【正文】 選選 育育 出出 優(yōu)優(yōu) 良良 菌菌 種種的的 過過 程程 ， 叫叫 做做 自自 然然 選選 育育 。 一一 般般 習(xí)習(xí) 慣慣 上上 將將 自自 然然 選選 育育 稱稱 為為 菌菌 種種 的的 分分 離離 純純 化化 。 自自 然然 狀狀 態(tài)態(tài) 下下 ， 堿堿 基基 對(duì)對(duì) 發(fā)發(fā) 生生 自自 然然 突突 變變的的 機(jī)機(jī) 率率 僅僅 為為 108～～ 109， 出出 現(xiàn)現(xiàn) 優(yōu)優(yōu) 良良 性性 狀狀 的的 可可 能能 較較 小小 ， 需需 堅(jiān)堅(jiān) 持持 相相 當(dāng)當(dāng) 長(zhǎng)長(zhǎng) 的的 時(shí)時(shí) 間間 才才 能能 收收 到到 效效 果果 。 （（ 二二 ）） 誘誘 變變 育育 種種 誘誘 變變 育育 種種 是是 指指 用用 物物 理理 或或 化化 學(xué)學(xué) 的的 誘誘 變變 劑劑 使使 誘誘 變變 對(duì)對(duì) 象象 內(nèi)內(nèi) 的的 遺遺 傳傳 物物 質(zhì)質(zhì) （（ DNA）） 的的 分分 子子 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 發(fā)發(fā) 生生 改改變變 ， 引引 起起 性性 狀狀 變變 異異 并并 通通 過過 篩篩 選選 獲獲 得得 符符 合合 要要 求求 的的 突突 變變 菌菌 株株 的的 一一 種種 育育 種種 方方 法法 。 誘誘 變變 育育 種種 與與 其其 他他 育育 種種 方方 法法 相相 比比 ， 具具 有有 操操 作作 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 便便 、 突突 變變 率率 高高 、 突突 變變 譜譜 廣廣 的的 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) ， 它它 不不 僅僅 能能 提提 高高 產(chǎn)產(chǎn) 量量 ， 改改進(jìn)進(jìn) 質(zhì)質(zhì) 量量 ， 還還 可可 擴(kuò)擴(kuò) 大大 產(chǎn)產(chǎn) 品品 品品 種種 和和 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 化化 工工 藝藝 條條 件件 ， 至至 今今 仍仍 是是 一一 種種 重重 要要 的的 、 廣廣 泛泛 應(yīng)應(yīng) 用用 的的 微微 生生 物物 育育 種種 方方 法法 。 富集對(duì)象 接種菌樣 添加營(yíng)養(yǎng)物 ( g) 特殊培養(yǎng)條件好氧氨基酸氧化菌 土壤 – 好氧 ， pH 好氧性芽孢桿菌 土壤，巴氏消毒 – 好氧 ， pH 氨基酸發(fā)酵性梭菌 土壤，巴氏消毒 – 厭氧 ， pH 耐堿解尿素芽孢菌 土壤，巴氏消毒 尿素 50 好氧 ， pH 厭氧八疊球菌 土壤 葡萄糖 20 厭氧 ， pH 2~ 3乳酸菌 植物體或牛奶 葡萄糖 20 厭氧 ， pH 腸道細(xì)菌 土壤或污水 葡萄糖 20 ， Ca CO320 好氧或厭氧， pH 丙酸菌 干酪 乳酸鈉 20 厭氧 ， pH 醋酸菌 果實(shí)或生啤酒 乙醇 40 好氧 ， pH 注：培養(yǎng)基成分為酵母膏 10 g ， KH2PO4或 K2HPO4 ， Mg SO4 7H2O g ， 加水1000 ml 。 一般培養(yǎng)在 30 ℃下。 微生物技術(shù)應(yīng)用 4 誘誘 變變 育育 種種 的的 不不 足足 是是 缺缺 乏乏 定定 向向 性性 。 