李衛(wèi)東，王榮霞，黃 敏，呂文剛，沈銘輝，王永波，李向民

(1.海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院，海南?？?570203；2.海南省熱帶海水養(yǎng)殖技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南?？?570203；3.廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院，福建廈門 361102)

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肉質(zhì)軟珊瑚快速擴(kuò)繁技術(shù)研究

李衛(wèi)東1,2，王榮霞1,2，黃 敏1，2，呂文剛3，沈銘輝1*，王永波1，李向民1

(1.海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院，海南?？?570203；2.海南省熱帶海水養(yǎng)殖技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南?？?570203；3.廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院，福建廈門 361102)

[目的] 為海洋資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境修復(fù)等提供有效途徑。[方法] 探索肉質(zhì)軟珊瑚的人工快速擴(kuò)繁方法。[結(jié)果] 肉質(zhì)軟珊瑚具有快速的修復(fù)能力，能很快在肉質(zhì)層的傷口處形成愈傷組織。通過該方法成功實(shí)現(xiàn)了肉質(zhì)軟珊瑚的快速人工擴(kuò)繁。[結(jié)論] 肉質(zhì)軟珊瑚內(nèi)可能含有許多活性物質(zhì)，具備一定的藥物開發(fā)潛力。

肉質(zhì)軟珊瑚；快速擴(kuò)繁；海洋生態(tài)修復(fù)；生態(tài)環(huán)境保護(hù)

珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)具有極高的生物多樣性，是海洋漁業(yè)極其重要的繁殖基地，在維護(hù)海洋生物多樣性中具有特殊重要地位，被譽(yù)為“藍(lán)色沙漠中的綠洲”、“海洋中的熱帶雨林”[1-3]。珊瑚是海洋重要的資產(chǎn)，在我國悠久的歷史中也曾對珊瑚的藥用性質(zhì)進(jìn)行描述，明朝李時(shí)珍所著《本草綱目》中就有關(guān)于珊瑚的記載：甘平無毒，去目中醫(yī)，消宿血；為末吹鼻，止鼻血；明目鎮(zhèn)心，指驚；點(diǎn)眼，去飛絲與“金漿，玉髓，久服長生不老”。但是,近些年來珊瑚礁由于受到過度捕撈、非法捕撈、非法采挖、不科學(xué)港口建設(shè)及不保護(hù)海洋開發(fā)等因素的影響，使其現(xiàn)有分布面積及長度急劇減少,因此開展珊瑚礁的保護(hù)和修復(fù)工作已迫在眉睫[4-7]。

目前，除了對天然珊瑚資源加強(qiáng)保護(hù)之外，開展珊瑚人工繁殖也是開展珊瑚資源保護(hù)的有效途徑之一。利用野生珊瑚親代通過現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)繁殖出大量的后代珊瑚，可以滿足人們對珊瑚日益增長的需求，相對降低對野生珊瑚的依賴，同時(shí)將繁育的珊瑚放流入海又可以提高海域的生物多樣性，改善海域的生態(tài)環(huán)境，并促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，因此開展珊瑚的人工繁殖技術(shù)研究是非常必要的。

