菌种的退化及其防治.ppt

学习情境三 优良菌株检测 筛选优良菌株的必要性 一、菌种退化的原因和处理 菌种退化，是一种可遗传的变异 表现：个体和群体两方面，最重要的是所需要产物的产量下降、营养物质代谢和生长繁殖能力下降、发酵周期延长、抗不良环境条件性能减弱等。 （一）菌种退化的原因 1、不利的环境条件造成遗传组成变化 （①传代的影响，②保藏不当的影响） 2、菌种自身突变引起遗传组成变化 (每一世代有10-8～10-9突变机率) 3、突变不完全造成菌体遗传组成差异 （二）退化菌种的复壮 复壮是指对已经退化的菌种， 设法淘汰衰退的个体， 使其恢复原来的优良特性。 复壮的方法： 复 壮 的 方 法 1、对退化菌株进行单菌落或单细胞 分离淘汰退化的个体，纯化菌种。 复 壮 的 方 法 2、使环境有利于优良性状菌生长而 不利于退化菌生长，从而淘汰退化 的个体。 复 壮 的 方 法 3、将芽孢杆菌的悬液加热至90℃，处理数分钟， 杀死退化的菌体，保留芽孢；将放线菌或霉菌 的孢子与菌丝分开，再将孢子或芽孢传代，以 淘汰退化的个体。 复 壮 的 方 法 将分离后得到的初筛菌株先保藏， 再进行复筛考察，从中可选出稳定 的较好的菌种。 注意：应分析和判断一下自己的菌种究竟是发生了衰退还是表性改变或者仅是杂菌污染 二、防止菌种退化的措施 （一）提供良好的环境条件 （二）定期纯化菌种 1、进行合理的传代 (发酵工业用三代内的菌种) 2、采用优越的保藏方法 二、防止菌种退化的措施 （三）防止自身突变 1、用遗传性稳定的突变体做菌种 2、用合适接种物传代（即采用幼 龄菌和孢子传代） 第六节 优良菌种的选育 一、菌种自然选育 变 异 现 象 变异细胞在群体中已占主导地位 的现象称为变异现象。 自 然 选 育 当群体中出现变异现象时则要把群体 中的大量变异细胞除掉，只留下少数优良 细胞进行培育，这种操作叫做自然选育。 二、诱变育种 诱 变 育 种 用物理、化学的因素处理菌种， 提高突变频率，扩大突变幅度，从中 筛选出具有各种优良特性的突变菌株， 这一过程称为诱变育种。 （一）诱变剂及其使用 1、常用的物理诱变 紫 外 线 Χ 射 线 γ 射 线 激光微束， 离子束，微波， 超声波，热力等  2.化学诱变剂 诱变剂 作用浓度 处理时间/min 缓冲剂 中止反应方法 亚硝酸甲基脲（NMU） 0.1~1.0 mg/mg 15~19 PH6.0~7.9 磷酸缓冲液 大量稀释 亚硝酸 （NTG） 1~3 mg 90~120 PH6.0的mol/L磷酸缓冲液 大量稀释 硫酸二乙酯 0.5~0.2% 30~90 PH7.0的 磷酸缓冲液 硫代硫酸钠或大量稀释 甲基硫酸乙酯 0.05~0.5mol/L 3~6h 硫代硫酸钠或大量稀释 乙烯亚胺 1:10000 1:5000~1:10000 30~60 24h 大量稀释 氯芥 （NM） 0.1~1.0mg/mg 10~30 甘氨酸解毒或大量稀释 亚硝酸 0.01~0.1mol/L 5~10h或生长过程中 PH4.5、mol/L 醋酸缓冲液 PH8.6~0.07mol/L硫酸氢二钠溶液 羟胺 0.1~5% 数小时或生长过程中诱发 大量稀释 氯化锂 0.3~0.5% 数小时或生长过程中诱发 大量稀释 诱变育种的一般流程为： 出 发 菌 株 诱 变 剂 处 理 平 板 分 离 筛 选 纯 化 菌 种 性 能 考 察 生 产 试 验 （二）诱变育种的主要程序 核心 菌种纯化、 诱变剂处理、 目标变株的筛选 紫外 线诱变操作 方法 （1）照射前先开灯15-20min使光波稳定 （2）用蒸馏水（细菌用生理盐水）制备孢子浓度106个/ml的孢子悬液 （3）吸取5ml孢子悬液置入9cm的平皿中 （4）把盛有菌液的平皿放置在离灯管一定距离下照射，打开平皿盖照射时用振荡器或电磁搅拌缓慢摇动平皿，使之均匀接受照射 （5）每隔一定时间吸取照射过的孢子悬液经适当稀释后加到预先倒入培养基的平皿中涂布培养。 1、出发菌株的选择 选 择 方 法 在平皿中进行单孢子分离，菌落形成 后，选择菌落形态比较一致的菌株，从中 挑取一正常型的菌落作为出发菌株 2、单孢子悬液的制备 成 熟 的 新 鲜 斜 面 孢 子 无 菌 水 洗 下 孢 子 打 散 成 团 的 孢 子 玻 璃 漏 斗 过 滤 单 孢 子 悬 液 3、诱变处理 辐射 浸渍、熏蒸 4、高产突变株的检出 通过诱变处理，出现各种突 变型个体，通过进一步的筛选得 到高产菌株。 三、基因重组育种 （一） 杂 交 育 种