菌種復(fù)壯.doc

衰退（degeneration）：菌種在培養(yǎng)或保藏過程中，由于自發(fā)突變的存在，出現(xiàn)某 些原有優(yōu)良生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標(biāo)記的丟失等現(xiàn)象，稱為菌種的衰退。菌種衰退不是突然發(fā)生的，而是從量變到質(zhì)變的逐步演變過程。開始時(shí)，在群體細(xì)胞中僅有個(gè)別細(xì)胞發(fā)生自發(fā)突變（一般均為負(fù)變），不會(huì)使群體菌株性能發(fā)生改變。經(jīng)過連續(xù)傳代，群體中的負(fù)變個(gè)體達(dá)到一定數(shù)量，發(fā)展成為優(yōu)勢(shì)群體，從而使整個(gè)群體表現(xiàn)為嚴(yán)重的衰退。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因有以下幾方面。1. 基因突變（1）有關(guān)基因發(fā)生負(fù)突變導(dǎo)致菌種衰退菌種衰退的主要原因是有關(guān)基因的負(fù)突變。如果控制產(chǎn)量的基因發(fā)生負(fù)突變，則表現(xiàn)為產(chǎn)量下降；如果控制孢子生成的基因發(fā)生負(fù)突變，則產(chǎn)生孢子的能力下降。菌種在移種傳代過程中會(huì)發(fā)生自發(fā)突變。雖然自發(fā)突變的幾率很低(一般為10-610-9)，尤其是對(duì)于某一特定基因來(lái)說(shuō)，突變頻率更低。但是由于微生物具有極高的代謝繁殖能力，隨著傳代次數(shù)增加，衰退細(xì)胞的數(shù)目就會(huì)不斷增加，在數(shù)量上逐漸占優(yōu)勢(shì)，最終成為一株衰退了的菌株。（2）表型延遲造成菌種衰退表型延遲現(xiàn)象也會(huì)造成菌種衰退。如，在誘變育種過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)某菌株初篩時(shí)產(chǎn)量較高，進(jìn)行復(fù)篩時(shí)產(chǎn)量卻下降了。（3）質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種衰退質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種衰退的情況在抗生素生產(chǎn)中較多，不少抗生素的合成是受質(zhì)粒控制的。當(dāng)菌株細(xì)胞由于自發(fā)突變或外界條件影響（如高溫），致使控制產(chǎn)量的質(zhì)粒脫落或者核內(nèi)DNA和質(zhì)粒復(fù)制不一致，即DNA復(fù)制速度超過質(zhì)粒，經(jīng)多次傳代后，某些細(xì)胞中就不具有對(duì)產(chǎn)量起決定作用的質(zhì)粒，這類細(xì)胞數(shù)量不斷提高達(dá)到優(yōu)勢(shì)，則菌種表現(xiàn)為衰退。2. 連續(xù)傳代連續(xù)傳代是加速菌種衰退的一個(gè)重要原因。一方面，傳代次數(shù)越多，發(fā)生自發(fā)突變（尤其是負(fù)突變）的幾率越高；另一方面，傳代次數(shù)越多，群體中個(gè)別的衰退型細(xì)胞數(shù)量增加并占據(jù)優(yōu)勢(shì)越快，致使群體表型出現(xiàn)衰退。3. 不適宜的培養(yǎng)和保藏條件不適宜的培養(yǎng)和保藏條件是加速菌種衰退的另一個(gè)重要原因。不良的培養(yǎng)條件如營(yíng)養(yǎng)成分、溫度、濕度、pH值、通氣量等和保藏條件如營(yíng)養(yǎng)、含水量、溫度、氧氣等，不僅會(huì)誘發(fā)衰退型細(xì)胞的出現(xiàn)，還會(huì)促進(jìn)衰退細(xì)胞迅速繁殖，在數(shù)量上大大超過正常細(xì)胞，造成菌種衰退。1.合理的育種 選育菌種時(shí)所處理的細(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核細(xì)胞； 合理選擇誘變劑的種類和劑量或增加突變位點(diǎn)，以減少分離回復(fù)；在誘變處理后進(jìn)行充分的后培養(yǎng)及分離純化，以保證保藏菌種純碎。這些可有效的防止菌種的退化。 2.選用合適的培養(yǎng)基 有人發(fā)現(xiàn)用老苜蓿根汁培養(yǎng)基培養(yǎng)“5406”抗生菌細(xì)黃鏈霉菌可以防止它的退化。在赤霉菌產(chǎn)生菌藤倉(cāng)赤霉的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天門冬素、谷氨酰胺、5-核苷酸或甘露醇等物質(zhì)時(shí)，也有防止菌種退化的效果。也有選取營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的培養(yǎng)基做菌種保藏培養(yǎng)基，如培養(yǎng)基中適當(dāng)限制容易利用的糖源葡萄糖等的添加，因?yàn)樽儺惗喟胧峭ㄟ^菌株的生長(zhǎng)繁殖而產(chǎn)生的，當(dāng)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富時(shí)，菌株會(huì)處于旺盛的生長(zhǎng)狀態(tài)，代謝水平較高，為變異提供了良好的條件，大大提高了菌株的退化幾率。 