誘誘 變變 劑劑 ：： 能能 夠夠 提提 高高 生生 物物 體體 突突 變變 頻頻 率率 的的 物物 質(zhì)質(zhì) 稱稱 為為 誘誘 變變 劑劑 。 物物 理理 誘誘 變變 劑劑 中中 目目 前前 使使 用用 得得 最最 方方 便便 而而 且且 十十 分分 有有 效效 的的 是是 紫紫 外外 線線 。 許許 多多 高高 產(chǎn)產(chǎn) 菌菌 株株 的的 選選 育育 都都 用用 過過 紫紫 外外 線線 ， 對(duì)對(duì) 于于一一 般般 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 室室 、 中中 小小 型型 工工 廠廠 都都 適適 用用 ， 也也 很很 安安 全全 。 化化 學(xué)學(xué) 誘誘 變變 劑劑 中中 使使 用用 最最 多多 、 最最 有有 效效 的的 是是 烷烷 化化 劑劑 。 其其 中中 亞亞 硝硝 基基 胍胍和和 甲甲 基基 磺磺 酸酸 乙乙 酯酯 常常 被被 稱稱 為為 ““ 超超 誘誘 變變 劑劑 ”” ， 甲甲 基基 磺磺 酸酸 乙乙 酯酯 是是 毒毒 性性 最最 小小 的的 誘誘 變變 劑劑 之之 一一 。 大大 部部 分分 誘誘 變變 劑劑 是是 致致 癌癌 劑劑 ， 所所 以以 在在 使使 用用 中中 必必 須須 非非 常常 謹(jǐn)謹(jǐn) 慎慎 ， 要要 避避 免免 化化 學(xué)學(xué) 誘誘 變變 劑劑 與與 皮皮 膚膚 接接 觸觸 ， 且且 切切 勿勿 吸吸 入入 其其蒸蒸 氣氣 （（ 三三 ）） 誘誘 變變 育育 種種 的的 一一 般般 步步 驟驟 ：： 誘誘 變變 育育 種種 包包 括括 出出 發(fā)發(fā) 菌菌 種種 選選 擇擇 、 誘誘 變變 處處 理理 和和 篩篩 選選 突突 變變 株株 三三 個(gè)個(gè) 部部 分分 。 出發(fā)菌株應(yīng)具備： ① 對(duì)誘變劑的敏感性高； ② ②具有特定生產(chǎn)性狀的能力或潛力。 要盡量選擇單倍體細(xì) 胞、單核或核少的多細(xì)胞體來作出發(fā)誘變細(xì)胞 ，這是由于變異性狀大部分是隱性的，特別是高產(chǎn)基因。 出發(fā)菌株開始時(shí)可以同時(shí)選 2～ 3 株 ，在處理比較后，將更適合的出發(fā)菌株留作繼續(xù)誘變。 （ 1）誘變劑的選擇 在同樣效果下，應(yīng)選用最方便的因素；而在同樣方便的情況下，則應(yīng)選擇最高效的因素。在物理誘變劑中，尤以紫外線為最方便，而在化學(xué)誘變劑中，一般可選用誘變效果最為顯著的 “ 超誘變劑 ” ，如 NTG。 （ 2）誘變處理方式 單一因子處理 復(fù)合因子處理：兩種以上因素先后使用、同時(shí)使用或單一因子重復(fù)使用 變株篩選 菌種經(jīng)誘變處理后，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的突變類型，需要選擇一定的篩選方式，將具有所需性狀的突變株篩選出來。實(shí)際工作中，為了提高篩選效率，往往將篩選工作分為 初篩和復(fù)篩 兩步進(jìn)行。 初篩的目的： 刪去明確不符合要求的大部分菌株，把生產(chǎn)性狀類似的菌株盡量保留下來，使優(yōu)良性狀的菌株不至于漏網(wǎng)；因此，初篩工作以量為主，測(cè)定的精確性還在其次；初篩手段應(yīng)盡可能快速、簡(jiǎn)單。 復(fù)篩的目的： 確認(rèn)符合要求的菌株；復(fù)篩以質(zhì)為主，應(yīng)精確測(cè)定每個(gè)菌株的生產(chǎn)指標(biāo)。 突變株的常用篩選方法： A 菌體形態(tài)變異分析：有些菌體的形態(tài)變異與產(chǎn)量的 變異存在著一定的相關(guān)性 ，這就能很容易地將變異菌株篩選出來。