Về hiệu quả của chiết xuất tan trong nước từ Ascophyllum kết hợp với các chất điều hòa sinh trưởng thực vật tiêu chuẩn đối với quá trình vi nhân giống của agarophyte, Gracilaria blodgettii, từ các trang trại tảo biển nằm ở cửa phía Bắc của Canal Panama

Springer Science and Business Media LLC - Tập 32 - Trang 3211-3217 - 2020
Gloria Batista de Vega1,2, Carlos E. Ulloque N3,4, Anicia Q. Hurtado5, Lynn Cornish6, Alan T. Critchley7
1Rodman Marine Laboratory, Gracilarias de Panama S. A., Panama, Republic of Panama
2Smithsonian Tropical Research Institute, Panama, Panama, Republic of Panama
3Universitat Politécnica de València, Valencia, Spain
4Rodman Marine Laboratory, Republic of Panama and Smithsonian Tropical Research Institute, Panama, Panama, Republic of Panama
5Integrated Services for the Development of Aquaculture and Fisheries (ISDA) Inc., Iloilo City, Philippines
6J.S. Craigie Research Centre, Acadian Seaplants Limited, Cornwallis, Canada
7Verschuren Centre for Sustainability in Energy and the Environment, Cape Breton University, Sydney, Canada

Tóm tắt

Gracilaria spp. (agarophytes) được cộng đồng Panama nuôi trồng để sử dụng trực tiếp làm thực phẩm và là những thành phần quan trọng trong y học và phương thuốc truyền thống. Những ứng dụng này là một phần của văn hóa truyền thống của cả người Guna và các cộng đồng Afro-Antillean. Một động lực chính để hiểu rõ hơn về sinh học của các loài Gracilaria khác nhau là những ứng dụng thương mại bổ sung của chúng dựa trên agar mà chúng sản xuất. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đánh giá tác động của hai loại bột chiết xuất tan trong nước thương mại từ tảo nâu, Ascophyllum nodosum (tức là bột chiết xuất thực vật biển Ascophyllum—AMPEP), và một loại có mức kali cao hơn (được gọi là AMPEP K+). Mỗi loại được đánh giá về bất kỳ tác động nào đối với vi nhân giống tảo đỏ nhiệt đới, Gracilaria blodgettii, trong ba thí nghiệm độc lập, mỗi thí nghiệm kéo dài 45 ngày (thời gian phát triển bình thường). Các chiết xuất phyco-stimulatory được thử nghiệm với và không có sự kết hợp với các chất điều hòa sinh trưởng thực vật tiêu chuẩn thường được sử dụng trong thực hành vi nhân giống cho các loại cây cao hơn. Sự tăng trưởng được đo lường dựa trên trọng lượng tươi tăng lên và số lượng chồi bên mới xuất hiện. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng các mầm giống của G. blodgettii được điều trị với AMPEP ở nồng độ 0.1 mg L−1 đã đóng góp đáng kể vào việc cung cấp thành công và bền vững các mầm giống (“hạt giống”). Chúng tôi đề xuất rằng chi phí và chất lượng sản xuất hạt giống có thể giảm đáng kể so với các phương pháp truyền thống, qua đó góp phần vào việc thành lập các hoạt động nuôi trồng thủy sản bền vững rất cần thiết tại vùng Caribê Panama.

Từ khóa

#Gracilaria spp. #vi nhân giống #chiết xuất tan trong nước #tảo biển #Ascophyllum nodosum #hạt giống