3.創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件 在生產(chǎn)實(shí)踐中，創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)一個(gè)適合原種生長(zhǎng)的條件可以防止菌種退化，如低溫、干燥、缺氧等。在棲土曲霉3942 的培養(yǎng)中，有人曾用改變培養(yǎng)溫度的措施(從20-30提高到33-34)來(lái)防止它產(chǎn)孢子能力的退化。 4.控制傳代次數(shù) 由于微生物存在著自發(fā)突變，而突變都是在繁殖過程中發(fā)生而表現(xiàn)出來(lái)的。所以應(yīng)盡量避免不必要的移種和傳代，把必要的傳代降低到最低水平，以降低自發(fā)突發(fā)的機(jī)率。菌種傳代次數(shù)越多，產(chǎn)生突變的幾率就越高，因而菌種發(fā)生退化的機(jī)會(huì)就越多。這要求不論在實(shí)驗(yàn)室還是在生產(chǎn)實(shí)踐上，必須嚴(yán)格控制菌種的移種傳代次數(shù)，并根據(jù)菌種保藏方法的不同，確立恰當(dāng)?shù)囊品N傳代的時(shí)間間隔。如同時(shí)采用斜面保藏和其它的保藏方式（真空凍干保藏、砂土管、液氮保藏等），以延長(zhǎng)菌種保藏時(shí)間。 5.利用不同類型的細(xì)胞進(jìn)行移種傳代 在有些微生物中，如放線菌和霉菌，由于其菌的細(xì)胞常含有幾個(gè)核或甚至是異核體，因此用菌絲接種就會(huì)出現(xiàn)不純和衰退，而孢子一般是單核的，用它接種時(shí)，就沒有這種現(xiàn)象發(fā)生。有人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)構(gòu)巢曲霉如用分生孢子傳代就容易退化，而改用子囊孢子移種傳代則不易退化；還有人采用滅過菌的棉團(tuán)輕巧地沾取“5406”孢子進(jìn)行斜面移種，由于避免了菌絲的接入，因而達(dá)到了防止退化的效果。 6.采用有效的菌種保藏方法 用于工業(yè)生產(chǎn)的一些微生物菌種，其主要性狀都屬于數(shù)量性狀，而這類性狀恰是最容易退化的。因此，有必要研究和制定出更有效的菌種保藏方法以防止菌種退化。菌種的復(fù)壯（rejuvenation）：使衰退的菌種恢復(fù)原來(lái)優(yōu)良性狀。狹義的復(fù)壯是指在菌種已發(fā)生衰退的情況下，通過純種分離和生產(chǎn)性能測(cè)定等方法，從衰退的群體中找出未衰退的個(gè)體，以達(dá)到恢復(fù)該菌原有典型性狀的措施；廣義的復(fù)壯是指在菌種的生產(chǎn)性能未衰退前就有意識(shí)的經(jīng)常、進(jìn)行純種的分離和生產(chǎn)性能測(cè)定工作，以期菌種的生產(chǎn)性能逐步提高。實(shí)際上是利用自發(fā)突變（正變）不斷地從生產(chǎn)中選種 菌種的復(fù)壯措施：純種分離 采用平板劃線分離法、稀釋平板法或涂布法均可。把仍保持原有典型優(yōu)良性狀的單細(xì)胞分離出來(lái)，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)恢復(fù)原菌株的典型優(yōu)良性狀，若能進(jìn)行性能測(cè)定則更好。還可用顯微鏡操縱器將生長(zhǎng)良好的單細(xì)胞或單孢子分離出來(lái)，經(jīng)培養(yǎng)恢復(fù)原菌株性狀。 通過寄主體內(nèi)生長(zhǎng)進(jìn)行復(fù)壯（如Bacillus thuringiensis的復(fù)壯） ；主要是對(duì)一些寄生性的菌株,可以將衰退的菌株接種到相應(yīng)的宿主體內(nèi),提高其寄生性能及其它性能. 淘汰已衰退的個(gè)體（采用比較激烈的理化條件進(jìn)行處理，以殺死生命力較差的已衰退個(gè)體）?？梢圆捎酶鞣N外界不良理化條件,使發(fā)生衰退的個(gè)體死亡,從而留下群體中生長(zhǎng)健壯的個(gè)體.如:對(duì)5406抗生菌的分生孢子進(jìn)行-30-10度的低溫處理5-7天,使80%死亡,在抗低溫個(gè)體中可找到健壯的個(gè)體.采用有效的菌種保藏方法。 /question/54860384.html?fr=ala0 復(fù)壯的判斷方法：1.生化指標(biāo):比如一些能夠利用特殊物質(zhì)作為生長(zhǎng)必須物質(zhì)的菌株，你可以通過其生活過程中某些中間代謝物的產(chǎn)量作為指標(biāo)。或者是這個(gè)菌株產(chǎn)生的酶或者是這個(gè)菌株產(chǎn)生的次生代謝物。2.生理指標(biāo)：菌株如果復(fù)壯，那么他的生長(zhǎng)量就會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的水平或者更高，適合用于群體研究。3.通過特殊的生化反應(yīng)篩選出復(fù)壯的菌株：比如說(shuō)你的菌株能夠分解淀粉，那么你可以使用淀粉培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)后通過碘液顯色，粗略判斷其是否復(fù)壯。復(fù)壯的技術(shù)措施在大生產(chǎn)中復(fù)壯菌種的理論根據(jù)所謂復(fù)壯, 就是通過一定技術(shù)措施將菌種退化了的原本具有的優(yōu)良性