鈣質(zhì)角毛藻屬于硅藻門，單細(xì)胞或鏈狀群體結(jié)構(gòu)，細(xì)胞直徑約5-15微米，兩端延伸出細(xì)長(zhǎng)的角毛。這些角毛能有效延緩藻體下沉，使其長(zhǎng)時(shí)間懸浮于水體中，便于幼體攝食。盡管其名稱中帶有“鈣質(zhì)”，但細(xì)胞壁實(shí)為硅質(zhì)結(jié)構(gòu)，依賴硅酸鹽構(gòu)建外殼，與鈣質(zhì)無關(guān)，這一命名可能源于歷史誤譯或特定生理功能的聯(lián)想。

在生態(tài)系統(tǒng)中，鈣質(zhì)角毛藻是海洋初級(jí)生產(chǎn)力的重要貢獻(xiàn)者。其通過光合作用固定二氧化碳，并參與碳循環(huán)，硅質(zhì)細(xì)胞殼的沉降還能促進(jìn)碳封存，形成“生物泵”效應(yīng)。同時(shí)，它對(duì)水質(zhì)變化極為敏感，常作為富營(yíng)養(yǎng)化或硅酸鹽水平波動(dòng)的指示生物。

鈣質(zhì)角毛藻的營(yíng)養(yǎng)成分是其作為優(yōu)質(zhì)餌料的核心。其干重中蛋白質(zhì)占比20-30%，脂質(zhì)含量可達(dá)15-30%，尤其富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），這兩種多不飽和脂肪酸對(duì)蝦、貝類幼體的神經(jīng)發(fā)育和抗應(yīng)激能力至關(guān)重要。此外，巖藻黃素等天然色素能改善養(yǎng)殖動(dòng)物的體色，提升市場(chǎng)價(jià)值。

形態(tài)適應(yīng)性是其另一優(yōu)勢(shì)。藻體大小與貝類、甲殼類幼體的攝食器官高度匹配，如太平洋牡蠣幼蟲可高效濾食5-15微米的藻細(xì)胞，消化率超過70%。角毛結(jié)構(gòu)形成的鏈狀群體進(jìn)一步延長(zhǎng)懸浮時(shí)間，減少餌料浪費(fèi)。

在育苗實(shí)踐中，鈣質(zhì)角毛藻的效果顯著。例如，投喂該藻的南美白對(duì)蝦幼體生長(zhǎng)速度可提升15%，飼料成本降低20%，同時(shí)因藻類吸收氨氮和磷酸鹽，水質(zhì)更穩(wěn)定。太平洋牡蠣幼蟲的變態(tài)率從40%躍升至65%，育苗周期縮短7天，直接降低養(yǎng)殖成本。鮑魚幼苗投喂后，殼厚增長(zhǎng)率提升25%，運(yùn)輸損耗減少一半。

經(jīng)濟(jì)上，鈣質(zhì)角毛藻的單位蛋白成本僅為傳統(tǒng)鹵蟲餌料的1/5，且通過光生物反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)全年規(guī)?；a(chǎn)，打破季節(jié)限制。其培養(yǎng)過程中吸收養(yǎng)殖廢水中的營(yíng)養(yǎng)鹽，還能降低赤潮風(fēng)險(xiǎn)，形成“以廢治廢”的生態(tài)循環(huán)。

鈣質(zhì)角毛藻的培養(yǎng)需嚴(yán)格控制環(huán)境條件。光照強(qiáng)度以50-100 μmol photons/m2/s為宜，溫度范圍15-25℃，鹽度適應(yīng)15-35‰，并需按Redfield比（16:1）補(bǔ)充氮、磷及硅酸鹽。封閉式光生物反應(yīng)器因可控性強(qiáng)，成為高密度培養(yǎng)的首選，但其初期投資較高。

挑戰(zhàn)主要來自營(yíng)養(yǎng)波動(dòng)和污染風(fēng)險(xiǎn)。例如，過量投喂老化藻體可能釋放泡沫污染水質(zhì)，導(dǎo)致蝦苗死亡。解決方案包括混合投喂海鏈藻（環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、污染?。┗虿捎谩吧倭慷啻巍辈呗?。此外，基因編輯技術(shù)（如CRISPR）未來或可定向提升DHA含量，開發(fā)“超級(jí)角毛藻”。

作為水產(chǎn)育苗的“第一口糧”，鈣質(zhì)角毛藻以微觀形態(tài)撬動(dòng)宏觀產(chǎn)業(yè)，其價(jià)值遠(yuǎn)超營(yíng)養(yǎng)供給。通過科學(xué)管理與技術(shù)創(chuàng)新，這一自然饋贈(zèng)的硅藻將持續(xù)賦能可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖，書寫人海共生的新篇章。

