《工业微生物》课件-第六章.pptVIP

第五节 菌种的保藏技术 （1）基因突变 菌种退化的主要原因是有关基因的负突变。当控制产量的基因发生负突变，就会引起产量下降；当控制孢子生成的基因发生负突变，则使菌种产孢子的性能下降等。一般而言，菌种的退化是一个从量变到质变的逐步演变过程。开始时，在群体中只有个别细胞发生负突变，这时如不及时发现并采用有效措施，就会造成群体中负突变个体的比例逐渐增高，最后发展成为优势群体，从而使整个群体表现出严重的退化现象。因此，突变在数量上的表现依赖于传代，即菌株处于一定条件下，群体多次繁殖，可使退化细胞在数量上逐渐占优势，于是退化性状的表现就更加明显，逐渐成为一株退化了的菌体。 第五节 菌种的保藏技术 同时，对某一菌株的特定基因来讲，突变频率比较低，因此群体中个体发生生产性能的突变不是很容易的，但就一个经常处于旺盛生长状态的细胞而言，发生突变的机率比处于休眠状态的细胞大得多。因此，细胞的代谢水平与基因突变关系密切，应设法控制细胞保藏的环境，使细胞处于休眠状态，从而减少菌种的退化。 第五节 菌种的保藏技术 （2）分离现象 通过遗传育种获得的多核（或是单核）菌种，由于其DNA双链中仅一条单链发生突变，随着传代，其生产性状也将发生退化。这种退化是由于诱变获得的高产菌株本身不纯，高产突变只发生在一个核和一条DNA单链上，随着细胞分裂，核发生分离，因而突变基因与未突变基因发生分离，于是就出现了突变的高产菌株和未突变的低产菌株。 第五节 菌种的保藏技术 （3）环境条件 环境条件是影响菌种退化的一个重要原因。如培养条件对菌种退化的影响，可用糖化酶产生菌泡盛曲霉来说明。泡盛曲霉经诱变得到的突变株，在3种不同培养基上连续传代10次，发现不同培养基和传代次数对淀粉葡萄糖苷酶的产量有不同影响。环境温度也是影响菌种退化的重要因素，例如，温度高，基因突变率也高；温度低，则突变率也低，因此菌种保藏的重要措施就是低温。 第五节 菌种的保藏技术 3．防止菌种退化的措施 由于菌种退化问题的复杂性，各种菌种退化的情况又不同，因此，防止菌种退化的措施也就显得复杂化和多样化。根据对菌种退化原因的分析，可以制定出以下一些防止菌种退化的措施。 （1）合理的育种 选育菌种时，应尽可能使用孢子或单核菌株，避免使用多核细胞；合理选择诱变剂的种类和剂量，以减少分离回复现象的发生；同时，在诱变处理后进行充分的后培养及分离纯化，以保证所获得的保藏菌种的纯度。这些可有效地防止菌种的退化。 第五节 菌种的保藏技术 （2）选择适合菌种生长的培养条件和外界环境 菌种培养基的培养条件应适宜，才能使菌种生长健壮，减少退化的发生。营养不足和过于丰富对菌种生长均不利。比如芳香族化合物，能诱发绒毛状菌丝体形成扇形菌落，这种菌丝体在料床上易形成致密的白斑，导致产量下降；栖土曲霉3.942在培养时，发现培养温度从28～30℃提高到33～34℃，可防止它产孢子能力的退化。 此外，由于微生物生长过程积累的有害代谢产物，也会引起菌种退化，故不应使用陈旧的培养物作为种子。 第五节 菌种的保藏技术 （3）控制传代次数 由于微生物存在着自发突变，而突变都是在繁殖过程中发生而表现出来的，所以应尽量避免不必要的移种和传代，并将必要的传代降低到最低限度，以减少发生自发突变的几率。菌种传代次数越多，产生突变的几率就越高，因而菌种发生退化的机会就越多。对于生产菌种，要尽可能利用它们的有效保藏期，可以采取一次接种足够数量的原种进行保藏，在整个保藏期内使用同一批原种。 第五节 菌种的保藏技术 （4）采用有效的菌种保藏方法 用于工业生产的一些微生物菌种，其主要性状都属于数量性状，而这类性状恰好是最容易退化的。因此，在实验室或生产上，选用合适的菌种保藏方法也可以有效防止菌种的退化。 （5）对菌种可能遭受病毒的感染应保持足够的警惕 对有疑问的菌种要及时检验，确定已感染病毒，尤其是病毒粒子含量大，菌丝体及子实体性状已受到严重影响的菌种，应及时淘汰。 第五节 菌种的保藏技术 （二）退化菌种的复壮 　　菌种退化是指群体中退化细胞在数量上占一定优势后，所表现出群体性能变劣的现象。因此，在已经退化的群体中，仍有一定数量尚未退化的个体。 狭义的复壮是指在菌种已经发生退化的情况下，通过纯种分离和筛选，从已经退化的群体中筛选出尚未退化的个体，以达到恢复菌种的原有典型性状的措施。而广义的复壮是