菌种退化现象及原因
微生物的菌种保藏技术—微生物菌种的衰退与复壮
一、菌种的衰退
菌种衰退的原因
1. 有关基因的负突变 2. 育种后未经很好的分离纯化 3. 培养条件的改变 4. 污染杂菌
一、菌种的衰退
防止衰退的措施
1）减少传代次数； 2）创造良好的培养条件； 3）利用单核体传代
4）经常进行纯种分离，并对相 应的性状指标进行检查；
5）采用有效的菌种保藏方法；
二、菌种的复壮（rejuvenation）
变异有正变（自发突变）和负 变两种。
菌种退化的 主要原因是基因的 负突变。
一、菌种的衰退
衰退：菌种出现或表现出负变性状 菌种衰退的原因：大量群体中的自发突变
纯菌种
自发突变
传代增殖
不纯菌种
突变个体
பைடு நூலகம்
衰退菌种 原始个体
一、菌种的衰退
菌种衰退的现象
1. 菌落和细胞形态改变 2. 生长速度缓慢，产孢子越来越少； 3. 生产性能下降：代谢产物生产能力或其对宿主寄生能力下降 4. 对生长环境的适应能力减弱
使衰退的菌种恢复原来优良性状
狭义的复壮是指在菌种已发生 衰退的情况下，通过纯种分离 和生产性能测定等方法，从衰 退的群体中找出未衰退的个体， 以达到恢复该菌原有典型性状 的措施。
广义的复壮是指在菌种的生产性 能未衰退前就有意识的经常、进 行纯种的分离和生产性能测定工 作，以期菌种的生产性能逐步提 高。实际上是利用自发突变（正 变）不断地从生产中选种。
思考与讨论、任务
思考与讨论：我学到什么？
1、菌种的退化：定义、现象原因及防 治衰退的措施 2、菌种的复壮：定义、复壮的方法
任务 1、怎样防止菌种的衰退？ 2、怎样判断菌种的衰退？
模块九 微生物的菌种保藏技术
Microbial culture preservation technology
微生物菌种衰退现象原因分析及防止措施详解
微生物菌种衰退现象原因分析及防止措施详解一、菌种衰退的现象菌种衰退（degeneration）是指菌种经过长期人工培养或保藏，由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象。
菌种衰退的具体表现有以下几个方面：1、菌落和细胞形态改变。
每一种微生物在一定的培养条件下都有一定的形态特征，如果典型的形态特征逐渐减少，就表现为衰退。
2、生长速度缓慢，产孢子越来越少3、代谢产物生产能力的下降，即出现负突变。
4、致病菌对宿主侵染能力下降。
5、对外界不良条件（包括低温、高温或噬菌体侵染等）抵抗能力的下降等。
值得指出的是，有时培养条件的改变或杂菌污染等原因会造成菌种衰退的假象，因此在实践工作中一定要正确判断菌种是否退化，这样才能找出正确的解决办法。
二、菌种衰退的原因菌种衰退不是突然发生的，而是从量变到质变的逐步演变过程。
开始时，在群体细胞中仅有个别细胞发生自发突变（一般均为负变），不会使群体菌株性能发生改变。
经过连续传代，群体中的负变个体达到一定数量，发展成为优势群体，从而使整个群体表现为严重的衰退。
经分析发现，导致这一现象的原因有以下几方面。
1、基因突变（1）有关基因发生负突变导致菌种衰退菌种衰退的主要原因是有关基因的负突变。
如果控制产量的基因发生负突变，则表现为产量下降；如果控制孢子生成的基因发生负突变，则产生孢子的能力下降。
菌种在移种传代过程中会发生自发突变。
虽然自发突变的几率很低(一般为10-6～10-9)，尤其是对于某一特定基因来说，突变频率更低。
但是由于微生物具有极高的代谢繁殖能力，随着传代次数增加，衰退细胞的数目就会不断增加，在数量上逐渐占优势，最终成为一株衰退了的菌株。
（2）表型延迟造成菌种衰退表型延迟现象也会造成菌种衰退。
如，在诱变育种过程中，经常会发现某菌株初筛时产量较高，进行复筛时产量却下降了。
（3）质粒脱落导致菌种衰退质粒脱落导致菌种衰退的情况在抗生素生产中较多，不少抗生素的合成是受质粒控制的。
菌种退化名词解释
菌种退化名词解释
菌种退化是指在某一特定的地域或环境中，受到惯性作用和缓慢生态环境的影响，一定的种群发生了某种改变，从而使种群的适应性降低，最终导致种群对环境的适应能力下降。
其结果是一种生态环境中种群数量及其种类逐渐减少，最终衰变，甚至灭绝。
这一过程在某些地区和环境中比较明显，因为环境的变化太快了，动物的适应能力难以跟上，故发生了菌种退化的现象。