形態(tài)特征方面，角毛藻細(xì)胞呈扁橢圓形。其殼面通常為橢圓形，包括寬橢圓形或窄橢圓形，極少數(shù)呈圓形。殼面上的構(gòu)造極為微細(xì)精致，一般難以清晰觀察。殼面平坦、凸起或凹下，有的還有小刺。長(zhǎng)軸帶面呈四角形，短軸帶面為長(zhǎng)方形。細(xì)胞常借助角毛與鄰胞交接形成鏈狀，或靠殼面相互連接成鏈，少數(shù)種類為單細(xì)胞。色素體一到兩個(gè)，或多數(shù)，大多呈顆粒狀，分布于細(xì)胞內(nèi)和粗大中空的角毛中。

角毛藻種類繁多且分布廣泛，是我國(guó)近海重要的浮游硅藻之一，在近岸浮游生物種群中占據(jù)重要地位。它們多生活在海水、半咸水中，極少數(shù)存在于淡水中。角毛藻能在10℃至39℃的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，最適宜的溫度范圍是25℃至35℃。相較于其他藻類，角毛藻生長(zhǎng)速度較快，尤其在春夏季節(jié)，常常成為浮游植物的優(yōu)勢(shì)類群。

角毛藻的繁殖方式包括形成復(fù)大孢子、休眠孢子和有性繁殖。在化石記錄中，常見的是其休眠孢子。

角毛藻在海洋浮游生物中具有重要地位，是許多海洋動(dòng)物的餌料生物，因此其種類組成和細(xì)胞豐度對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物以及海洋環(huán)境有著直接或間接的重要影響。然而，盡管角毛藻總體上是有益藻，但在某些情況下也可能對(duì)水質(zhì)或水生生物造成危害。例如，角毛藻的角毛上有倒刺，可能會(huì)刺傷魚鰓，從而對(duì)養(yǎng)殖魚類造成傷害；部分角毛藻還容易引發(fā)赤潮。

常見的角毛藻種類有：

• 洛氏角毛藻：群體鏈直而短，殼面狹橢圓形。殼環(huán)面觀為長(zhǎng)方形，角尖。殼套大多高于細(xì)胞的三分之一，與殼環(huán)帶相交處有極明顯的凹隘。細(xì)胞間隙多角形或橢圓形。角毛較短、硬且直，與細(xì)胞鏈軸垂直或傾斜伸出。角毛基部交叉點(diǎn)短，比其他部分細(xì)，自交叉點(diǎn)后變粗，橫斷面為四角形，有明顯的4個(gè)棱，棱上叢生一行小刺，兩棱間有發(fā)達(dá)的粗點(diǎn)紋布滿整條角毛，端角毛尤其明顯。常由2-5個(gè)細(xì)胞形成直鏈狀群體，每個(gè)細(xì)胞有4-10粒色素體。它是近岸性熱帶和溫帶種類，分布廣泛，經(jīng)常出現(xiàn)在暖海中，為我國(guó)四大海區(qū)的優(yōu)勢(shì)種之一。
• 窄細(xì)角毛藻：群體鏈直，殼面橢圓形，角毛自鏈軸垂直伸出，或逐漸彎向鏈端，端角毛粗大且彎曲呈鐮刀狀。殼環(huán)很窄，細(xì)胞間隙狹長(zhǎng)。色素體大，通常1個(gè)，中央具一個(gè)蛋白核。這是一種沿岸廣溫性種類，分布于世界各海域，在我國(guó)沿海也較為常見。
• 牟氏角毛藻：細(xì)胞小型且壁薄，多數(shù)為單細(xì)胞，個(gè)別出現(xiàn)2、3個(gè)細(xì)胞組成的群體。殼面橢圓至圓形，中央略突起或稍平坦。殼環(huán)面呈長(zhǎng)方形至方形，殼環(huán)帶不明顯。角毛細(xì)而長(zhǎng)，末端尖，伸出方向與縱軸平行。殼面觀兩端的角毛以細(xì)胞體為中心，略呈S形。色素體一個(gè)，呈片狀。目前可進(jìn)行大量人工培養(yǎng)，用作貝、蝦類等的良好餌料。

