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.
