單體鋒
裙帶菜是沿海地區(qū)飯桌上的??停虼嗨蚧?,能打湯能涼拌,藤椒咸香或麻辣 。
只看照片,是否就已垂涎三尺啦?裙帶菜營養(yǎng)價值高,不僅含有大量的維生素、氨基酸、甘露醇和礦物質(zhì),而且富含有生物活性物質(zhì)如巖藻黃素、褐藻酸、褐藻糖膠等。雖然我們總是吃到它,但是下面這幾個問題,可能馬上回答就有些困難了:裙帶菜等于海帶嗎?裙帶菜有性別嗎?如果有,又能分成哪些性別呢?
在我國,由于海帶的知名度太高,導(dǎo)致裙帶菜一直活在海帶的影子里。不用說內(nèi)陸人民基本不熟悉裙帶菜,甚至沿海城市的居民也經(jīng)常把裙帶菜稱作海帶。
現(xiàn)在到了該給裙帶菜正名的時候了!
裙帶菜和海帶都屬于大型可食用海藻,但是從屬于不同的科目。
裙帶菜俗稱海白菜,屬于褐藻綱、海帶目、翅藻科、裙帶菜屬的海藻,裙帶菜比較耐高溫,所以在有暖流的海洋中可以很好地生長。
海帶俗稱江白菜,屬于褐藻綱、海帶目、海帶科、海帶屬的海藻。海帶一般生長在潮下帶海底的巖石上,海帶的生長受到光照,溫度的影響比較大。
裙帶菜屬于一年生海藻植物,而海帶屬于多年生海藻植物,這一點是二者的本質(zhì)區(qū)別。
裙帶菜的幼體與海帶的幼體很相似,但長大以后的外形則與海帶具有明顯的區(qū)別。
一整條的裙帶菜形狀看起來像一把大的破葵扇,葉片比較薄,中間有一條明顯的長柄,有明顯的隆起,顏色比海帶淺,葉片有裂紋呈裙帶狀,也很像裙帶,所以它被稱作裙帶菜。
而海帶由于生長環(huán)境,看起來則非常完整,質(zhì)地厚,為長條扁平葉狀體,中間沒有長柄,通體都是橄欖褐色,干燥后就變?yōu)樯詈稚?/p>
更直接的區(qū)分方法是:裙帶菜的葉片比海帶薄,顏色比海帶要淺一些,更綠一些。
除了形態(tài)差異,海帶和裙帶菜在營養(yǎng)上也有所不同。兩者都是藻類,所含有的營養(yǎng)差不多,但在含量上是有明顯區(qū)別的:海帶的碘含量比裙帶菜葉高出近 10 倍。裙帶菜的鈣含量是海帶的 1.5 倍,而且,在鎂、鋅含量上裙帶菜更勝一籌。
左:裙帶菜。右:海帶。圖片|科學(xué)辟謠
需要注意的是,甲狀腺疾病患者不能盲目去吃海帶和裙帶菜,而需要在醫(yī)生指導(dǎo)下確定是否限制富含碘的食物。
海帶和裙帶菜都是不錯的補鈣食物。如果對碘沒有高需求,裙帶菜會是更好的選擇。而且,在鎂、鋅、鐵含量上也更勝一籌。即使如此,依賴個別食物還是無法滿足人體所需,要想吃得健康還需均衡搭配。
的確,裙帶菜跟海帶同屬于海帶目褐藻,在幼苗期長得確實很相似,但長大之后,裙帶菜的“顏值”卻遠勝海帶 。
裙帶菜也是因為其外形如女子的裙帶而得名。人工栽培的裙帶菜,因為性狀得到改良,葉片光滑,色澤鮮亮,在海中隨波搖曳,婀娜多姿,很具觀賞性呢。
裙帶菜葉片柔軟有彈性,因此它不僅“顏值”高,口味也勝過海帶。凡是吃過裙帶菜的人都對其鮮美度贊嘆不已。
那么問題來了,當你吃下裙帶菜,大快朵頤之際,你有想過吃下肚的這口裙帶菜是什么性別的嗎?