目前，國外對珊瑚生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的報(bào)道很多[8]，但是關(guān)于珊瑚養(yǎng)殖和繁殖的研究還較少[9]；國內(nèi)關(guān)于珊瑚的研究主要集中在分類和生態(tài)學(xué)上，對珊瑚養(yǎng)殖的研究剛剛起步[10]，對珊瑚培育的相關(guān)報(bào)道較少。對軟珊瑚的報(bào)道主要集中在軟珊瑚內(nèi)活性物質(zhì)的提取研究，在軟珊瑚的人工擴(kuò)繁技術(shù)方法方面幾乎沒有報(bào)道。海洋天然產(chǎn)物的提取研究自1960年開始，而軟珊瑚的天然產(chǎn)物的提取的最早報(bào)道是1974年從Sarcophyton屬S.glaucum軟珊瑚中分離到新化合物Sacophine，此化合物具有顯著的魚毒性[11]。1990年從Sarcophyton屬中發(fā)現(xiàn)2個(gè)分子能合成為具有40個(gè)碳數(shù)的新骨架天然產(chǎn)物，該產(chǎn)物對KB癌細(xì)胞株具有不錯(cuò)的毒殺活性[12]。近年來，軟珊瑚組織中所含的天然化合物具有各種生物活性的研究報(bào)道越來越多，同時(shí)有越來越多的人開始關(guān)注軟珊瑚的活性物質(zhì)提取。因此，探索肉質(zhì)軟珊瑚人工快速擴(kuò)繁的方法，不僅可解決軟珊瑚擴(kuò)繁速度慢的難題，使肉質(zhì)軟珊瑚的養(yǎng)殖工廠化成為可能，推動(dòng)海洋生物資源的人工養(yǎng)殖，同時(shí)也能為軟珊瑚天然產(chǎn)物的提取提供豐富的原材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 長須花環(huán)肉質(zhì)軟珊瑚(Sarcophytontrocheliophorum)采自海南省三沙市永興島附近海域，經(jīng)過消毒處理后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行暫養(yǎng)，待其穩(wěn)定后轉(zhuǎn)移到珊瑚培育缸進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 理化條件 珊瑚培育所用的海水為循環(huán)水。海水從培育缸出來，經(jīng)過砂濾、棉率、活性炭吸附、紫外消毒、微生物系統(tǒng)和蛋白質(zhì)分離器處理，又返回到培育缸。經(jīng)過處理后的海水，氨氮濃度控制在0～0.01 mg/L,硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮濃度控制在0～0.005 mg/L，溶解氧含量在4 mg/L以上。

肉質(zhì)軟珊瑚培育光照條件：光波長為380～415 λ，色溫值25 000～30 000 K。

1.3 試驗(yàn)方法

(1)取12個(gè)冠部大小相近的肉質(zhì)軟珊瑚，取其中3個(gè)單株肉質(zhì)軟珊瑚作為對照組(圖1A)，3個(gè)用于一分為二的分割試驗(yàn)(試驗(yàn) Ⅰ 組，圖1B)，3個(gè)用于一分為四的分割試驗(yàn)(試驗(yàn) Ⅱ 組)，3個(gè)用于一分為N的分割試驗(yàn)(試驗(yàn)Ⅲ組，圖1C)：用手術(shù)剪刀在珊瑚冠部的四周剪下2～3 cm寬的邊緣，然后再將剪下的邊緣條剪成約2～3 cm的小段珊瑚。首先對各組肉質(zhì)軟珊瑚個(gè)體進(jìn)行稱重并求和。選取珊瑚礁作為附著基，對每塊附著基也進(jìn)行濕重測量并標(biāo)記。

(2)將試驗(yàn) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的肉質(zhì)軟珊瑚分別進(jìn)行分割，分割后用濃度為1 mg/L的利福平溶液浸泡處理2 min，預(yù)防細(xì)菌感染。

(3)將經(jīng)過藥物浸泡處理的小段珊瑚用細(xì)繩子捆在附著基上，對各組做好標(biāo)記。將對照組、試驗(yàn) Ⅰ 組、試驗(yàn) Ⅱ 組、試驗(yàn)Ⅲ組分別放到珊瑚培育缸中進(jìn)行培育(圖1D)，培育光照條件為：光波長為450 λ，色溫值25 000 K。待試驗(yàn)組的珊瑚生長穩(wěn)定后，即可去掉繩子。

分別在第7、15、30、45、60天對每組珊瑚進(jìn)行總濕重稱量,去除附著基的重量后，計(jì)算珊瑚總濕重。

表1 不同切割方式下花環(huán)肉質(zhì)珊瑚的生長情況

2 結(jié)果與分析

由表1可知，不同的分割方式對其生長影響不同，對照組正常生長情況下2個(gè)月的時(shí)間增重5.03 g，增重比為4.32%，而試驗(yàn) Ⅰ 組花環(huán)珊瑚的增重比為19.78%，試驗(yàn) Ⅱ 組增重比為28.89%，試驗(yàn)Ⅲ組花環(huán)珊瑚的增重比為56.16%。對照組的增重速度一直比較穩(wěn)定，試驗(yàn) Ⅱ 組比試驗(yàn) Ⅰ 組增速大，而試驗(yàn)Ⅲ組增速又比試驗(yàn) Ⅱ 組大。各試驗(yàn)組在分割初期增重速度緩慢，而后期增重明顯，這可能是因?yàn)榉指詈蟮纳汉鬟m應(yīng)養(yǎng)殖環(huán)境后開始快速生長。