中國(guó)科學(xué)院海洋研究所陳楠生課題組的研究發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)膠州灣海域開展長(zhǎng)時(shí)間序列采樣、高通量測(cè)序以及宏條形碼分析，顯示出宏條形碼分析方法的優(yōu)勢(shì)。該研究發(fā)現(xiàn)了25個(gè)角毛藻物種，其中包括10個(gè)在膠州灣未報(bào)道過的物種，如細(xì)胞較小的 Chaetoceros neogracilis 和突尼斯角毛藻（Chaetoceros tenuissimus）。同時(shí)，研究表明膠州灣多個(gè)常見角毛藻物種的鑒定需要修訂，比如扁面角毛藻（Chaetoceros compressus）應(yīng)該是與其形態(tài)相似的物種 Chaetoceros contortus，冕孢角毛藻（Chaetoceros diadema）應(yīng)該是與其形態(tài)特征相似的物種 Chaetoceros rosporus。分析得到的154個(gè)注釋為角毛藻的擴(kuò)增子序列變異（ASVs）中，超過一半的 ASVs（82個(gè) ASVs）沒有注釋到已知角毛藻物種，代表尚未得到鑒定的角毛藻物種（Chaetoceros sp.），這表明膠州灣角毛藻的多樣性可能被嚴(yán)重低估。

在南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖中，角毛藻曾被用作蝦苗的開口料，但其對(duì)光照和溫度變化的適應(yīng)能力較弱，自身容易老化，若喂食過量，死亡的角毛藻會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，影響蝦苗成活率并對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生不可逆的影響。相對(duì)而言，海鏈藻對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)且老化速度慢，對(duì)水體污染小，還能進(jìn)行人工培育，可作為投喂蝦苗的替代選擇。

總之，角毛藻作為海洋浮游硅藻的重要類群，對(duì)于海洋生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。深入研究其特性和生態(tài)作用，有助于更好地了解海洋生態(tài)平衡以及相關(guān)生物的生存和繁衍機(jī)制。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，也需要注意合理利用角毛藻，避免可能帶來的負(fù)面影響。

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Note：此圖片來源于https://x.com/umea_uni_marine/status/1649016239027527681?s=46

培養(yǎng)湛江等鞭藻、亞心形扁藻、鈣質(zhì)角毛藻使用。

培養(yǎng)湛江等鞭藻、亞心形扁藻、鈣質(zhì)角毛藻使用。

關(guān)鍵詞:單細(xì)胞藻種,固體培養(yǎng)基,保種

氮源單細(xì)胞(Unicelluler)藻種的保藏一直是制約工廠化育苗生產(chǎn)中單胞藻正常供應(yīng)和長(zhǎng)期保存的重要因素。通常采用液體保藏方法，周期短、易污染、保藏條件：難以控制，容易造成藻種保種失敗。

采用固體培養(yǎng)基保藏，可以通過營(yíng)養(yǎng)成分的緩釋作用，在適宜的條件下延長(zhǎng)保藏期2~3年。

但需解決一些關(guān)鍵問題，一是藻種的提純技術(shù)，二是選擇合適的固體培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分，否則接種保藏難以取得良好的效果。國(guó)內(nèi)有關(guān)固體培養(yǎng)基保藏藻種的實(shí)用技術(shù)詳細(xì)報(bào)道不是很多，大部分僅作粗略介紹，有些在實(shí)際應(yīng)用中效果不理想，如金藻門(Chrysophyta)的球等鞭金藻3010、3011、湛江叉鞭藻、顆石藻以及硅藻門的牟氏角毛藻等，按照資料中介紹以硝酸鈉為氮源、2％瓊脂制成的培養(yǎng)基來培養(yǎng)保存藻種往往失敗。而改用以尿素為氮源，5~6‰瓊脂制成的培養(yǎng)基保種，藻種生長(zhǎng)正常并且易提純。

其它綠藻門(Chlorophyta)、硅藻門(Bacillariophyta)、和黃藻門(Xanthophyta)等海洋單細(xì)胞藻種固體培養(yǎng)基保藏方法也可以用此方法?，F(xiàn)介紹如下：

1、材料與方法
1.1 儀器設(shè)備：超凈工作臺(tái)、Nikon攝影顯微鏡、生化培養(yǎng)箱、電熱蒸汽壓力消毒器、電子天平、電熱爐、無菌封口膜、三角錐形瓶、移液管、酒精燈、接種針等。
1.2?試劑藥品：純化瓊脂粉、尿素、硝酸鈉、磷酸二氫鉀、魯歌氏溶液、檸檬酸鐵、硅酸鈉、碳酸氫鈉、山梨酸鉀、EDTA-Na、VB1、VB12等。
1.3?藻類材料：球等鞭金藻(Isochrysis galbana OA-3011、OA-3010)、湛江等鞭金藻 (Isochrysis zhangjiangensis?Hu&Liu)、Coccolithus藻、綠色巴夫藻(Pavlova viridis?)、牟氏角毛藻(Chaetoceros meülleri?Lemmermann)、異膠藻(Heterogioea sp．)、小球藻Chlorella sp.)、中肋骨條藻(?Skeletonema costatum?Greville)。

