诱变和筛选方法在微生物育种中的应用
微生物菌种的选育和保藏--诱变育种
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢诱变处理： ➢诱变剂的处理方式： ✔单因子处理：采用单一诱变剂处理出发菌株； ✔复合因子处理：两种以上诱变因子共同诱发菌体突变，包括①两种或多种 诱变剂先后使用；②同一种诱变剂的重复使用；③两种或多种诱变剂的同时使用。 ➢诱变剂的处理方法： ✔直接处理方法：将菌悬液用物理、化学因子处理，然后涂平板分离突变株； ✔生长过程处理法：适用于诱变作用强而杀菌率较低的诱变剂，或在分裂过 程中只对DNA起作用的诱变剂，如NTG、LiCl、 秋水仙碱等；方法：可将诱变剂 加入培养基后涂平板；或先把培养基制成平板，将一定浓度的诱变剂和菌体加入平 板； 或摇瓶振荡培养处理；
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 制备单孢子(或单细胞)悬液： ➢ 目的：获得单孢子(或单细胞)均匀的悬液；
➢ 原因: 分散状态的细胞可以均匀地接触诱变剂，又可避免长出不纯菌落；
➢ 方法:✔菌龄:对数期细胞、刚成熟的孢子母菌细胞悬浮液的浓度为106个/mL、
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 突变株的分离与筛选： ➢ 筛选方案:
➢ 筛选方法： ✔初筛：a.随机筛选：也称摇瓶筛选；随机挑选的平板菌落进行摇瓶筛选； b.平板菌落预筛：在培养皿上诱变后从试样检出突变体的一种
琼脂平板筛选法,有纸片培养显色法、透明圈法、琼脂块培养法等; ✔复筛:对突变株的生产性能作比较精确的定量测定工作，代表方法：琼脂
放线 菌或细菌的浓度为108个/ mL左右;
✔菌悬液配制方法:离心洗涤前培养物，用冷生理盐水或缓冲液制备菌悬 液，放在盛有玻璃珠的三角瓶内振荡10min,令其分散，用无菌脱脂棉或滤纸过滤。 通过菌体计数，调整菌悬液的浓度供诱变处理。
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 诱变处理： ➢ 诱变剂种类的选择：物理诱变剂和化学诱变剂 ✔物理诱变剂：紫外线、χ射线、γ射线、等离子、快中子、ɑ射线、β射线、 超声波等； ✔化学诱变剂: 碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等； ➢ 最适诱变剂量选择： ✔诱变剂剂量表示方式：a.UV的剂量指强度与作用时间的乘积； b.化学诱变剂剂量：诱变剂的浓度和作用 时间的乘 积来表示； c.在育种实践中，常以杀菌率来作诱变剂 的相对剂量； ✔最适诱变剂量确定：a.依据：最适剂量应该使所希望得到的突变株在存活 群体中占有最大的比例； b.方法：通过比较剂量--存活率曲线和剂量-
紫外诱变技术实验报告
一、实验目的1. 掌握紫外诱变技术的原理和方法。
2. 了解紫外诱变在微生物育种中的应用。
3. 通过实验，筛选出具有较高产酶能力的突变菌株。
二、实验原理紫外诱变技术是利用紫外线照射微生物，使微生物DNA发生突变，从而获得具有优良性状的菌株。
紫外线照射能导致DNA分子中碱基对的改变、缺失或插入，进而影响基因的表达，产生新的遗传性状。
三、实验材料1. 菌种：产淀粉酶枯草芽孢杆菌。
2. 器材：紫外线照射装置、超净工作台、电磁力搅拌器、低速离心机、培养皿、涂布器、10mL离心管、（1、5、10mL）吸管、250mL三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球。
3. 培养基和试剂：无菌水、75%酒精、0.5％碘液、碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200mL、可溶性淀粉2g、牛肉膏1g。
四、实验方法1. 菌种活化：将产淀粉酶枯草芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，37℃培养24小时，得到活化菌种。
2. 菌悬液制备：将活化菌种接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃、180r/min 振荡培养3小时，制成菌悬液。
3. 紫外诱变：将菌悬液置于紫外照射装置下，距离20~30cm，照射时间分别为1、2、3分钟，设置对照组（未照射）。
4. 细菌复苏：将照射后的菌悬液涂布于牛肉膏蛋白胨培养基平板上，37℃培养24小时，观察菌落生长情况。
5. 初筛：挑选生长速度较快、菌落形态异常的菌落，进行进一步的淀粉酶活性测定。
6. 淀粉酶活性测定：将挑选的突变菌株接种于可溶性淀粉培养基中，37℃培养24小时，用碘液检测淀粉酶活性。