傳統(tǒng)觀點認為,裙帶菜的單倍配子體只有雌、雄兩種性別,且為雌雄異體。日本學(xué)者曾在由體細胞培養(yǎng)獲得的二倍配子體中發(fā)現(xiàn)雌雄同體現(xiàn)象,這是符合邏輯的,因為二倍配子體同時具有U和V染色體。
裙帶菜為一年生海藻,其生活史包含大型的孢子體和微觀的配子體兩個世代,因為二者在大小、外形等方面存在明顯差別,所以稱這種生活史為異型世代交替。
在北方沿海如青島的礁石上,我們通常在冬末(1、2月份)以后能觀察到比較明顯的裙帶菜幼苗。我們稱這種大型的葉狀體為孢子體。我們食用和養(yǎng)殖的均是裙帶菜的孢子體。
正常的孢子體是二倍體,是裙帶菜生活史中的無性世代,即它沒有性別,不表現(xiàn)出性別差異或分化。孢子體生長到繁殖季節(jié)(在北方通常為6月份以后),它的孢子葉會釋放可以游動的孢子,孢子附著到礁石等附著基之后形成單倍的配子體。自然界中的配子體由于細胞數(shù)少,個體微小,肉眼是無法觀察到的。
普通的配子體有雌性與雄性的性別分化,因此是有性世代。我們知道XX與XY 型性染色體分別決定人類女性與男性的性別,而海帶、裙帶菜、水云等褐藻的單倍配子體的性別是由U和 V型性染色體決定的,具有U型染色體的為雌性,具有V型染色體的為雄性。
因此,傳統(tǒng)觀點認為,裙帶菜的單倍配子體只有雌、雄兩種性別,且為雌雄異體。日本學(xué)者曾在由體細胞培養(yǎng)獲得的二倍配子體中發(fā)現(xiàn)雌雄同體現(xiàn)象,這是符合邏輯的,因為二倍配子體同時具有U和V染色體。
讓裙帶菜的性別變得撲朔迷離的是,中科院海洋所海藻種質(zhì)庫的科研人員首次在單倍的裙帶菜配子體中發(fā)現(xiàn)了雌雄同體現(xiàn)象,這種配子體在最初的營養(yǎng)生長階段表現(xiàn)為雄性的形態(tài)特征,但在誘導(dǎo)配子發(fā)生階段卻能同時形成精子囊和卵囊,進而分別產(chǎn)生精子和卵子。
后來他們進一步驗證了雌雄同體性別的單倍配子體產(chǎn)生的卵子是具有正常生物學(xué)功能的,從而證實了單倍配子體確實存在雌雄同體的性別。
后來的研究發(fā)現(xiàn),這種雌雄同體現(xiàn)象并不稀有,在栽培與養(yǎng)殖群體中都有較高比例的存在。
綜上,裙帶菜單倍配子體世代具有雌性、雄性、雌雄同體 3 種性別。
現(xiàn)在我們知道了,原來裙帶菜也是有性別的。那要怎么區(qū)分它們的性別呢?
我們剛剛說過,裙帶菜配子體在性成熟階段,可以形成精子囊和卵囊,進而分別產(chǎn)生精子和卵子。所以,我們可根據(jù)形成卵囊或精子囊或二者兼有來確切判斷其性別,在營養(yǎng)生長階段:雌性配子體的細胞通常較粗、顏色較深且分支較少;雄性配子體的細胞通常較細、顏色較淺且分支較多;雌雄同體配子體通常與雄性配子體形態(tài)特點一致,難以區(qū)分。因此可以根據(jù)上述形態(tài)特點判別雌性與雄性配子體。
此外,海藻種質(zhì)庫的研究人員發(fā)現(xiàn)了裙帶菜雌性特異的DNA分子標記,可用于檢驗配子體的性別。
此外,法國的研究人員還開發(fā)了雌性裙帶菜與雄性裙帶菜特異的DNA標記。
由于處于營養(yǎng)生長階段的配子體的形態(tài)受環(huán)境影響較大,因此利用 DNA 性別特異標記能夠更準確地鑒定性別。但是 DNA 分子標記不能完全解決判斷雌雄同體性別的問題,因為雌雄同體配子體只具有雄性特異的 DNA 標記,所以用 DNA分子標記法只能輔助檢測雌雄同體性別表型。
現(xiàn)在我們知道裙帶菜具有多種性別,也了解了判斷裙帶菜性別的實驗方法,那我們?yōu)槭裁匆懻撊箮Р说男詣e呢?
其實裙帶菜的性別決定不僅是進化與發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)科學(xué)問題,對于裙帶菜育種及培育等應(yīng)用領(lǐng)域也有重要意義。
比如說,裙帶菜育種常采用雜交的方法,即一株雌性配子體(母本)與一株雄性配子體(父本)通過有性生殖進行雜交獲得孢子體。為了保持雜交的準確性,需要檢測父母本性別的純度,不能有其他性別配子體的污染。
在配子體種質(zhì)保存及營養(yǎng)擴繁的過程中,也要經(jīng)常利用顯微觀察進行檢測,確保雌、雄配子體種質(zhì)的性別純一性,避免污染。
再比如,裙帶菜育種中會利用孤雌生殖或者雌雄同體自交培育純系孢子體,此過程也需要保證雌性或雌雄同體性別的純一性,因此需要對性別進行準確檢測和鑒定。
總結(jié)一下,我們知道了裙帶菜存在3種性別表型。雖然目前其性別決定機制尚未可知,但是我們的研究為闡明海帶目海藻性別決定分子機制這一重要科學(xué)問題奠定了基礎(chǔ),也為有效開展裙帶菜遺傳育種提供了重要理論依據(jù)。
我們平時如此常見的小菜,包含著這么多研究的價值。下一次在飯桌上,再見到?jīng)霭枞箮Р说臅r候,你是不是就能分辨出裙帶菜和海帶的區(qū)別,對于裙帶菜的性別非常清楚啦?
◎ 來源| 微信公眾號“科學(xué)辟謠”