【正文】 fr菌株 F’菌株 （ 1） F+（ 雄性）菌株 細胞中存在游離的 F因子 ， 細胞表面還有與 F因子數(shù)目相當?shù)男跃?。 當 F+菌株與 F－ 菌株接觸時 ， 前者可通過性菌毛將 F因子轉(zhuǎn)移到后者的細胞內(nèi) ， 使 F－ 菌株也轉(zhuǎn)變成 F+菌株 。 （ 2） F（ “雌性 ” ）菌株 在 F菌株中不含 F因子 ， 細胞表面也沒有性菌毛 。 據(jù) 統(tǒng)計 ， 從自然界分離到的 2022個 ， 約有 30％ 的菌株是 F。 但它可通過與 F+菌株或 F’菌株的接合而接受供體菌的 F因子或 F’因子 ， 從而使自己轉(zhuǎn)變成 “ 雄性 ” 菌株 。 （ 3） Hfr菌株 （ 高頻重組菌株， high frequency rebination） 因 Hfr菌株與 F菌株接合后發(fā)生重組的頻率要比 F+與 F接合后的重組頻率高出數(shù)百倍故名 。 在 Hfr細胞中 ， 其 F因子已從游離狀態(tài)轉(zhuǎn)變成在核染色體組特定位點上的整合狀態(tài) (頻率約 105)。 在實際轉(zhuǎn)移過程中 ， 由于 線狀單鏈 DNA太長 常 會 發(fā)生斷裂 。 所以 ， 越是處于 Hfr染色體前端的基因 ， 進入 F的幾率就越高 。 由于 F因子位于線狀 DNA末端 ， 進入 F細胞的機會最少 ， 故引起 F變成F+(性別轉(zhuǎn)變 )的可能性也最小 。 因此 ， Hfr與 F接合的結(jié)果其重組頻率雖最高 ， 但仍然為 F。 當 Hfr與 F菌株發(fā)生接合時 ， Hfr的染色體雙鏈中的一條單鏈在F因子處發(fā)生斷裂 ， 由環(huán)狀變?yōu)榫€狀 ， F因子則位于線狀單鏈 DNA的末端 。 （ 4） F’菌株 當 Hfr菌株內(nèi)的 F因子因不正常切離而脫離核染色體組時 ， 可重新形成游離的但攜帶一小段染色體基因的特殊 F因子 ， 稱為 F’因子或 F’ 質(zhì)粒 。 （ Protoplast fusion） 通過人為方法 ， 使遺傳性狀不同的兩個細胞的原生質(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 、 遺傳性穩(wěn)定的融合子 （ Fusant） 的過程 ， 稱為原生質(zhì)體融合 。 能進行原生質(zhì)體融合的細胞是極其廣泛的 ， 不僅包括原核生物中的細菌和放線菌 ， 而且還包括各種真核生物的細胞 。 原核生物的原生質(zhì)體融合研究是在 70年代后期才發(fā)展起來的一種育種新技術(shù) ，這是繼轉(zhuǎn)化 、 轉(zhuǎn)導和接合之后一種更有效的轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)的手段 。 原生質(zhì)體融合的主要步驟： ① 選擇親本： 先選擇兩個有特殊價值的并帶有選擇性遺傳標記的細胞作為親本； ② 脫壁： 在高滲溶液中，用適當?shù)拿摫诿福毦蚍啪€菌可用溶菌酶或青霉素處理，真菌可用蝸牛酶或其他相應的脫壁酶等）去除細胞壁； ③ 融合： 將形成的原生質(zhì)體進行離心聚集，加入促融合劑PEG(Polyethylene glycol,聚乙二醇 )或通過電脈沖等促進融合 。 ④細胞壁再生： 在高滲溶液中稀釋，再涂在能使其再生細胞壁和進行分裂的培養(yǎng)基上。 ⑤鑒定： 當形成菌落后，通過影印接種法，將其接種到各種選擇性培養(yǎng)基上，鑒定它們是否為融合子，最后再測定其他生物學性狀或生產(chǎn)性能。 第四節(jié) 菌種的衰退、復壯和保藏 一 .菌種的衰退與復壯 二 .菌種的保藏 一 .菌種的衰退與復壯 在生物進化過程中 ， 變異是絕對的 ， 穩(wěn)定性是相對的；退化性變異是大量的 ， 而進化性變異卻是個別的 。 具體表現(xiàn)為： 原有形態(tài)性狀變得不典型：蘇云金芽孢桿菌的芽孢和伴孢晶體變小 生長速度變慢：細黃鏈霉菌 “ 5406” 菌株在平板培養(yǎng)基上不產(chǎn)孢子 代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降 ， 即負變：藤倉赤霉產(chǎn)赤霉素能力下降 致病菌對宿主侵染力下降：白僵菌對宿主致病力減弱 對外界不良條件包括低溫 、 高溫或噬菌體侵染等抵抗能力的下降 。 衰退是指由于自發(fā)突變的結(jié)果 ， 使某物種原有一系列生物學性狀發(fā)生量變或質(zhì)變的現(xiàn)象 。 