盡管相當(dāng)多的突變菌株并不存在這種相關(guān)性，但是在篩選工作中應(yīng)盡可能捕捉、利用這些直接的形態(tài)特征性變化。當(dāng)然， 這種鑒別方法只能用于初篩。 誘變劑 物理誘變劑：紫外線、 X射線、γ 射線，快中子等 化學(xué)誘變劑 烷化劑： EMS、 DES、 NTG 堿基類似物： 5溴尿嘧啶 其他誘變劑：亞硝酸、羥胺 生物誘變劑：轉(zhuǎn)座因子 微生物技術(shù)應(yīng)用 5 B 平皿快速檢測(cè)法： 是 利用菌體在特定固體培養(yǎng)基平板上的生理生化反應(yīng)，將肉眼觀察不到的產(chǎn)量性狀轉(zhuǎn)化成可見的 “ 形態(tài) ” 變化。 具體的有紙片培養(yǎng)顯色法、變色圈法、透明圈法、生長(zhǎng)圈法和抑制圈法等。一般只能定性或半定量用， 常只用于初篩， 可以大大提高篩選的效率。 C 搖瓶培養(yǎng)法： 是 將待測(cè)菌株的單菌落分別接種到三角瓶培養(yǎng)液中，振蕩培養(yǎng)，然后 ，再對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行分析測(cè)定 。搖瓶與發(fā)酵罐的條件較為接近，所測(cè)得的數(shù)據(jù)就更有實(shí)際意義。但是搖瓶培養(yǎng)法需要較多的勞力、設(shè)備和時(shí)間，所以， 搖瓶培養(yǎng)法常用于復(fù)篩。 特殊變異菌株的篩選方法： 特殊變異菌株，如 營(yíng)養(yǎng)缺陷型、抗性突變菌株、溫度敏感突變株、組成型突變株 等。營(yíng)養(yǎng)缺陷型或抗性突變等的性狀就象一個(gè) 高效分離的 “ 篩子 ” ，以它們?yōu)楹Y選的條件，可以大大加快篩選的進(jìn)程并有效地防止漏篩。在現(xiàn)代的育種中，常有意以它們作為遺傳標(biāo)記選擇親本或在 DNA中設(shè)置含這些遺傳標(biāo)記的片段， 使菌種篩選工作更具方向性和預(yù)見性 。 （（ 四四 ）） 雜雜 交交 育育 種種 不同基 因型 的品系或種屬間，通過 交配 或 體細(xì)胞融合 等手段形成 雜種 ，或者是通過 轉(zhuǎn)化 和轉(zhuǎn)導(dǎo) 形成 重組體 ，再?gòu)倪@些雜種或重組體或是它們的后代中 篩選優(yōu)良菌種 。這種育種方法稱為 雜交育種 。 通過這種方法可以分離到 具有新的基因組合的重組體 ，也可以選出由于具有雜種優(yōu)勢(shì)而生長(zhǎng)旺盛、生物量多、適應(yīng)性強(qiáng)以及某些酶活性提高的 新品系 。 雜交育種的方式因?qū)嶒?yàn)菌株的生殖方式不同而異，如有性雜交、準(zhǔn)性重組、原生質(zhì)體融合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、雜種質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化等；但是，選擇親株、分離群體后代的培養(yǎng)、擇優(yōu)去劣和雜種遺傳分析的過程基本是相同的。 1 雜交法 ：一般指有交配 反應(yīng)的菌株進(jìn)行交配或接合而形成雜種。這種方法適用范圍很廣，在酒類、面包、藥用和飼料酵母的育種，鏈霉菌和青霉菌抗生素產(chǎn)量的提高，曲霉的酶活性增強(qiáng)等方面均已獲得成功。 2 原生質(zhì)體融合： 是最近幾十年發(fā)展起來的基因重組技術(shù)， 通過兩個(gè)遺傳性狀不同的親株原生質(zhì)體融合而達(dá)到雜交目的 。此法在工業(yè)微生物的菌種改良中有積極作用，已成為工業(yè)微生物育種的重要手段。 原生質(zhì)體融合育種技術(shù) 原生質(zhì)體