熒光檢測不僅所需配子體樣品量少(0.05g鮮重)，而且不會對配子體產(chǎn)生不利影響，檢測后的樣品可以繼續(xù)用于配子體克隆育種；本發(fā)明通過檢測配子體光合參數(shù)水平的高低篩選高產(chǎn)海帶新品系，相比傳統(tǒng)苗種選育方法大大節(jié)省了選育時間，選育結(jié)果針對性強?！緦＠f明】一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法【技術(shù)領(lǐng)域】：[0001]本發(fā)明屬于海帶苗種選育【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法?！颈尘凹夹g(shù)】：[0002]海帶（Saccharinajaponica)在分類上隸屬于褐藻門（Phaeophyta)、褐藻綱(Phaeosporae)、海帶目（Laminariales)、海帶科（Laminariaceae)、糖楓屬（Saccharina)〇是一種冷水性大型經(jīng)濟海藻，主要分布于太平洋和大西洋北部沿海，是沿岸海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。海帶不僅是一種營養(yǎng)成分豐富的海洋食蔬，同時富含褐藻膠、甘露醇、碘、鹽藻多糖等經(jīng)濟成分，是海藻化工、醫(yī)藥保健和農(nóng)業(yè)肥料等行業(yè)的重要原料。[0003]我國原無海帶分布，直至1927年海帶才成功引進我國。上世紀50年代開始，我國進行海帶遺傳改良研究，共培育了約20余個優(yōu)良品種（系），其推廣應(yīng)用大大促進了海帶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并使我國成為世界上最大的海帶栽培國，從北方的遼寧、山東到南方的江蘇、浙江和福建均有大面積栽培。然而，由于常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)的限制，品種退化、雜合、抗逆性差等問題越來越突出。培育并選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗逆性強的海帶新品系和新品種的需求日益緊迫。[0004]目前，海帶的選育主要包括大田選育和雜交培育兩種方式。這兩種方式培育均需經(jīng)歷室內(nèi)育苗和海區(qū)養(yǎng)成兩個生長階段。因此，現(xiàn)有的選育方法不僅實驗周期長，需要歷經(jīng)10個月，而且實驗過程中需要大量的人力、物力。此外，由于受到海區(qū)環(huán)境的影響，選育結(jié)果存在一定的盲目性和隨機性，并不是所有的選育結(jié)果都能達到理想性狀?！景l(fā)明內(nèi)容】：[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法。本發(fā)明通過檢測并對比不同品系海帶配子體光合系統(tǒng)II光合系統(tǒng)參數(shù)大小，達到快速篩選具備高光合能力的高產(chǎn)海帶新品系，大大節(jié)省了傳統(tǒng)海帶選育的時間，降低了選育成本。[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：[0007]-種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，它采用葉綠素熒光技術(shù)檢測并對比不同品系海帶配子體光合系統(tǒng)II的光合系統(tǒng)參數(shù)，優(yōu)先選擇參數(shù)數(shù)值大的品系留種。[0008]進一步，所述留種品系的配子體最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm大于0.55,實際光合量子產(chǎn)量Υ(Π)大于0.50。[0009]本發(fā)明方法的具體步驟如下：[0010]一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，具體步驟如下：[0011]1)最終游孢子體水獲得：采集具備成熟孢子囊的不同海帶品系種菜，低溫法轉(zhuǎn)運至實驗室后，采用室內(nèi)陰干法獲取不同品系海帶的最終游孢子體水；[0012]進一步，所述低溫法轉(zhuǎn)運海帶是指，把采集的具備成熟孢子囊的海帶葉片采用紗布包裹后，置于加冰保溫盒內(nèi)運至實驗室，加冰保溫盒溫度控制在2?5°C，運輸時間在6小時以內(nèi)。