肉質軟珊瑚快速擴繁技術研究

李衛東，王榮霞，黃 敏，呂文剛，沈銘輝，王永波，李向民

(1.海南省海洋與漁業科學院，海南海口 570203；2.海南省熱帶海水養殖技術重點實驗室，海南海口 570203；3.廈門大學海洋與地球學院，福建廈門 361102)

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肉質軟珊瑚快速擴繁技術研究

李衛東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.海南省海洋與漁業科學院，海南海口 570203；2.海南省熱帶海水養殖技術重點實驗室，海南海口 570203；3.廈門大學海洋與地球學院，福建廈門 361102)

[目的] 為海洋資源開發和生態環境修復等提供有效途徑。[方法] 探索肉質軟珊瑚的人工快速擴繁方法。[結果] 肉質軟珊瑚具有快速的修復能力，能很快在肉質層的傷口處形成愈傷組織。通過該方法成功實現了肉質軟珊瑚的快速人工擴繁。[結論] 肉質軟珊瑚內可能含有許多活性物質，具備一定的藥物開發潛力。

肉質軟珊瑚；快速擴繁；海洋生態修復；生態環境保護

珊瑚礁生態系統具有極高的生物多樣性，是海洋漁業極其重要的繁殖基地，在維護海洋生物多樣性中具有特殊重要地位，被譽為“藍色沙漠中的綠洲”、“海洋中的熱帶雨林”[1-3]。珊瑚是海洋重要的資產，在我國悠久的歷史中也曾對珊瑚的藥用性質進行描述，明朝李時珍所著《本草綱目》中就有關于珊瑚的記載：甘平無毒，去目中醫，消宿血；為末吹鼻，止鼻血；明目鎮心，指驚；點眼，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、不科學港口建設及不保護海洋開發等因素的影響，使其現有分布面積及長度急劇減少,因此開展珊瑚礁的保護和修復工作已迫在眉睫[4-7]。

目前，除了對天然珊瑚資源加強保護之外，開展珊瑚人工繁殖也是開展珊瑚資源保護的有效途徑之一。利用野生珊瑚親代通過現代生物學技術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，改善海域的生態環境，并促進相關產業的健康發展，因此開展珊瑚的人工繁殖技術研究是非常必要的。

目前，國外對珊瑚生物學和生態學的報道很多[8]，但是關于珊瑚養殖和繁殖的研究還較少[9]；國內關于珊瑚的研究主要集中在分類和生態學上，對珊瑚養殖的研究剛剛起步[10]，對珊瑚培育的相關報道較少。對軟珊瑚的報道主要集中在軟珊瑚內活性物質的提取研究，在軟珊瑚的人工擴繁技術方法方面幾乎沒有報道。海洋天然產物的提取研究自1960年開始，而軟珊瑚的天然產物的提取的最早報道是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屬中發現2個分子能合成為具有40個碳數的新骨架天然產物，該產物對KB癌細胞株具有不錯的毒殺活性[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道越來越多，同時有越來越多的人開始關注軟珊瑚的活性物質提取。因此，探索肉質軟珊瑚人工快速擴繁的方法，不僅可解決軟珊瑚擴繁速度慢的難題，使肉質軟珊瑚的養殖工廠化成為可能，推動海洋生物資源的人工養殖，同時也能為軟珊瑚天然產物的提取提供豐富的原材料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 長須花環肉質軟珊瑚(Sarcophytontrocheliophorum)采自海南省三沙市永興島附近海域，經過消毒處理后帶回實驗室進行暫養，待其穩定后轉移到珊瑚培育缸進行試驗。

1.2 理化條件 珊瑚培育所用的海水為循環水。海水從培育缸出來，經過砂濾、棉率、活性炭吸附、紫外消毒、微生物系統和蛋白質分離器處理，又返回到培育缸。經過處理后的海水，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 試驗方法