菌种退化的最终原因主要有三:环境变化、遗传影响和重要应用
影响。
环境变化是指一定的环境发生改变，很多物种并不能完全适应新环境，从而导致种群数量及其种类逐渐减少，最终发生退化。
遗传影响是指一定的物种缺乏适应性基因，而在新环境下没有适应性基因，这使得物种在新环境中无法生存，也就导致物种的数量及其种类逐渐减少，最终发生退化。
还有重要应用影响，由于人类活动的影响，大量的物种被破坏，这使得物种的适应能力大大降低，从而导致物种的数量及其种类逐渐减少，最终发生退化。
为了防止菌种退化的发生，有必要采取一些有效的措施。
首先，人类应加强对自然环境的保护，保护和复原流域水体，减少污染、红树林的破坏，充分利用多样性保护措施来确保生物多样性的稳定。
另外，人们应该增加对野生动植物的保护，减少捕猎和采集，避免过度捕猎而破坏动植物群落结构；科学研究野生动物的生活习性，建立野生动植物的保护区，有效的利用缓冲区、转移区的技术，减少人与野生动植物的冲突。
总之，菌种退化是由于环境变化、遗传影响和另外重要应用影响而发生的。
为了防止菌种退化，人类必须加强对自然环境和野生动物、植物的保护。
只有自然和人类共同努力，才能实现菌种的永续发展，保护物种的多样性，实现人类社会的可持续发展。
菌种退化的原因
菌种退化的原因
菌种退化是指菌株在繁殖过程中逐渐失去原有的特征或功能，导致其
失去实际或潜在的应用价值。
这种现象的出现是由于各种原因造成的，下
面进行详细的探讨。
1.基因突变：由于基因突变引起的菌种退化是非常常见的。
基因突变
是指基因序列变化的突发事件，它可能导致蛋白质表达的变化、细胞功能
的失调，从而对菌株的特性和功效产生不可逆的影响。
2.菌株未及时更新：菌株作为一种生物资源，其特性和功能会随着时
间推移而逐渐衰退，如果在繁殖过程中不及时进行新鲜血液的更新，菌株
的特性和配方会变得失真，从而导致其退化。
3.环境压力：外界环境的变化对菌株有很大的影响，比如较大的温度
波动、光照不足、氧气供应不足等因素可能导致菌株退化。
这些因素对菌
株的生长和繁殖产生不可逆的影响，从而导致其功能丧失。
4.细菌污染：为了保证这些菌株的质量、纯度和有效性，在生产和使
用过程中各种防护措施必不可少。
在某些情况下会发生细菌污染，这会引
起菌株的退化，同时还可能造成一定程度的身体损害。
5.适宜培养条件缺失：合理的培养条件对于保持菌株的高效性和稳定
性至关重要。
菌株在一定的培养条件下才能发挥其正常的生理和生化活性，缺乏适宜的培养条件会导致菌株退化和功能失调。
综上所述，菌株的退化是多种因素综合作用的结果。
只有在充分了解
这些因素并采取有效的防范措施，才能有效避免或降低菌株的退化率，从
而保证菌株的质量、效果和价值。
菌种的退化及其防治
2、单孢子悬液的制备 、
成 熟 的 新 鲜 斜 面 孢 子 无 菌 水 洗 下 孢 子 打 散 成 团 的 孢 子
玻 璃 漏 斗 过 滤
单 孢 子 悬 液
3、诱变处理 、
辐射 浸渍、 浸渍、熏蒸
4、高产突变株的检出 、
通过诱变处理，出现各种突 通过诱变处理， 变型个体， 变型个体，通过进一步的筛选得 到高产菌株。 到高产菌株。
三、基因重组育种
（一） 杂 交 育 种
将两个基因型不同的菌株经吻合 （或接合）使遗传物质重新组合，从中 或接合）使遗传物质重新组合， 分离和筛选具有新性状的菌株。 分离和筛选具有新性状的菌株。
（二）原生质体融合育种
原生质体融合就是把两个亲本的细
原 生 质 体 融 合
胞壁分别通过酶解作用加以瓦解，在高 胞壁分别通过酶解作用加以瓦解， 渗环境中释放出只有原生质膜包裹着的 原生质球状体（原生质体），然后， 原生质球状体（原生质体），然后，将 ），然后 两亲本的原生质体在高渗条件下混合， 两亲本的原生质体在高渗条件下混合， 由聚乙二醇作为助融剂， 由聚乙二醇作为助融剂，使它们互相接 触、穿透和融合，从而实现基因重组。 穿透和融合，从而实现基因重组。
紫外 线诱变操作 方法
（4）把盛有菌液的平 ） 皿放置在离灯管一定距 离下照射， 离下照射，打开平皿盖 照射时用振荡器或电磁 搅拌缓慢摇动平皿， 搅拌缓慢摇动平皿，使 之均匀接受照射 （3）吸取 ）吸取5ml孢 孢 子悬液置入9cm 子悬液置入 的平皿中
1、出发菌株的选择 、
选 择 方 法