[0013]進一步，所述室內(nèi)陰干法獲取海帶最終游孢子體水的方法分為以下三步：1)采用低溫滅菌海水沖洗具備孢子囊的海帶葉片；2)將洗凈的具備孢子囊的海帶葉片黑暗中置于l〇°C光照培養(yǎng)箱中陰干；3)將陰干后的具備孢子囊的海帶葉片至于10?12°C滅菌海水中1?3h，期間采用玻璃棒攪拌海水，獲取海帶初始游孢子體水，檢測游孢子體密度大于3X105cellS/ml;4)將初始游孢子體水過濾至滅菌的容器中，獲得中間游孢子體水；5)將中間孢子體水與滅菌的PES培養(yǎng)基按體積比1:1混合，獲得最終游孢子體水。[0014](2)配子體的獲取：獲取的最終游孢子體水培養(yǎng)28?35天，游孢子體分化為絮狀配子體，配子體密度為3?6g鮮重/L;[0015]進一步，所述的步驟（2)的培養(yǎng)條件為光照強度為20μmolphotonsηι?溫度為10±1°〇，光暗周期為1211仏）：1211(0)，即光照1211，黑暗1211。[0016](3)葉綠素熒光檢測：將獲取的不同品系絮狀配子體在10土rc培養(yǎng)箱中黑暗適應(yīng)10?20分鐘后，采用PAM葉綠素熒光技術(shù)檢測其光合系統(tǒng)II的最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm，實際光合量子產(chǎn)量Y(II)。[0017]進一步，所述的PAM葉綠素熒光技術(shù)檢測其光合系統(tǒng)II光化學參數(shù)具體操作方法為，1)對雙通道調(diào)制葉綠素熒光儀Dual-PAM-100進行光合參數(shù)設(shè)定，設(shè)置光化光強為22μmolphotonsm2s\飽和脈沖時間為300ms，飽和光強為1000μmolphotonsm2s1;2)吸取lml密度為5g鮮重/L的暗適應(yīng)處理的海帶配子體于載玻片上，把載玻片置于光學探頭中間，打開檢測光獲取最小熒光值F。，再用強飽和脈沖光（1000μmolphotonsπιΛΛ300ms)激發(fā)，獲取暗下最大熒光參數(shù)Fm，然后打開光化光，獲取光下最小熒光匕'，5min后打開飽和脈沖光，獲取光下最大熒光Fm'；3)根據(jù)公式計算最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm=實際光合量子產(chǎn)量Υ(ΙΙ)=(Fm'_FQ'）/Fm'。[0018](4)根據(jù)配子體最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm大于0.55,實際光合量子產(chǎn)量Y(II)大于0.50,選擇高產(chǎn)海帶品系。[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：[0020]1)本發(fā)明通過檢測配子體光合參數(shù)水平的高低篩選高產(chǎn)海帶新品系，相比傳統(tǒng)苗種選育方法大大節(jié)省了選育時間；2)采用的葉綠素熒光技術(shù)是一種高效、無損傷的檢測技術(shù)，熒光檢測不僅所需配子體樣品量少（〇.〇5g鮮重），而且不會對配子體產(chǎn)生不利影響，檢測后的樣品可以繼續(xù)用于配子體克隆育種；3)選育結(jié)果針對性強，配子體光合參數(shù)的水平高低與孢子葉濕重大小相關(guān)性系數(shù)大于〇.8,因此，本發(fā)明通過配子體光合參數(shù)水平的高低進行選擇高產(chǎn)海帶品種選育的技術(shù)方案是可行的；4)本發(fā)明的技術(shù)方案可以大規(guī)模實施，滿足海帶苗種選育的需要。【專利附圖】【附圖說明】：[0021]圖1不同品系海帶配子體光合系統(tǒng)II的光合參數(shù)大小[0022]圖2不同品系海帶海區(qū)養(yǎng)殖濕重大小[0023]圖3不冋品系海帶由廣大小【具體實施方式】：[0024]下面通過實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的解釋，但本發(fā)明的保護范圍不受實施例任何形式上的限制。[0025]實施例1[0026]-種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，它采用葉綠素熒光技術(shù)檢測并對比不同品系海帶配子體光合系統(tǒng)II的光合系統(tǒng)參數(shù)，[0027]1)實驗用不同品系海帶種菜采自山東省榮成市桑溝灣海帶養(yǎng)殖區(qū)，分別標記為ZS，BN，JA和JB。