7. 验证与保存：对具有较高淀粉酶活性的突变菌株进行验证，并保存于甘油管中。
五、实验结果1. 紫外线照射时间对菌落生长的影响：照射1分钟时，菌落生长速度明显降低；照射2分钟时，菌落生长速度有所下降；照射3分钟时，菌落生长速度明显下降。
2. 淀粉酶活性测定结果：经过筛选，发现突变菌株A的淀粉酶活性最高，为对照组的1.5倍。
微生物诱变育种的基本过程
微生物诱变育种的基本过程
一、筛选目的菌株
在开始微生物诱变育种之前，首先要确定育种的目标，并从中筛选出具有潜在优良性状的目的菌株。
这一步通常需要利用各种生理生化实验和分子生物学技术，对大量菌株进行初步的筛选和鉴定。
二、诱变处理
在确定了目的菌株之后，接下来需要进行诱变处理。
诱变处理通常包括化学诱变和物理诱变两种方式。
化学诱变使用化学诱变剂处理菌株，而物理诱变则利用物理因素（如紫外线、X射线、中子等）处理菌株。
这些诱变因素可以引起菌株基因的突变，进而产生新的性状。
三、突变体的筛选
经过诱变处理后，大量菌株中会存在各种突变体。
为了获得具有优良性状的目标突变体，需要进行筛选。
这一步通常采用各种筛选方法，如单菌落挑取法、稀释涂布平板法等，将突变体从大量菌株中分离出来。
同时，需要通过各种生理生化实验和分子生物学技术，对突变体的性状进行鉴定和筛选。
四、遗传稳定性检测
在筛选出目标突变体后，需要对其遗传稳定性进行检测。
遗传稳定性是指突变体在繁殖过程中，是否能够保持其优良性状的稳定性。
这一步通常采用连续繁殖法和稳定性测定法等方法进行检测，以保证突变体的优良性状能够在后代中得到保留。
五、生产能力测定
最后一步是测定突变体的生产能力。
生产能力是指突变体在实际生产过程中，能否产生足够的产物并保持稳定的产量。
这一步通常采用发酵实验和产物分离纯化等方法进行测定，以保证突变体在实际生产中具有实用价值。
微生物菌种分离__筛选与育种
3.1 细菌的杂交育种
细菌的杂交可以通过细菌接合、F因子转导、 R因子转移、转化和转导等方法促使基因重组。
3.2 放线菌的杂交育种
放线菌的杂交包括混合培养法、平 板杂交法和玻璃纸转移法三种：
金霉素、新霉素、红霉素和新生霉 素等抗生素产生菌的杂交育种中，都 有成功的报道。
3.3 霉菌的杂交育种
1．准性生殖 准性生殖是指真菌不通过有性生殖
融合后的原生质体具有生物活性， 但由于缺少细胞壁，不是正常的细胞， 不能在普通培养基上生长。所以要涂 布在高渗培养基上令其再生。可以增 加高渗培养基的渗透压或添加蔗糖来 增加再生率。
3) 融合子的检出
融合子是在选择性培养基上检出， 即通过两个遗传标记互补确定的，如 利用营养缺陷型互补，在基本培养基 上识别融合子。
2．3 突变菌株的筛选
诱变后，正向突变的菌株通常较少，菌 种性能有可能发生各种各样的变异，如营 养、抗性、代谢、形态、生长繁殖和温度 等。这些变异菌种可用各种方法筛选。
通过初筛和复筛后，还要经过发酵条件 优化研究，确定最佳发酵条件，使高产菌 株生产能力充分发挥出来。
1）．营养缺陷型突变菌株的筛选
一般来说，优良的生产菌种应该 具备如下的基本特性：
①具有在较短的发酵周期内产生大量发 酵产物的能力。
②在发酵过程中不产生或少产生与目标 产品性质相近的副产物及其他产物。
③生长繁殖能力强，生长速率快。
④能够高效地将原料转化为产品。 ⑤有广泛利用不同来源原材料的能力，
并对发酵原料成分波动敏感性较小。 ⑥对需要添加的前体物质有耐受能力，
自然选育是一种简单易行的选育方 法。但是自然选育的效率低，因此经 常与其它育种方法交替使用，以提高 育种效率。
自然选育程序:
微生物育种的方法
微生物育种的方法
1. 自然选育法呀，就好像在一大群微生物里挑选出最厉害的那个“冠军”！比如从一堆野生酵母中选出发酵能力超强的那株。
2. 诱变育种呢，就如同给微生物来一场刺激的冒险，让它们发生奇妙变化！像用紫外线照射细菌，说不定就会产生新特性呢。
3. 杂交育种啊，不就像是让微生物们来一场“联姻”，结合各自的优点！就像把两种优良的霉菌进行杂交。
4. 基因工程育种，哇哦，这简直是在微生物的世界里进行高端定制呀！好比给微生物植入特定的基因，让它拥有我们想要的功能。
5. 原生质体融合育种，这就像是让微生物们打破隔阂，融合出全新的强大个体！比如把两种不同的杆菌的原生质体融合在一起。
6. 代谢控制育种，这不就是巧妙地控制微生物的代谢路径嘛，让它们乖乖听话！像引导微生物更多地产生我们需要的产物。
7. 分子育种，这可是深入到分子层面的神奇操作呀，能塑造出独特的微生物！比如通过分子手段对微生物进行精准改造。
8. 高通量筛选育种，就好像在茫茫人海中快速找到那个最合适的微生物！像是从大量的微生物样本中迅速筛选出目标。
9. 组合育种，这不就是把各种方法组合起来，发挥出最大效果嘛！就如同给微生物来一套全方位的提升策略。