1.4?方法：

1.4.1 藻種液的制備：在固體培養(yǎng)基接種前一周將上述單細(xì)胞藻種分別無菌接種，目的是確保固體培養(yǎng)基接種時(shí)藻群處于指數(shù)生長(zhǎng)期。

1.4.2 固體培養(yǎng)基的制備：固體培養(yǎng)基制備按照下述(1.4.3)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分配制培養(yǎng)液，營(yíng)養(yǎng)成分的加入順序依次為N、P、Fe、Si、VB、NaHC03、山梨酸鉀、EDTA-Na等。每加入一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，?都要攪拌均勻，再加入第二種。最后加入瓊脂，營(yíng)養(yǎng)液配好后置于可調(diào)溫電熱爐上加熱微融化。趁熱分裝于100ml的三角錐形瓶中，分裝量每瓶約30-40ml左右，三角錐形瓶口采用無菌培養(yǎng)容器封口膜封口。

1.4.3 固體培養(yǎng)基配方：金藻門、綠藻門、硅藻門、黃藻門配方如下：

1.4.4 固體培養(yǎng)基滅菌將分裝好的固體培養(yǎng)基放入高壓滅菌器，壓力15磅，溫度121℃，時(shí)間三十分鐘。

1.4.5 接種與培養(yǎng)在超凈工作臺(tái)上或酒精燈下，將上述藻液接種至已冷卻固體培養(yǎng)基中，一般采用接種環(huán)刺穿培養(yǎng)基表面劃“之”或“井”字線法，接種完畢的固體培養(yǎng)基置于溫度20-25℃、自然光照(3000-5000lux左右，避免直射光)的環(huán)境條件中培養(yǎng)，約十天，即可發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上有藻落生長(zhǎng)。

1.4.6低溫保藏將藻落生長(zhǎng)良好的固體培養(yǎng)基置于10℃的低溫培養(yǎng)箱中，自然光照即可。在此條件下，藻種可以保藏2-3年左右。

2．結(jié)果與分析

2.1結(jié)果：在藻種接種后一周，部分藻種的固體培養(yǎng)基內(nèi)藻細(xì)胞逐漸繁殖起來，一個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)一中綠藻門的小球藻，黃藻門的異膠藻、硅藻門的中肋骨條藻、牟氏角毛藻、金藻門的幾種金藻，藻群群落都能正常生長(zhǎng)。試驗(yàn)二中除金藻門及牟氏角毛藻外，其他藻都能正常生長(zhǎng)。

2.2討論
(1)試驗(yàn)一與試驗(yàn)二固體培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成份所不同的足提供氮源的營(yíng)養(yǎng)鹽不同。試驗(yàn)一為尿素，試驗(yàn)二為硝酸鈉，可見不同的氮源在單胞藻保種過程中起著不同的作用。分析原因，是因?yàn)榍虻缺?010、301l、湛江叉鞭藻、牟氏角毛藻等單細(xì)胞藻具有尿素酶，能分解尿素作氮源，而利用硝酸鈉作氮源，需要將硝態(tài)氮還原成銨態(tài)氮，這幾種藻含有的異養(yǎng)菌較少，又由于處于無菌的環(huán)境中，所以藻種在試驗(yàn)一中能正常生長(zhǎng)，而在試驗(yàn)二中不能正常生長(zhǎng)。

(2)單胞藻的提純：采用固體培養(yǎng)基接種保藏方法，常發(fā)現(xiàn)雜藻藻落存在，可采用接種環(huán)將所需藻種重新接種至預(yù)備固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)保藏，這樣反復(fù)幾次，使藻種得到提純。

(3)瓊脂：在添加瓊脂時(shí)不能機(jī)械的照搬資料中介紹的2%用量，要根據(jù)瓊脂的質(zhì)量靈活使用，可預(yù)先多做幾組培養(yǎng)基試驗(yàn)了解瓊脂的特性，不同質(zhì)量的瓊脂所添加的量是不同的，培養(yǎng)基太硬，影響營(yíng)養(yǎng)鹽的緩釋，水分易失去，不利藻群的生長(zhǎng)，培養(yǎng)基太軟又起不到固體低溫保存延長(zhǎng)保種時(shí)間的目的。總之，要具體問題具體分析，有時(shí)可根據(jù)保種的需要制成半固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，一方面營(yíng)養(yǎng)鹽緩慢釋放，另一方面，水分含量較高，培養(yǎng)基不易干燥，有利于藻種的保存。

(4)EDTA-Na：EDTA-Na能絡(luò)和海水中的重金屬離子但同時(shí)也將單胞藻生長(zhǎng)繁殖需要的微量元素絡(luò)和掉了，用量要小，一般不能超過5mg/L。在保種時(shí)，固體培養(yǎng)基不使用EDTA-Na藻群也能正常生長(zhǎng)。