狹義的復壯 ： 是一種消極措施 ， 指在菌種已發(fā)生衰退的情況下 ， 通過純種分離和生產(chǎn)性能測定 ， 從 已 衰退的群體中 將 少數(shù)尚未衰退的個體篩選出 來 ， 以達到恢復原有 菌種 典型性狀的 目的 。 廣義的復壯 ： 是一項積極措施 ， 是指 在菌種的生產(chǎn)性能尚未衰退 之前 就 有意識地進行純種分離和生產(chǎn)性能測定 ， 以期菌種的生產(chǎn)性能逐步有所提高 。 衰退的防止 菌種的復壯 菌種的復壯 菌種的傳代次數(shù)越多 ， 產(chǎn)生的突變幾率也越高 ， 因此 ， 應盡量避免不必要的移種和傳代 ， 并將必要的傳代降低到最低限度 。 （ 1） 控制傳代次數(shù) （ 2） 創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件 如在赤霉素生產(chǎn)菌的培養(yǎng)基中 ， 加入糖蜜 、 天冬酰胺 、 谷氨酰胺 、 5‘ －核苷酸或甘露醇等豐富營養(yǎng)物時可防止衰退 。 （ 3） 利用不同類型的細胞接種傳代 放線菌和絲狀真菌的菌絲細胞 是多 核 的或 是異核體 ， 如 果 用菌絲接種 很 容易出現(xiàn)衰退 ， 而 用 孢子 接種 ， 不易出現(xiàn)衰退 。 （ 4） 采用有效的菌種保藏方法 在用于工業(yè)生產(chǎn)的菌種中 ， 重要的性狀都屬于數(shù)量性狀 ， 但 這類性狀是最易退化的 ， 即使在 有效 的保藏條件下 ， 仍無法避免 這種情況 發(fā)生 。 （ 1） 純種分離 純種分離 法 菌落純（菌種純） 細胞純（菌株純） 平板表面涂布法 平板劃線分離法 瓊脂培養(yǎng)基澆注法 用 “ 分離小室 ” 分離單細胞 用顯微操縱器分離單細胞 用菌絲尖端切割法分離單細胞 通過純種分離 ， 可將退化菌種的一部分仍保持原有典型性狀的細胞分離出來 ， 經(jīng)擴大培養(yǎng) ， 即 可恢復原菌株的典型性狀 。 （ 2）轉(zhuǎn)入 宿主體內(nèi)生長進行復壯 對于寄生 型 微生物的退化菌株 ， 可通過接種至相應的昆蟲或動 、植物宿主體內(nèi)的措施來提高它們的致病性 。 （ 3） 淘汰已衰退的個體 “5406”（ 農(nóng)用抗生素 ） 放線菌 （ Streptomyces microflavus）的分生孢子采用 10至 30℃ 的低溫處理 5~7天 后 ， 死亡率達到 80％ ，而存活的 抗低溫個體 ， 主要是 未退化的健壯個體 ， 這樣就 達到了復壯的目的 。 例如 ， 經(jīng)過長期人工培養(yǎng)的 蘇云金芽孢桿菌 會 導致 毒力減退和殺蟲效率降低 。 這時 如用 衰退菌株去感染菜青蟲的幼蟲 ， 然后再從病死蟲體內(nèi)重新分離出典型的產(chǎn)毒菌株 。 如此反復多次 ， 就可提高菌株的殺蟲效率 。 二 .菌種的保藏 菌 種 是 一 個 國 家 所 擁 有 的 重 要 自然 資源 ， 菌種保藏（ Preservation） 是一項重要的微生物學基礎工作 。 菌種保藏機構(gòu)的任務是在廣泛收集實驗室和生產(chǎn)菌種 、 菌株（ 包括病毒株甚至動 、 植物細胞株和質(zhì)粒等 ） 的基礎上 ， 將它們妥善保藏 ， 使之達到 不死 、 不衰 、 不亂 以及便于研究 、 交換和使用的目的 。 目前 ， 一些發(fā)達國家都設 立了 相應的菌種保藏機構(gòu) 。 例如；中國微生物菌種保藏委員會 （ CCCCM） ， 美國典型菌種保藏中心（ ATCC） ， 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） 以及日本的大版發(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) 。 菌種保藏 的 原理 ： 1） 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 )； 2） 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 ， 其中干燥 、 低溫是最重要的因素 。 一種良好的保藏方法 ， 不僅要能保持原菌的優(yōu)良性狀不變 ， 同時還須考慮方法的通用性和操作的簡便性 。 常用的 7種菌種保藏方法為： 美國典型菌種保藏中心 （ ATCC ） 目前僅采用兩種方法： ① 冷凍干燥保藏法：保藏期一股可達 5~15年； ② 液氮保藏法：保藏期一般 20年以上 。 以達到最大限度地減少傳代次數(shù)和避免菌種衰退的目的 。