3 討論

筆者通過對軟珊瑚的生物學(xué)習(xí)性研究開展一系列人工快速擴(kuò)繁試驗(yàn)。通過探索獲得親代肉質(zhì)軟珊瑚的采集、分割、固定和培養(yǎng)等一整套技術(shù)體系，為肉質(zhì)軟珊瑚的工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)和方法。該研究結(jié)果表明，肉質(zhì)軟珊瑚與其他的硬骨珊瑚相比有較大的差異，從外形來看這種珊瑚具有漂亮的蘑菇形狀，正是這種頂部的蘑菇云為一分為N的分割方式提供可能。這種珊瑚經(jīng)過分割后能夠快速形成愈合組織，同時(shí)在傷口處發(fā)現(xiàn)有黃色物質(zhì)分泌，由此推斷肉質(zhì)軟珊瑚在切割后的快速愈合也許與這種黃色物質(zhì)有關(guān)，而這種黃色物質(zhì)中可能含有大量的抗菌和抗病毒的活性物質(zhì)。這為后續(xù)該種軟珊瑚的活性物質(zhì)的研究奠定基礎(chǔ)。這種肉質(zhì)軟珊瑚不同的切割方式增重速度明顯不同。在開始幾天，對照組增長速度與處理組相差不多，幾天后開始出現(xiàn)明顯差距。對照組增重緩慢，而處理組增重速度很快，不同處理組中增重速度也不同，一分為N的切割方式明顯快于一分為二和一分為四的切割方式。由此可見，該種肉質(zhì)軟珊瑚能夠快速擴(kuò)繁與傷口處的快速愈合能力及一分為N的快速增殖有直接關(guān)系。

近期對海南省三沙市永興島附近及中沙的漫步暗礁海域調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在2～20 m深的海區(qū)大部分的石珊瑚和部分的軟珊瑚都出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。肉質(zhì)軟珊瑚快速擴(kuò)繁技術(shù)能夠帶動(dòng)其他多種軟珊瑚的快速無性繁殖的研究，從而降低對野生珊瑚的依賴，便于開展軟珊瑚的繁育放流入海工作，使南海軟珊瑚能夠更長久地存在于大自然中。總而言之，肉質(zhì)軟珊瑚的快繁技術(shù)的成功在軟珊瑚的快速無性繁殖以及后續(xù)的活性物質(zhì)研究及海洋生態(tài)修復(fù)等方面都具有重要意義。

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Study on Rapid Propagation Technique of Leather Corals

LI Wei-dong1,2, WANG Rong-xia1,2, HUANG Min1,2, SHEN Ming-hui1*et al

(1. Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences, Haikou, Hainan 570203; 2.Hainan Provincial Key Laboratory of Technology for Tropical Seawater Aquaculture, Haikou, Hainan 570203)

[Objective] The research aimed to provide an effective approach for developing ocean resources and repairing the ecological environment. [Method] The artificial method of rapid propagation of leather coral was explored. [Result] Leather coral was one species of soft corals, which had the properties of rapid regeneration and could develop the callus over the open wound. [Conclusion] Leather corals contained many active substances, so it had some medicinal development potential.

Leather coral; Rapid propagation; Marine ecological restoration; Ecological environmental protection

2012年海南省科學(xué)事業(yè)費(fèi)項(xiàng)目；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012-BAC18B04-4)；國家海洋公益專項(xiàng)( 201405020-5)；海南省科學(xué)事業(yè)費(fèi)項(xiàng)目(KYYS-2014-50)。

李衛(wèi)東(1978-)，男，河南漯河人，副研究員，博士，從事海洋生物學(xué)和海洋生態(tài)學(xué)研究。*通訊作者，高級工程師，從事海洋生物學(xué)研究。

2015-04-17

S 937.3

A

0517-6611(2015)17-152-03