(1)取12個冠部大小相近的肉質軟珊瑚，取其中3個單株肉質軟珊瑚作為對照組(圖1A)，3個用于一分為二的分割試驗(試驗 Ⅰ 組，圖1B)，3個用于一分為四的分割試驗(試驗 Ⅱ 組)，3個用于一分為N的分割試驗(試驗Ⅲ組，圖1C)：用手術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。首先對各組肉質軟珊瑚個體進行稱重并求和。選取珊瑚礁作為附著基，對每塊附著基也進行濕重測量并標記。

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

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

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

表1 不同切割方式下花環肉質珊瑚的生長情況

2 結果與分析

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個月的時間增重5.03 g，增重比為4.32%，而試驗 Ⅰ 組花環珊瑚的增重比為19.78%，試驗 Ⅱ 組增重比為28.89%，試驗Ⅲ組花環珊瑚的增重比為56.16%。對照組的增重速度一直比較穩定，試驗 Ⅱ 組比試驗 Ⅰ 組增速大，而試驗Ⅲ組增速又比試驗 Ⅱ 組大。各試驗組在分割初期增重速度緩慢，而后期增重明顯，這可能是因為分割后的珊瑚適應養殖環境后開始快速生長。

3 討論

筆者通過對軟珊瑚的生物學習性研究開展一系列人工快速擴繁試驗。通過探索獲得親代肉質軟珊瑚的采集、分割、固定和培養等一整套技術體系，為肉質軟珊瑚的工廠化生產提供技術和方法。該研究結果表明，肉質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。這種珊瑚經過分割后能夠快速形成愈合組織，同時在傷口處發現有黃色物質分泌，由此推斷肉質軟珊瑚在切割后的快速愈合也許與這種黃色物質有關，而這種黃色物質中可能含有大量的抗菌和抗病毒的活性物質。這為后續該種軟珊瑚的活性物質的研究奠定基礎。這種肉質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，該種肉質軟珊瑚能夠快速擴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查發現，在2～20 m深的海區大部分的石珊瑚和部分的軟珊瑚都出現死亡現象。肉質軟珊瑚快速擴繁技術能夠帶動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，肉質軟珊瑚的快繁技術的成功在軟珊瑚的快速無性繁殖以及后續的活性物質研究及海洋生態修復等方面都具有重要意義。

[1] WILKINSON C．Status of coral reefs of the world(1)[M]．Townsville：Australian Institute of Marine Science Press，2004：316．

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[5] 李保秀,黃暉,符曲，等.鼻形鹿角珊瑚對不同溫度的響應及白化研究[J].熱帶海洋學報,2006,25(6)：58-62.

[6] 鮑鷹，周學家,黃美霞,等.鹿角珊瑚人工養殖的初步研究[J].海洋科學,2012(1)：69-72.

[7] 吳瑞,王道儒.海南珊瑚礁生物多樣性的保護現狀與研究展望[J].海洋開發與管理,2014(1):84-87.

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[10] 牟奕林，劉亞軍.尖銳軸孔珊瑚的人工養殖[J].中國水產，2009(3):27-30.

[11] BERNSTEIN Y,SHMEULI U,ZADOCK E,et al.Sarcophine, a new epoxy cembramolide from marine origin[J]. Tetrahedron,1974, 30:2817-2824.

[12] KUSUMI T, IGARI M,ISHITSUKA M O,et al. A novel chlorinated biscembranoid from the marine soft coralSarcophytonglaucum[J]. J Org Chem,1990, 55(26):6286-6289.

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年海南省科學事業費項目；國家科技支撐計劃項目(2012-BAC18B04-4)；國家海洋公益專項( 201405020-5)；海南省科學事業費項目(KYYS-2014-50)。

李衛東(1978-)，男，河南漯河人，副研究員，博士，從事海洋生物學和海洋生態學研究。*通訊作者，高級工程師，從事海洋生物學研究。

2015-04-17

S 937.3

A

0517-6611(2015)17-152-03