[0028]2)實驗過程中所用PES培養(yǎng)基的成份及終濃度為：硝酸鈉（NaN03)46mg/L，甘油磷酸酯（C3H7Na206P.5H20)6.66mg/L，硼酸（H3B03)3.8mg/L，0.5MpH=8的乙二胺四乙酸（C1QH16N208)18.2ml/L，Trismabase(C4HnN03)66.6mg/L，六水硫酸鐵銨（(NH4)2Fe(S04)2.6H20)2.34mg/L，氯化鐵（FeCl3)100yg/L，一水硫酸錳（MnS04·H20)546μg/L，七水硫酸鋅（ZnS04·7H20)73.4μg/L，七水硫酸鈷（C〇S04·7Η20)16μg/L，維生素Β12(C63H88C〇N14014P)1·34μg/L，維生素B1(C12H16N40S.HCl)66μg/L，生物素（C1QH16N203S)0·66μg/L。室內(nèi)培養(yǎng)過程采用室內(nèi)恒溫培養(yǎng)法，在植物培養(yǎng)箱（HP1000G-D型，武漢瑞華）中進行。設(shè)置光照強度為20μmolphotonsπΓΥ1，溫度為10±1°C，光暗周期為12h(L):12h〇))。[0029]3)具體的實施方法[0030](1)最終游孢子體水獲得：2012年6月18日在山東省榮成市桑溝灣海區(qū)采集四個不同品系海帶種菜，分別標記為ZS、BN、JA和JB。用剪刀剪取具有孢子囊的葉片，10層紗布包裹后放入提前準備的加冰保溫盒中，約4小時后樣品被運送至黃海水產(chǎn)研究所藻類實驗室。運輸過程中，加冰保溫盒溫度控制在2?5°C;采用陰干法獲取不同品系游孢子體水，具有操作步驟為：a)采用低溫10°C滅菌海水沖洗具備孢子囊的海帶葉片；b)將洗凈的具備孢子囊的海帶葉片黑暗中置于l〇°C光照培養(yǎng)箱中陰干60min;c)將陰干后的具備孢子囊的海帶葉片至于l〇°C滅菌海水中2h，期間采用玻璃棒攪拌海水3次，獲取海帶初始游孢子體水。吸取1〇μ1初始孢子體水置于載玻片加蓋蓋玻片后，在光學顯微鏡四倍物鏡下檢測游孢子密度大于3X105cellS/ml;d)將初始游孢子體水通過高溫滅菌的20目篩絹過濾至滅菌的三角燒瓶中，獲得中間游孢子體水；e)移取50ml孢子體水于容積為200ml的滅菌三角燒瓶中，補充添加50ml滅菌的PES培養(yǎng)基，獲得最終游孢子體水。[0031](2)配子體的獲取：獲取的最終游孢子體水在在光照強度為20μmolphotonsπΓ2^，溫度為10±1°C，光暗周期為12h:12h的條件下培養(yǎng)30天，游孢子體分化為絮狀配子體，配子體密度為5g鮮重/L。[0032](3)葉綠素熒光檢測：將獲取的不同品系絮狀配子體在10°C培養(yǎng)箱中黑暗適應(yīng)15分鐘后，采用PAM葉綠素熒光技術(shù)檢測其光合系統(tǒng)II的最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm，實際光合量子產(chǎn)量Υ(Π)。具體操作方法為，1)對雙通道調(diào)制葉綠素熒光儀Dual-PAM-100(HeinzWalz，德國）進行光合參數(shù)設(shè)定，設(shè)置光化光強度為22μmolphotonsπι?飽和脈沖時間為300ms，光強為1000μmolphotonsnT2s_1;2)吸取lml密度為5g鮮重/L的暗適應(yīng)處理的海帶配子體于載玻片上，把載玻片置于光學探頭中間，打開檢測光獲取最小熒光值匕，再用強飽和脈沖光（1000μmolphotonsπΓΥ1，300ms)激發(fā)，獲取暗下最大熒光參數(shù)Fm，然后打開光化光，獲取光下最小突光Fd'，5min后打開飽和脈沖光，獲取光下最大突光Fm'；3)根據(jù)公式計算最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm=(F^F^/Fm和實際光合量子產(chǎn)量Y(II)=(Fm'-F。'）/F;。[0033](4)不同品系海帶最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm和實際光合量子產(chǎn)量Y(II)，如圖1所不，擬選擇最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm大于0.55,實際光合量子產(chǎn)量Υ(II)大于0.50的JA品系作為選擇1?廣海帶留種品系。