在平皿中进行单孢子分离， 在平皿中进行单孢子分离，菌落形成 选择菌落形态比较一致的菌株， 后，选择菌落形态比较一致的菌株，从中 挑取一正常型的菌落作为出发菌株
食用菌菌种退化、变异的原因及预防
食用菌菌种退化、变异的原因及预防在生物界中始终存在着进化与退化，食用菌属于生物当然也不例外，不但不能例外，由于食用菌菌丝结构幼嫩，更容易发生退化、变异现象。
下面我们简单的说一下导致食用菌菌种退化的原因：一、由于多代扩繁营养结构单一、环境恒定的条件下，菌丝不断的延伸、分裂繁殖的过程中时刻存在着发生退化的可能性。
二、外界不良条件诱导食用菌菌种受外界条件影响很大，其它包括温度、压力、温度光照、辐射等条件的突然变化，包括增强、或减弱都有可能导致食用菌菌丝为了适应意外变化而改变自身生长机能的应急反应。
三、病毒感染食用菌真菌属于微生物，以个体小著称，在生物界中还存在一种微生物统称为病毒，病毒与真菌虽然都是微生物，但是病毒的个体更小，真菌孢子直径一般在3－7微米（UM），而病毒颗粒大小直径只有20-350纳米（NM），这里需要科谱一下1纳米＝10亿分之1米。
1微米＝1000纳米。
我们知道了菌种变异、退化的原因，下面再说一下菌种退化、变异的检验方法：一、显性退化、变异：主要从外观上看只要存在不明原因的出现菌种背离常规待征与特性，无论是衰败或者是长势强壮的现象不管群体或个体，都可以断定为菌种已经退化或产生变异，举例说明：菌丝生长过程中子实体形成早或晚，菌丝生长速度莫名的迅速或缓慢等情况的发生都只以证明菌种已经出现了退化或变异现象，对于这样的菌种我们建议大家尽量不要使用。
二、隐性退化、变异：隐性变异是无法用肉眼从外观上辨别，我们只能从引种渠道来尽量避免已经退化、变异的菌种应用于生产。
这里我们需要说明的是隐性变异，就是观看菌丝的形态结构与特征完全正常，到出耳或出菇时，不能开成子实体，当遇到这种情况时就说明菌种遗传基因中控制产量或子实体形成的基因突变导致了产量下降或者决产，这种情况下就会出来只长菌丝不长菇的结果。
需要重点说明的是，菌种退化、变异也需要一个由少到多的过程，开始时会有一个或几个细胞发生退化或变异，随着扩繁的代数增加或环境条件的恶劣，包括病毒的感染和不断侵蚀，而导致退化、变异细胞的基数增加，如果没能及时发现就会进展到由量变到质变的程度。
菌种的衰退、复壮和保藏
菌种的衰退、复壮和保藏1. 内容1.菌种的衰退：菌种退化是指由于自发突变的结果，而使某一物种有一系列生物学性状发生量变或质变的现象（群体中退化细胞在数量上占一定数值后，表现出菌种生产性能下降的现象）。
具体表现为：⏹原有的形态性状变得不典型了；⏹生长速度变慢，产生的孢子变少，或颜色改变，甚至变形；⏹代谢产物生产能力下降，在生理上常指产量的下降；⏹致病菌对宿主侵染力的下降；⏹对外界不良条件包括低温、高温或噬菌体侵染等抵抗能力的下降；等等。
2.衰退菌种的复壮狭义的复壮仅是一种消极的措施，指的是在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定典型性状、生产性能等指标，从已衰退的群体中筛选出少数尚未退化的个体，以达到恢复原菌株固有性状的相应措施。
广义的复壮则应是一项积极的措施，即在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前，就经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作，以期从中选择自发的正变个体。
（1）衰退的防止:⏹控制传代的次数⏹创造良好的培养条件⏹利用不易衰退的细胞传代⏹采用有效的菌种保藏方法（2）菌种的复壮⏹纯种分离法⏹通过宿主体复壮对于因长期在人工培养基上移种传代而衰退的病原菌，可接种到相应的昆虫或动、植物宿主体中，通过这种特殊的活的“选择性培养基”一至多次选择，就可从典型的病灶部位分离到恢复原始毒力的复壮菌株。
⏹淘汰已衰退的个体（3）菌种的保藏⏹原理人为地创造合适的环境条件，使微生物的代谢处于不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。
这些人工环境主要从低温、干燥、缺氧三方面设计。
⏹常用的方法：冷冻干燥保藏法、液氮保藏法、斜面保藏法、液体石蜡覆盖保藏法、载体保藏法、悬液保藏法、寄主保藏法等。
2. 练习一．填空1.某纯种微生物群体中的个别个体由于发生自发突变的结果，而使该物种原有一系列生物学性状发生衰退性的量变或质变的现象，叫做_____。
