坛紫菜叶状体病烂的病理学初步研究.doc

坛紫菜叶状体病烂的病理学初步研究周宸，林克冰，何丽斌，林琪，吴建绍，叶金聪，方琼珊（福建省水产研究所，厦门 361012）摘要：2008年9月中下旬以来，福建省沿海养殖的坛紫菜发生大面积病烂的主要原因是紫菜采苗、生长期水温长时间持续偏高，2008年10月本文在对福建省沿海坛紫菜病烂调查基础上，对各地病烂紫菜叶状体进行病理学观察，主要症状为网帘上坛紫菜生长稀疏，附满淤泥和杂藻；叶状体表面无光泽，藻体变软，苗体连根脱落；病烂后期，叶状体粗皱、变绿或发白、无弹性，表面无光泽；有的叶状体宽大，边缘卷曲，畸形，停止生长。病理变化表现为叶状体细胞萎缩、胞液增多，呈空泡状；病烂孔洞周围细胞溶解和坏死；胶质膜增厚或消失。关键词：坛紫菜；叶状体；病烂；病理学坛紫菜(Porphyra Haitanensis)是福建重要的经济藻类养殖种类，其产量占全国紫菜产量60%以上。2008年9月中旬以来，福鼎、霞浦、莆田和龙海等地养殖的坛紫菜发生大面积病烂，造成重大的损失，对紫菜养殖生产的发展产生了严重的影响。据海洋观测数据统计，2008年9月中下旬福建海区水温比往年同季节平均高出231。持续高温对幼苗期的坛紫菜生长十分不利，加上 “蔷薇”台风的影响，海底淤泥搅动频繁，养殖海域生态环境剧变，10 月2日6日连续几天闷热天气，日照强烈、气温偏高、无风少雨；水温升高的同时，又受小汛期的影响，潮水涨退落差小，水流不畅，水体无法进行有效交换，影响了坛紫菜正常发育，制约了紫菜叶状体的生长2。福鼎、霞浦等地养殖户墨守成规，没有及时调整生产季节，致使紫菜发生烂苗，处于绝收状态。在这种不利因素的情况下，漳浦县养殖户据经验适时调整采苗时间，当年漳浦采苗时间推迟至“秋分”后7天(9月27日10月2日)，并加强日常管理，除了紫菜生长速度较为缓慢外，生长状况良好。因此，福建省沿海坛紫菜养殖区坛紫菜发生大面积病烂的主要原因是坛紫菜采苗、生长期水温长时间持续偏高2-3。至今，国内对坛紫菜病害的研究多数停留在病症和病害对策的研究上，对其病理学的研究不多4。2008年10月本文作者在对福建省沿海坛紫菜病烂调查基础上，对各地病烂紫菜叶状体进行病理学观察，为摸清坛紫菜病烂的病因以及进一步防控提供理论基础。1 材料和方法1.1 样品采集2008年10月2531日，病烂坛紫菜采自福鼎、霞浦、莆田和龙海等坛紫菜养殖区，生长良好的坛紫菜采自漳浦六敖。各样品清洗干净，在低温条件下带回实验室。1.2 方法取坛紫菜叶状体压片、封片，用显微镜观察、摄影。2 结果2.1 外观症状福鼎：晴川湾坛紫菜养殖网帘上叶状体稀少，大部分养殖筏架长满浒苔和其他附着生物，苗绳被海泥包裹。大筼筜发生病烂最严重，有70帘架网绳上无苗，叶状体边缘破损、弹性差，藻体粗糙、无光泽；叶状体基部绿色，其余部位紫红色。沙埕港坛紫菜叶状体渗出红色液体，边缘破损、藻体软、弹性差、无光泽；叶状体紫色偏红，少数边缘及末端变白，缩曲，苗体连根脱落。霞浦：海区网绳60以上都无坛紫菜生长而长满浒苔。叶状体颜色偏紫、变绿或发白，失去弹性，表面无光泽。边缘、末端溃烂断裂甚至丛基部断裂。连江：网绳上浒苔生长较多，部分坛紫菜叶状体边缘病烂、变黄以及末端有白化现象。莆田：部分或大段网绳上叶状体脱落，附着浒苔。叶状体颜色偏紫或变绿、发白，失去弹性，表面无光泽。边缘、末端溃烂断裂甚至丛基部断裂，有的叶状体宽大卷曲，畸形，病烂，末端变绿或灰白色，停止生长。龙海：网帘上坛紫菜生长稀疏，附满淤泥杂藻。叶状体失去光泽，藻体粗皱，灰白或变绿，无弹性，大部分末端病烂。 2.2 病理变化福鼎：叶状体布满不规则病烂孔洞，病烂部位细胞失去正常结构，可观察到大量游离死细胞，烂孔周围细胞变性、死亡。霞浦：叶状体细胞萎缩、胞液增多，呈空泡状；色素减少；烂孔周围细胞溶解、死亡。连江：末端变黄的叶状体观察到其胶质膜增厚，边缘细胞散乱或死亡。莆田：病烂部位细胞失去正常结构，可见大量的游离死细胞或细胞溶解；有的细胞胞液增多，呈空泡状；色素减少。龙海：变绿的叶状体细胞变绿、萎缩，排列疏松；叶状体胶质膜消失，边缘细胞排列疏松；细胞间隙增大，细胞溶解和坏死。漳浦：叶状体边缘细胞完整；细胞结构正常，排列致密；部分叶状体有楔形藻附生。3 讨论2008年福建沿海等地坛紫菜发生大面积病烂的主要原因是紫菜采苗、生长期水温长时间持续偏高。采苗密度过密，养殖密度过大。养殖海区超负荷，导致紫菜抗逆能力下降。