Tài liệu tham khảo

Abbott IA, Norris J (1985) Taxonomy of economy seaweeds with reference to some Pacific and Caribbean species. California Sea Grant College Program University of California, La Jolla, California, Report No. T-CS GCP-011, pp 47–61 Ali MKM, Sani MZB, Hi KK, Yasir SM, Keon KH, Critchley AT, Hurtado AQ (2018a) The comparative efficiency of a brown algal derived biostimulant extract (AMPEP), with and without supplemented PGRs: the induction of direct, axis shoots as applied to the propagation of vegetative seedlings for the successful mass cultivation of three commercial strains of Kappaphycus in Sabah, Malaysia. J Appl Phycol 30:1913–1919 Ali MKM, Yasir SM, Critchley AT, Hurtado AQ (2018b) Impacts of Ascophyllum marine plant extract powder (AMPEP) on the growth, incidence of the endophyte Neosiphonia apiculata and associated carrageenan quality of three commercial cultivars of Kappaphycus. J Appl Phycol 30:1185–1195 Ali MKM, Critchley AT, Hurtado AQ (2020) The impacts of AMPEP K+ (Ascophyllum marine plant extract, enhanced with potassium) on the growth rate, carrageenan quality, and percentage incidence of the damaging epiphyte Neosiphonia apiculata on four strains of the commercially important carrageenophyte Kappaphycus, as developed by micropropagation techniques. J Appl Phycol. https://doi.org/10.1007/s10811-020-02117-0 Batista G (1992) Gracilaria spp. sea farm on the Atlantic Coast of Panama in connection with establishment of a nature reserve with and economic purpose. MS thesis, University of California, Berkeley, 232 pp Batista G, Connor J (1990) Native uses of seaweeds in the Republic of Panama. Annotated Bibliography of the Seaweeds used for food in the West Indies. OECS Fisheries Report No 3.7-8. Caribbean Natural Resource Institute (CANARI), St. Lucia Brooks B (2015) A rapid assessment of the marine plant ecosystems at the Caribbean entrance of the Panama Canal. Plant Press New Ser 18:12–13 Byrne K, Zuccarello G, West J, Liao ML, Kraft G (2006) Gracilaria species (Gracilariaceae, Rhodophyta) from southeastern Australia, including a new species, Gracilaria perplexa sp. nov.: morphology, molecular relationships and agar content. Phycol Res 50:295–311 Connor JL (1984) Seasonal changes in an algal community of a tropical fringing reef in Panama. PhD Thesis, University of California, Berkeley. pp. 1–82 Cubit J (1994) Global climate change and importance of tidal flat ecosystems in the Caribbean and Gulf of Mexico. Bull Mar Sci 54:1073–1074 Cubit J, Connor JL (1993) Effects of the 1986 Bahía Las Minas oil spill on reef flat sessile biota, algal-turf infauna, and sea urchins. In: Keller BD, Jackson JBC (eds) Long-term Assessment of the oil spill at Bahía Las Minas, Panama. Synthesis Report. Volume II: Technical Report, Part 1: 131–242,. OCS Study MMS 93–0048. U.S. Department of the Interior, Minerals Management Services, Gulf of Mexico OCS Region, New Orleans. https://doi.org/10.7901/2169-3358-1993-1-329 (accessed April 15, 2020) Cubit J, Thompson R, Caffey H, Windsor D (1988) Hydrographic and meteorological studies of a Caribbean fringing reef at Punta Galeta, Panama: hourly and daily variations for 1977-1985. Smithson Contrib Mar Sci 32:1–220 De Robertis E, De Robertis EM Jr (1980) Cell and molecular biology. Saunders College, Philadelphia Doty MS (1986) The production and use of Eucheuma. In Doty MS, JF Caddy & B Santelices. Case studies of seven commercial seaweeds resources. FAO Fish Tech Pap 281:123–164 FAO (2018) The global status of seaweed production, trade and utilization. Globefish Research Programme, Rome, p 124 Fredericq S, Norris JN (1992) Studies on cylindrical species of western Atlantic Gracilaria (Gracilariales, Rhodophyta): G. cylindrica Børgesen and G. blodgettii Harvey. Tax Econ Seaweeds 3:211–231 Gurgel CFD, Fredericq S (2004) Systematics of the Gracilariaceae (Gracilariales, Rhodophyta): a critical assessment based on rbcl sequence analyses. J Phycol 40:138–159 Hay ME (1980) Algal ecology on a Caribbean Fringing Reef. PhD Thesis, University of California, Irvine Hayashi L, Yokoya NS, Kikuchi DM, Oliveira EC (2007) Callus induction and micropropagation improved by colchicine and phytoregulators in Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Solieriaceae) J. Appl Phycol 20:653–659 Hurtado AQ, Critchley AT (2018) A review of multiple biostimulant and bioeffector benefits of AMPEP, an extract of the brown alga Ascophyllum nodosum, as applied to the enhanced cultivation and micropropagation of the commercially important red algal carrageenophyte Kappaphycus alvarezii and its selected cultivars. J Appl Phycol 30:2859–2873 Hurtado AQ, Yunque DA, Tibubos KT, Critchley AT (2008) Use of Acadian marine plant extract powder from Ascophyllum nodosum in tissue culture of Kappaphycus varieties. J Appl Phycol 21:633–639 Hurtado AQ, Yunque DA, Tibubos K, Critchley AT (2009) Use of Acadian marine plant extract powder from Ascophyllum nodosum in tissue culture of Kappaphycus varieties. J Appl Phycol 21:633–645. https://doi.org/10.1007/s10811-008-9395-4 Hurtado AQ, Neish I, Critchley AT (2019) Phyconomy: the extensive cultivation of seaweeds, their sustainability and economic value, with particular reference to important lessons to be learned and transferred from the practice of eucheumatoid farming. Phycologia 58:472–483 Loureiro RR, Reis RP, Berrogain FD, Critchley AT (2014) Effects of a commercial extract of the brown alga Ascophyllum nodosum on the biomass production of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P.C. Silva and its carrageenan yield and gel quality cultivated in Brazil. J Appl Phycol 26:763–768 Santos R, Melo RA (2018) Global shortage of technical agars: back to basics (resource management). J Appl Phycol 30:2463–2473 Souza JMC, Castro JZ, Critchley AT, Yokoya NS (2019) Physiological responses of the red algae Gracilaria caudata (Gracilariales) and Laurencia catarinensis (Ceramiales) following treatment with a commercial extract of the brown alga Ascophyllum nodosum (AMPEP). J Appl Phycol 31:1883–1888 Tibubos KR, Hurtado AQ, Critchley AT (2017) Direct formation of axes in new plantlets of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty, as influenced by the use of AMPEP K+, spindle inhibitors, and plant growth hormones. J Appl Phycol 29:2345–2349 Ulloque CE (2019) Estudio estadístico del crecimiento de explantos de algas marinas en cultivos in-vitro. M Eng Thesis, Universitat Politècnica de València Umanzor S, Shin S, Marty-Rivera M, Augyte S, Yarish C, Kim JK (2019) Preliminary assessment on the effects of the commercial seaweed extract, AMPEP, on growth and thermal tolerance of the kelp Saccharina spp. from the Northwest Atlantic. J Appl Phycol 31:3823–3829 Vega GB (2004a) A commercial feasibility of Gracilaria domingensis farming using protected systems of planting on the Caribbean coastal zone, Panama. Scientia 19:55–66 Vega GB (2004b) A commercial feasibility of Gracilaria domingensis farming using unprotected planting systems on the Caribbean coastal zone, Panama. Scientia 19:23–53 Vega GB (2009) Cultivo Ecosostenible de Kappaphycus alvarezii en Panamá. PhD. Thesis, Universidad de las Palmas de Gran Canaria, Vega GB, Yee R (2006) Use of the seaweed’s resources on the Caribbean coastline, Province of colon, Panama and its potential economic possibilities. Seaweed Resources of Panama Chapter 3. In: Critchley, A., M. Ohno & D.B. Largo (Eds) World Seaweeds Resources Vega GB, Shields C, Contreras A, González J (2002) Granjas Experimentales de Gracilaria sp y Eucheuma cotoni en el Caribe Panameño. VI Congreso Latinoamericano de Ficología y IV Reunión Iberoamericana de Ficología; Ponce, Puerto Rico. Sociedad de Ficología Latinoamericana y del Caribe y Pontificia Universidad Católica de Puerto Rico (Eds) pp O 26 Vega GB, Berguido C, Alveo D (2006) Food and medical uses of marine algae by Kuna Indians on the Caribbean, Panama. Seaweed Resources of Panama. In: A.T. Critchley, A., M. Ohno & D.B. Largo (Eds) World Seaweeds Resources Vega GB, Ceballos J, Anzalone A, Digman MA, Gratton E (2017) A laser-scanning confocal microscopy study of carrageenan in red algae from seaweed farms near the Caribbean entrance of the Panama Canal. J Appl Phycol 29:495–508 Yunque DAT, Tibubos KR, Hurtado AQ, Critchley AT (2011) Optimization of culture conditions for tissue culture production of young plantlets of carrageenophyte Kappaphycus. J Appl Phycol 23:433–438