南海所对藻类氮利用机制和苗种培育研究取得新进展

　　近日，中国水产科学研究院南海水产研究所南海渔业生态环境监测与评价创新团队系统开展了马尾藻和浒苔这两种藻类在单独（mono-culture mode）与共生（co-culture mode）环境下，对不同氮源（NO3–和NH4+）的吸收和利用机制方面研究，相关研究成果以“The overgrowth of epiphytic Ulva prolifera during seedling cultivation of Sargassum hemiphyllum can be mitigated by regulating nitrogen availability”为题，发表在Aquaculture上，韩婷婷为第一作者，齐占会为通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划（2018YFD0900700）和农业农村部财政项目南海生物渔业资源调查与评价（NFZX2021）等资助。全文链接https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.736930。

 

　　藻类对氮的吸收利用代谢机制是藻类生理生态学研究的重点，具有重要的理论和应用价值。马尾藻是世界广泛分布的大型藻类，其中，半叶马尾藻（Sargassum hemiphyllum）是很多亚热带海域类群落的优势种，其在构建藻场生境、减轻水域富营养化、修复受损生境以及构建多营养层次综合养殖模式等方面都具有重要作用。马尾藻的苗种规模化繁育是确保充分发挥其上述作用的前提，但在马尾藻育苗过程中，浒苔（Ulva prolifera ）等附生杂藻与其竞争营养和附着空间，极大损害了马尾藻幼苗的附着和存活，成为了限制马尾藻幼苗大规模生产的瓶颈。

 

　　南海渔业生态环境监测与评价创新团队在黄洪辉研究员带领下，通过藻类氮利用机制和苗种培育研究发现，在氮源充足的条件下，浒苔的最大生长率比马尾藻高约70%，其组织必需的氮临界含量（NC）约是马尾藻的2倍，说明浒苔虽然生长速率比马尾藻高，但其更容易存在氮限制的风险；在NO3–浓度为5~10 μM或者NH4+浓度为5 μM的共生培养条件下，马尾藻的组织氮含量接近或高于其NC，而浒苔的组织氮含量却远低于其NC，浒苔处于氮限制状态，其生长速率、叶绿素a和可溶性蛋白的含量均显著低于其单独状态下的值；在以NO3–为氮源，培养介质中浓度为5 μM时，马尾藻对浒苔的种间抑制率达到最高；这些现象说明，这两种藻类的自身生理和种间抑制作用受到氮源和可利用性的影响，通过调控氮源及其浓度降低浒苔附生对马尾藻幼体的负面影响具有可行性。研究结果显示，以NO3–为氮源、设置5~10 μM的培养浓度最有利于马尾藻幼体的生长与存活。