答案：衰退2. ______属于第三代的生物武器，包括高致病力的病原体和抗药菌等。
防止菌种退化的措施
防止菌种退化的措施一、背景介绍随着人们对食品安全和健康的关注度不断提高，菌种的重要性也越来越受到重视。
菌种是指用于制作发酵食品的微生物种类，如酸奶中的乳酸菌、豆腐中的豆腐菌等。
然而，由于各种原因，菌种容易退化，导致发酵食品质量下降。
因此，防止菌种退化成为保证发酵食品质量和安全的重要措施。
二、导致菌种退化的原因1. 温度过高或过低：微生物对温度敏感，若温度过高或过低会影响其生长繁殖。
2. 酸碱度变化：微生物在不同的环境中具有不同的适应性，若环境酸碱度变化较大会影响其生长。
3. 水分含量变化：微生物需要适当的水分才能正常生长繁殖。
4. 其他因素：如氧气含量、营养成分等。
三、防止菌种退化的措施1. 控制温度：在发酵过程中，要控制好温度，使其在微生物适宜的生长温度范围内。
对于一些需要高温发酵的食品，如豆腐等，可以采用蒸煮的方式提高温度；对于需要低温发酵的食品，如酸奶等，可以将其放在恒温箱中进行发酵。
2. 控制酸碱度：在发酵过程中，要控制好环境的酸碱度。
对于一些需要较高pH值环境下进行发酵的菌种，如豆腐菌等，可以加入适量的氢氧化钙等碱性物质来调节环境；对于需要较低pH值环境下进行发酵的菌种，如乳酸菌等，则可以加入适量的柠檬酸等酸性物质来调节环境。
3. 控制水分含量：在发酵过程中，要控制好水分含量。
对于一些需要较多水分才能正常生长繁殖的菌种，如面包菌、曲霉等，则应该保持较高水分含量；而对于一些不需要太多水分才能正常生长繁殖的菌种，如酸奶菌、豆腐菌等，则应该控制好水分含量。
4. 保持良好的卫生环境：在发酵过程中，要保持良好的卫生环境。
这包括对发酵设备、工具和操作人员进行定期清洁消毒等措施，以避免微生物污染和交叉感染。
5. 使用优质原料：在制作发酵食品时，要使用优质原料，以保证其营养成分和微生物含量。
同时，在存储和运输过程中也要注意防潮、防晒、防震等措施。
四、结论菌种是制作发酵食品的重要微生物种类，其退化会影响食品质量和安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
菌种退化现象及原因
一、菌种的退化现象
随着菌种保藏时间的延长或菌种的多次转接传代，菌种本身所具有的优良的遗传性状可能得到延续，也可能发生变异。
变异有正变(自发突变)和负变两种，其中负变即菌株生产性状的劣化或有些遗传标记的丢失均称为菌种的退化。
但是在生产实践中，必须将由于培养条件的改变导致菌种形态和生理上的变异与菌种退化区别开来。
因为优良菌株的生产性能是和发酵工艺条件紧密相关的。
如果培养条件发生变化，如培养基中缺乏某些元素，会导致产孢子数量减少，也会引起孢子颜色的改变；温度、pH值的变化也会使发酵产量发生波动等。
所有这些，只要条件恢复正常，菌种原有性能就能恢复正常，因此这些原因引起的菌种变化不能称为菌种退化。
常见的菌种退化现象中，最易觉察到的是菌落形态、细胞形态和生理等多方面的改变，如菌落颜色的改变，畸形细胞的出现等；菌株生长变得缓慢，产孢子越来越少直至产孢子能力丧失，例如放线菌、霉菌在斜面上多次传代后产生“光秃”现象等，从而造成生产上用孢子接种的困难；还有菌种的代谢活动，代谢产物的生产能力或其对寄主的寄生能力明显下降，例如黑曲霉糖化能力的下降，抗菌素发酵单位的减少，枯草杆菌产淀粉酶能力的衰退等。
所有这些都对发酵生产均不利。
因此，为了使菌种的优良性状持久延续下去，必须做好菌种的复壮工作。
即在各菌种的优良性状没有退化之前，定期进行纯种分离和性能测定。
二、菌种退化的原因
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，则使菌种产孢子性能下降。
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而一味移种传代，就会造成群体中负突变个体的比例逐渐增高，最后占优势，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。
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。