Работа 15. Получение культуры гаметофитов ламинарии

В лабораторных условиях культуру спорофитов ламинарии получают от зооспор, полученных при стимулировании выхода зооспор из спороносной ламинарии, собранной в природных условиях. Собрать спороносную ламинарию в природе всегда непросто. Существует и другой способ начала культуры ламинарии. Проростки спорофитов можно получить смешав культуру женских и мужских гаметофитов. При этом культуру отдельно мужских гаметофитов и женских гаметофитов можно содержать в лаборатории (в условиях холодильного шкафа) весьма длительное время.

Материал: живые растения ламинарии со спороносным пятном, собранные в природных условиях.

Оборудование: микроскоп, холодильный шкаф (5-10 ⁰С), литровые стаканы, чашки Петри, стерильные пробирки, скальпель, препаровальные иглы, предметные и покровные стекла, лампа с красным светом.

Реактивы: морская вода (соленость воды 25-35 ‰). Питательная среда (средаPES).

Задание: Познакомиться с процессом получения лабораторной культуры гаметофитов ламинарии.

Ход работы:

1. Представить схему жизненного цикла ламинарии сахаристой, выделив макроскопическую и микроскопическую стадии, диплоидную и гаплоидную стадии.

2. Выделить зооспоры из спороносного пятна, получить суспензию, провести посев спор на покровные стекла в чашках Петри.

3. Спустя 2 недели зарисовать споры, эмбриоспоры, мужские и женские гаметофиты ламинарии, сперматангии, оогогий с яйцеклеткой, зиготу, одно-десятиклеточные спорофиты.

4. Отделить мужские растения и женские растения, поместить каждое растение отдельно в пробирку и поставить при красном свете в холодном шкафу. Через две недели рассмотреть вегетативные нити гаметофитов.

 

При создании культуры гаметофитов ламинариевых выделяют зооспоры от зрелых спорофитов. Зооспоры оседают, образуя эмбриоспоры, из которых формируются гаметофиты, у ламинарии – это всегда женские и мужские гаметофиты. Культуру можно получать в чашках Петри, для посева использовать покровные стекла. Выделяют в лабораторную культуру отдельно мужские и женские гаметофиты. Для культивирования гаметофитов ламинариевых используют морскую воду с добавлением среды РЕS (Provasolienrichedseawater) (Lüning, 1990), среду меняют каждые два месяца, поддерживается температура 10-12 ⁰С. При содержании культуры при красном флуоресцентном свете при интенсивности 2,0 nE*cm^-2*s^-1 гаметофиты образуют макроскопические шары, состоящие из вегетативных нитей (Lüning, 1990).

Для проведения экспериментов берут культуры мужских и женских гаметофитов, в ступке измельчают вегетативные нити, получают фрагменты, состоящие из 1-10 клеток, суспензию мужских и женских гаметофитов смешивают и заливают свежей обогащенной морской водой (среда PES). Среду меняют каждые две недели. Культуры ставят при белом флуоресцентном свете. Фрагменты гаметофитов прикрепляются в течение нескольких минут и становятся фертильными спустя 7-10 дней.

Для культуры морских водорослей рекомендуется следующая среда (Вассер и др., 1989):

NaCl – 30 г, MgCl₂*6H₂O – 4 г, KCl – 10 г, MgSO₄*7H₂O – 5 г, CaSO₄*2H₂O – 1 г, г, NaNO₃ – 0,1 г, K₂HРO₄ – 0,01 г, водопроводная вода – 1 л.

Другой вариант среды: NaCl – 60 г, MgSO₄ – 10 г, MgCl₂*6H₂O – 0,08 г, KCl – 2 г, NaNO₃ – 0,1 г, водопроводная вода – 1 л.

 

Работа 16. Создание бикультуры мидия + ламинария

 

Мидия съедобная Mytilusedulis – двустворчатый моллюск, широко распространенный в прибрежных водах Северной Атлантики, в европейской части – от Баренцева моря до южной Франции. В настоящее время мидии разных видов успешно выращиваются в 20 странах мира. Общее количество продукции мидий, производимой в мире за год, по данным ФАО, достигает около 1,5 млн т.

Культивирование мидий осуществляется подвесным способом, адаптированным к условиям Белого моря. Искусственные субстраты, пригодных для оседания личинок мидий, размещаются в верхнем трёхметровом слое воды вблизи природных поселений мидий. Личинки производятся природными литоральными и сублиторальными поселениями мидий. Осевшие моллюски всю необходимую пищу получают фильтруя воду, богатую планктоном и специального кормления не требуются. Поскольку мидии в подвесной культуре постоянно пребывают в верхнем, наиболее теплом и богатом пищей слое воды и не подвержены периодическому осушению, скорость их роста оказывается значительно выше, чем у мидий, живущих в естественных литоральных и сублиторальны поселениях (Кулаковский, 1987; Халаман, Сухотин, 2012).

Важным аспектом марикультуры мидий является определение степени и характера ее влияния на окружающую среду. Исследования, выполненные в Белом море, показали, что естественные поселения мидий существенным образом изменяют характеристики среды в местах своего обитания. В составе метаболитов, выделяемых мидиями в воду, имеются такие биологически активные вещества как аминокислоты, углеводы, белки, нуклеиновые компоненты, витамины, мочевина и другие соединения. Фототрофные организмы потребляют метаболиты из окружающей среды. Субстраты-поводцы с проростками ламинарии подвешиваются между субстратами с мидией. Возможны разные сочетания размещения субстратов с ламинарией и мидией.

 

Материал:  схемы плантаций по культивированию мидии и ламинарии и полукультурных аквахозяйств.

Задание

З накомство с созданием поликультурых марихозяйств

Ход работы

1. Познакомиться с условиями обитания, продолжительностью жизни, особенностями питания и жизнедеятельности двустворчатого моллюска мидии и бурой водоросли ламинарии сахаристой в природных условиях.

2. Познакомиться со схемой выращивания мидии и ламинарии в условиях Белого моря.

2. Используя сведения по биотехнологии выращивания мидии и ламинарии, зная продолжительность культивирования ламинарии и мидии обосновать календарный план работ по созданию бикультуры в марихозяйстве в условиях Белого моря. Учесть, что Белое море замерзает зимой.