【正文】 并在后者細(xì)胞中進行雙鏈化或進一步與核染色體發(fā)生交換、整合，從而使后者獲得供體菌的遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為接合。 (protoplast fusion) ? 通過人為的方法，使遺傳性狀不同的兩細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并進而發(fā)生遺傳重組以產(chǎn)生同時帶有雙親性狀的、遺傳穩(wěn)定的融合子 (fusant)的過程，稱為原生質(zhì)體融合。 ? 在真核微生物中，基因重組主要有： –有性雜交 –準(zhǔn)性雜交 –原生質(zhì)體融合 –轉(zhuǎn)化等形式 ? 一般指性細(xì)胞間的接合和隨之發(fā)生的染色體重組，并產(chǎn)生新遺傳型后代的一種育種技術(shù)； (parasexual hybridization) ? 準(zhǔn)性生殖是一種類似有性生殖，但比有性生殖更為原始的一種生殖方式，它可以使同種生物的兩個不同菌株的體細(xì)胞發(fā)生融合，且不以減數(shù)分裂的方式而導(dǎo)致低頻率的基因重組并產(chǎn)生重組子。 ? 準(zhǔn)性生殖常見于某些真菌，尤其是半知菌。 微生物遺傳變異知識的應(yīng)用 ? 誘變育種 ? 原生質(zhì)體融合育種 ? 基因工程 ? 微生物菌種的衰退、復(fù)壯和保藏 ? 一般方法 – 1．出發(fā)菌株的誘變處理：出發(fā)菌株的選擇，誘變劑的選擇，選擇最適誘變劑量 – 2．突變體的篩選：初篩、復(fù)篩。 誘變育種的基本規(guī)律 誘變育種的基本過程 選擇選擇合適的出發(fā)菌株 ↓ 制備待處理的菌懸液 ↓ 誘變處理 ↓ 篩選 ↓ 保藏和擴大試驗 出發(fā)菌株的選擇 ? 出發(fā)菌株 ——用來育種處理的起始菌株。 ? 出發(fā)菌株應(yīng)具備： –①對誘變劑的敏感性高； –②具有特定生產(chǎn)性狀的能力或潛力； ? 出發(fā)菌株的來源： –①自然界直接分離到的野生型菌株； –②歷經(jīng)生產(chǎn)考驗的菌株； –③已經(jīng)歷多次育種處理的菌株。 ? 融合的步驟：選擇親本、原生質(zhì)體制備、原生質(zhì)體融合、原生質(zhì)體再生、融合子的檢出與鑒定。 基因工程 (gene engineering) ? 基因工程是指在基因水平上的遺傳過程，它是用人為方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質(zhì)－ DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M行切割后，把它與作為載體 (vactor)的 DNA分子連接起來，然后與載體一起導(dǎo)入某一更易生長、繁殖的受體菌中，讓外源遺傳物質(zhì)在其中進行正常的復(fù)制和表達(dá)，從而獲得新物種的一種育種技術(shù)。 基因工程的基本操作 ? 目的基因的取得： 從適當(dāng)?shù)墓w細(xì)胞的 DNA中直接分離； 通過反轉(zhuǎn)錄酶的作用由 mRNA合成 cDNA； 由化學(xué)方法合成特定功能的基因； ? 載體的選擇： ? 目的基因與載體 DNA的體外重組： ? 重組載體引入受體細(xì)胞。 4菌種的衰退、復(fù)壯和保藏 (degeneration) ? 菌種的衰退和復(fù)壯遺傳性的變異是絕對的，穩(wěn)定是相對的，退化的變異是大量的，而進化性的變異卻是個別的， ? 如果不進行自覺的、認(rèn)真的人工選擇，大量的自發(fā)突變株就會導(dǎo)致菌種的衰退。 ? 衰退：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。 常見的衰退現(xiàn)象 ? 菌落和細(xì)胞形態(tài)的改變； ? 生長速度緩慢，產(chǎn)孢子越來越少； ? 抵抗力、抗不良環(huán)境能力減弱等； ? 代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降； ? 其對宿主寄生能力下降等。 衰退的防止 ? 控制傳代次數(shù)； ? 創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件； ? 利用不同類型的細(xì)胞進行接種傳代； ? 采用有效的菌種保藏方法。 復(fù)壯 (rejuvenation) ? 狹義的復(fù)壯僅是一種消極的措施，指的是在菌種已發(fā)生衰退的情況下，通過純種分離和測定生產(chǎn)性能等方法，從衰退的群體中找到少數(shù)尚未衰退的個體，以達(dá)到恢復(fù)該菌種原有典型性狀的一種措施； ? 