研究表明，紫菜养殖中的各种病烂现象始终存在，其中，水质贫瘠、潮流不通、水体污染、温度不适、致病菌大量繁殖以及养殖管理不当等因素 是引发紫菜病害的重要原因5。陈昌生等认为坛紫菜壳孢子采苗后如遇到水温大幅度上升，会造成幼苗生长停止，严重时造成病烂和脱苗6。Suto等也认为水温偏高，紫菜易发生病烂7。本研究表明，在同一养殖海区，低潮位、潮流缓慢处坛紫菜先发生病烂，且较为严重；内湾比外湾轻，如霞浦的沙江、洪江相对比较轻；位于河口附近的养殖区坛紫菜病烂较轻，如连江在闽江口和敖江口片区的坛紫菜病烂比较轻。在这次坛紫菜大面积病烂中，坛紫菜新品种表现出了较好的抗逆性，莆田和霞浦养殖的新品种均比当地品种表现出良好的耐高温特性。从外观症状上看，本研究的叶状体病烂症状与已报道的紫菜红烂病4、绿斑病8-9、丝状细菌病10、赤腐病11、拟油壶菌病12、色落症13等相比，表现出病症多样性，由于地理区域和养殖方式的差异，各地病烂叶状体症状有所不同。细菌性红烂病叶状体细胞变形拉长，呈铁锈红色，而后游离变绿或发自流失4；而绿斑病的叶状体细胞被细菌的酶解离成单个细胞，细胞原生质流出，病变部位细胞变绿死亡14-15。本研究的叶状体病烂孔洞周围细胞色素减少；细胞变形、溶解；细胞胞液增多，呈空泡状。这表明高温引起的病烂与细菌引起的病烂，病理变化有所不同，而与由海况环境、理化因子的变化引起的生理障碍性色落症的部分症状有些相似。高水温破坏了紫菜细胞原生质和叶绿体的光合膜结构，影响光合作用中酶的活性，从而造成叶绿素降解或合成受阻，导致正常生长发育终止或者细胞死亡16。有研究表明，当温度升至 29时，坛紫菜生长较慢，叶状体吸收光谱曲线也低于常温培养的叶状体，主要光合色素含量也明显降低17。紫菜叶状体的净光合速率随温度升高而增大，在2030时达最高值，30后迅速下降18。温度对紫菜细胞的影响可能是通过影响其内部生理生化反应来实现的。随着温度升高，细胞内化学反应速度加快，细胞的生理活性增强，其生长和发育速度也相应加快。但温度过高，大多数细胞内的酶失活，造成细胞发育畸形，生长发育下降19。因此，高水温不利于坛紫菜生长发育，易发生生理阻碍，使叶状体病烂。有关高水温引起坛紫菜病烂机理还有待进一步深入研究。参考文献1陆林营,吴彩彬,林秀芳. 福鼎坛紫菜养殖气象条件分析J. 现代农业科学,2009,16(5):86-88.2宋武林. 坛紫菜烂苗原因分析及预防对策J. 福建水产,2009,2:72-75.3赖平玉. 2008年秋季福鼎市坛紫菜病烂情况调查与对策J. 现代渔业信息,2009,24(7):6-9.4严兴洪,黄林彬,周晓,李琳. 坛紫菜叶状体的细菌性红烂病研究J.中国水产科学,2008,15(2):313-319.5黄健,唐学玺,严小军,崔竞进,李永祺.我国海带和紫菜病害的研究展望J.海洋科学,2000,24(9):26-27.6陈昌生,纪德华,谢潮添,徐燕,梁艳,郑永健,史修周,王凤霞,赵玲敏.坛紫菜耐高温品系选育及经济性状的初步研究J.海洋学报,2008,30(5):100-105.7Suto S, Umebayashi O. On the “perforating disease” in nori (Porphyra) cultureJ. Bull.Jap.Soc.Sci.Fish., 1954,19(12): 1176-1178.8闫咏,马家海,许璞,孙其焕,王汉清. 1株引起条斑紫菜绿斑病的柠檬假交替单胞菌J. 中国水产科学,2002,9(4):353-358.9Nakao Y,Onohara T,Matsubara T,Fujita Y,Zenitani B.Bacteriological studies on diseases of cultured laver-. Green spot roting-like deterioration of laver frond by bacteria,in vitroJ. Bull.Jap.Soc.Sci.Fish., 1972,38(6): 561-564.10李宇航,马家海,林秋生.条斑紫菜丝状细菌附着症的初步研究J.上海海洋大学学报,2009,18(6):741-748.11马家海.条斑紫菜赤腐病的初步研究J.上海水产大学学报,1996,5(1):1-7.12马家海,林秋生,闵建,丁怀宇,周亚文,梁丽.条斑紫菜拟油壶菌病的初步研究J.水产学报,31(6):860-864.13梁丽,马家海,林秋生,丁怀宇,闵 建,周亚文.