[0034]實施例2游孢子育種與孢子體海區(qū)養(yǎng)殖：[0035]采用傳統(tǒng)的游孢子育種技術(shù)培育實施例1的不同品系海帶孢子體幼苗，達到育苗出庫規(guī)格后（長約2cm)，10月份轉(zhuǎn)移至山東榮成桑溝灣海帶養(yǎng)殖區(qū)，暫養(yǎng)至一個月后，分苗培養(yǎng)至翌年5月份采收，2013年1月至5月期間逐月檢測海帶濕重大小。不同品系海帶配子體最大光合量子產(chǎn)量FV/F"^P實際量子產(chǎn)量Y(II)如圖1所示。如圖2所示，不同品系海帶濕重均隨養(yǎng)殖時間顯著增加（Ρ〈〇.05)，5月份不同品系海帶平均濕重為1.448±0.010kg，1.063±0.054kg，1.949±0.045kg，1.250±0.053kg。單因素方差分析結(jié)果顯示，品系JA的濕重顯著高于其他三個品系（P〈〇.05)。按照每繩40棵，每畝400繩計算不同品系畝產(chǎn)量如圖3所示，截至5月份，ZS、BN、JA和JB4個不同品系海帶畝產(chǎn)分別為23.168±0.153噸/畝、17.013±0·870噸/畝、31.189±0·721噸/畝和20.000±0·847噸/畝。其中JA品系畝產(chǎn)顯著高于其他三個品系（P〈〇.05)，畝產(chǎn)高于30噸/畝，為高產(chǎn)海帶品系。[0036]單因素方差分析結(jié)果顯示，品系JA的FV/F"^PY(II)顯著高于其他三個品系ZS、ΒΝ和JB(ρ〈0·05)。[0037]采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件，對不同品系海帶配子體最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm、Υ(ΙΙ)與不同月份海帶濕重進行相關(guān)性回歸分析，結(jié)果分別如表1和表2所示。結(jié)果顯示Fv/Fm、Y(II)均與海帶逐月濕重相關(guān)性顯著（P〈〇.05)，相關(guān)性系數(shù)R2均大于0.8。[0038]表1最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm與海帶逐月濕重的相關(guān)性[0039]【權(quán)利要求】1.一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，其特征在于它采用葉綠素熒光技術(shù)檢測并對比不同品系海帶配子體光合系統(tǒng)II的光合系統(tǒng)參數(shù)，優(yōu)先選擇參數(shù)數(shù)值大的品系留種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，其特征在于所述留種品系的配子體最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm大于0.55,實際光合量子產(chǎn)量Y(II)大于0.50。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，其特征在于它的具體步驟如下：1)最終游孢子體水獲得：采集具備成熟孢子囊的不同海帶品系種菜，低溫法轉(zhuǎn)運至實驗室后，采用室內(nèi)陰干法獲取不同品系海帶最終游孢子體水；2)配子體的獲取：獲取的最終游孢子體水培養(yǎng)28?35天，游孢子體分化為絮狀配子體，配子體密度為3?6g鮮重/L;3)葉綠素熒光檢測：將獲取的不同品系絮狀配子體在10±1°C培養(yǎng)箱中黑暗適應(yīng)10?20分鐘后，采用PAM葉綠素熒光技術(shù)檢測其光合系統(tǒng)II的最大光合量子產(chǎn)量Fv/Fm，實際光合量子產(chǎn)量Υ(ΙΙ);4)根據(jù)配子體最大光合量子產(chǎn)量匕/^大于0.55,實際光合量子產(chǎn)量Υ(ΙΙ)大于0.50，選擇商廣海帶品系。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，其特征在于步驟1)所述步驟低溫法轉(zhuǎn)運海帶是指，把采集的具備成熟孢子囊的海帶葉片采用紗布包裹后，置于加冰保溫盒內(nèi)運至實驗室，加冰保溫盒溫度控制在2?5°C，運輸時間在6小時以內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種快速篩選高產(chǎn)海帶品系的新方法，其特征在于步驟1)所述的室內(nèi)陰干法獲取海帶最終游孢子體水的方法分為以下三步，（1)采用低溫滅菌海水沖洗具備孢子囊的海帶葉片；（2)將洗凈的