廣義的復(fù)壯則是一項積極的措施，即在菌種的生產(chǎn)性能尚未衰退前，就經(jīng)常有意識的進行純種分離和生產(chǎn)性能的測定工作，以期菌種的生產(chǎn)性能逐步有所提高，實際上是一種利用自發(fā)突變 (正變 )不斷從生產(chǎn)種進行選種的工作。 菌種的復(fù)壯 ? 純種分離；大體上可以分為兩類，一類較粗放，一般只能達(dá)到“菌落純”的水平，即從種的水平來說是純的； ? 另一類是較精細(xì)的單細(xì)胞或單孢子分離方法，可以達(dá)到細(xì)胞純即“菌株純”的水平。 ? 通過宿主體內(nèi)生長進行復(fù)壯； ? 淘汰已衰退的個體。 菌種的保藏 (preservation) 世界部分菌種的保藏中心 ? 美國典型菌種保藏中心 (ATCC， American Type Culture Collection)， ? 美國的“北部地區(qū)研究實驗室” (NRRL)， ? 荷蘭的霉菌中心保藏所 (CBS)， ? 英國的國家典型菌種保藏所 (NCTC)， ? 前蘇聯(lián)的全蘇微生物保藏所 (UCM) ? 以及日本的大阪發(fā)酵研究所 (IFO)等都是有關(guān)國家有代表性的菌種保藏機構(gòu)。 ? 普通微生物菌種保藏管理中心 (CCGMC):中科院微生物所 ,北京 (AS),真菌、細(xì)菌 。中科院武漢病毒研究所 ,武漢 (ASIV),病毒。 ? 農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心 (ACCC)：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所 ,北京 (ISF)。 ? 工業(yè)微生物菌種保藏管理中心 (CICC)，輕工業(yè)部食品發(fā)酵工業(yè)科學(xué)研究所 , 南京 (ID),真菌 。衛(wèi)生部藥品生物制品檢定所 ,北京 (NICPBP),細(xì)菌；中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒研究所 ,北京 (IV),病毒。 我國菌種的保藏中心 ? 抗菌素菌種保藏管理中心 (CACC):中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院抗菌素研究所北京 (IA)。四川抗菌素工業(yè)研究所 ,成都 (SIA),新抗菌素菌種 。華北制藥廠抗菌素研究所 ,石家莊 (IANP),生產(chǎn)用抗菌素菌種。 ? 獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心 (CVCC)農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)藥品監(jiān)察所 ,北京 (CIVBP) 。 菌種保藏目的 ? ① 存活，不丟失，不污染； ? ②防止優(yōu)良性狀喪失； ? ③隨時為生產(chǎn)、科研提供優(yōu)良菌種。 ? 首先挑選典型菌種 (type culture)的優(yōu)良純種，最好采用它們的休眠體 (如分生孢子、芽孢等 )； ? 其次，還要創(chuàng)造一個適合其長期休眠的環(huán)境條件，諸如干燥、低溫、缺氧、避光、缺乏營養(yǎng)以及添加保護劑或酸度中和劑等。 菌種保藏的原理 ? 水分對生化反應(yīng)和一切生命活動至關(guān)重要，因此，干燥尤其是深度干燥，在保藏中占有首要地位； ?五氧化二磷、無水氯化鈣和硅膠都是良好的干燥劑，高度真空可以同時達(dá)到無氧和深度干燥的雙重目的。 ? 低溫是保藏中的另一重要條件。 ? 一種良好的保藏方法，首先應(yīng)能保持原菌的優(yōu)良性狀不變，同時還須考慮方法的同應(yīng)性和操作的簡便性。常用方法有： –固體培養(yǎng)基斜面定期移植法； –石蠟油封藏法 (室溫下保藏 )； –冷凍干燥保藏法 (10℃ 下保藏 )； –砂土法保藏放線菌； –麥麩皮法保藏絲狀真菌等。 一種菌種保藏裝置 一種簡便保藏菌種的方法 幾種常用菌種保藏方法的比較 方法名稱 主要措施 適宜菌種 保藏期 評價 冰箱保藏法(斜面 ) 冰箱保藏法(半固體 ) 石蠟油封藏法 * 沙土保藏法 冷凍干燥法 低溫 低溫 低溫、缺氧 干燥、無營養(yǎng) 干燥、無氧、低溫、有保護劑 各大類 細(xì)菌、酵母菌 各大類 ** 產(chǎn)孢子微生物 各大類 3~6月 6~12月 1~2年 1~10年 5~15年以上 簡便 簡便 簡便 簡便有效 簡便有效