条斑紫菜叶状体色落症的初步研究J.上海水产大学学报,2006,15(4):436-441.14Fujita Y, Zenitani B,Nakao Y,Matsubara T.Bacteriological studies on diseases of cultured laver-. Bacteria associated with diseased laverJ. Bull.Jap.Soc.Sci.Fish., 1972,38(6): 565-569.15Fujita Y. Maceration of laver frond by enzymes of bacteria causing green spot roting-like deterioration J. Bull.Jap.Soc.Sci.Fish., 1973,39(8): 911-915.16侯和胜,何文君,李洪艳,佟少明.高温胁迫对条斑紫菜丝状体的生长和生理影响J. 辽宁师范大学学报,2008,31(4):487-490.17严兴洪,马少玉.坛紫菜抗高温品系的筛选J. 水产学报,2007,31(1):112-117.18何培民,张政值,张荣铣.条斑紫菜的光合作用及其主要影响因素J.南京农业大学学报,1999,22(4)19-22.19滕亚娟,王兴强,王萍,汪芳.温度和营养盐对条斑紫菜体细胞生长发育的影响J.渔业经济研究,2007,5:37-39.151316171812111098732144165图版说明1.叶状体发白，失去弹性，表面无光泽；2.叶状体末端变黄变白；3.叶状体病烂、变宽；4. 叶状体边缘变白，末端病烂；5-6.病烂紫菜大量溃烂孔洞；7. 细胞胞液增多，呈空泡状；8. 烂孔周围细胞变性、坏死；9.叶状体胶质膜增厚，边缘细胞死亡；10.叶状体边缘细胞散乱，丢失；11. 溃烂部位细胞失去正常结构，出现大量游离死细胞；12. 细胞溶解、坏死；13. 细胞变绿坏死；14.叶状体胶质膜消失，边缘细胞排列疏松；15.细胞溶解、坏死；16.叶状体边缘细胞排列完整；17.细胞正常，排列致密；18.楔形藻附着。Preliminary studies on pathology of thallus-rotten disease in Porphyra haitanensisZHOU Chen,LIN Ke-bing,HE Li-bin,LIN Qi,WU Jian-shao,YE Jin-cong,FANG Qiong-shan(Fisheries Research Institute of Fujian, Xiamen 361012, China)Abstract: From late of September, 2008, disease of Porphyra haitanensis which has occurred in seaboard of Fujian province, The primary reason is: in the period of seedling picking and growth of Porphyra haitanensis the temperature of sea-water was continually higher. On the basis of the investigation to the disease of Porphyra haitanensis in seaboard of Fujian province, the pathological observation of diseased thallus was reported in this paper. The main symptoms are: Its sparse growth of Porphyra haitanensis and muddly also miscellaneous seaweeds on the nets; thallus become softening and dullness, seedling fall off. In late stage, roting thallus turn thick, wrinkled, whitely or greenish, inelastic, dullness; Some thallus broadened, edge curling, ab