10. 适应性进化育种，这简直是让微生物在环境中不断成长和进化呀！好比让微生物在特定条件下逐渐变得更强大。
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
[详细讲解]细菌营养缺陷型菌株的诱变和筛选鉴定实验报告
![[详细讲解]细菌营养缺陷型菌株的诱变和筛选鉴定实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/96df62ccb04e852458fb770bf78a6529647d3574.png)
工业微生物育种实验细菌营养缺陷型菌株的诱变和筛选鉴定关于菌株的几个概念：野生型菌株：从自然界分离到的微生物在其发生突变前的原始状态。
营养缺陷型：野生型菌株经过人工诱变或自然突变失去合成某种营养的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子才能生长。
原养型：营养缺陷型菌株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上和野生型相同关于培养基：基本培养基（minimal medium，MM）：仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基，用[－]来表示。
完全培养基（complete medium，CM）：凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。
用[＋]来表示。
补充培养基（supplemental medium，SM）：凡只能满足相应的营养缺陷型生长需要的组全培养基，它是在基本培养基中加入该菌株不能合成的营养因子而组成。
摘要：本实验选用紫外线为诱变剂，来诱发大肠杆菌突变，并用青霉素法淘汰野生型，逐个测定法检出缺陷型，获得100#大肠杆菌菌株，最后经生长谱法鉴定出该菌株为脯氨酸缺陷型。
关键词：大肠杆菌紫外线营养缺陷型青霉素逐个测定法生长谱法一、实验目的1、了解营养缺陷型突变株选育的原理。
2、学习并掌握细菌氨基酸营养缺陷型的诱变、筛选与鉴定方法。
二、实验原理筛选营养缺陷型菌株一般具有四个环节：诱变处理、营养缺陷性的浓缩、检出、鉴定缺陷型。
本实验选用紫外线为诱变剂，来诱发突变，并用青霉素法淘汰野生型，逐个测定法检出缺陷型，最后经生长谱法鉴定细菌的营养缺陷型。
三、实验器材离心机，紫外线照射箱，冰箱，恒温箱，高压灭菌锅；三角烧瓶，试管，离心管，移液管，培养皿，接种针四、实验材料(一)菌种E.coli(二)培养基、1LB培养液：酵母膏，0.5g；蛋白胨，1g；NaCl，0.5g；水，100ml，pH7.2 121℃灭菌15min22×LB培养液：其它不变，水，50ml。
3基本培养基：葡萄糖0.5 g，(NH4)2SO4 0.1 g，柠檬酸钠0.1 g，MgSO4·7H2O0.02 g，K2HPO4 0.4 g，KH2PO4 0.6 g，重蒸水100 mL，pH 7.2，110℃灭菌20 min。
微生物菌种选育方式(一)
微生物菌种选育方式(一)关键词：地衣芽孢杆菌诺卡氏菌 ATCC 北京标准物质网微生物菌种选育技术在现代生物技术中具有十分重要的地位，经历了自然选育、诱变育种、杂交育种、代谢控制育种和基因工程育种五个阶段，各个阶段并不孤立存在，而是相互交叉，相互联系的。
新的育种技术的发展和应用促进了生产的发展。
1．自然选育随着微生物学的发展，特别是在发明微生物的纯培养技术之后，出现了微生物纯种的自然选育。
以基因自发突变为基础选育优良性状菌株的这种方法，是最早应用微生物遗传学原理．进行育种实践的一个实例。
由于微生物体内存在光复活、切补修复、重组修复、紧急呼救修复等修复机制以及DNA聚合酶的校正作用，使得自发突变几率极低，一般为10-6～10-10这样低的突变率导致自然选育耗时长、工作量大，影响了育种工作效率。
在这种情况下，就出现了诱变育种技术。
2．诱变育种1927年，Miller发现X射线能诱发果蝇基因突变。
之后，人们发现其他一些因素也能诱发基因突变，并逐渐弄清了一些诱变发生的机理，为工业微生物诱变育种提供了前提条件。
1941年，Beadle 和 Tatum 采用X射线和紫外线诱变红色面包霉，得到了各种代谢障碍的突变株。
在这之后，诱变育种得到了极大发展。
诱变育种是以诱变剂诱发微生物基因突变，通过筛选突变体，寻找正向突变菌株的一种诱变方法。
诱变剂包括物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂。
其中，物理诱变剂包括紫外线、X射线、射线、快中子等；化学诱变剂包括烷化剂(如甲基磺酸乙酯、硫酸二乙酯、亚硝基胍、亚硝基乙基脲、乙烯亚胺及氮芥等)、天然碱基类似物、脱氨剂(如亚硝酸)、移码诱变剂、羟化剂和金属盐类(如氯化锂及硫酸锰等)；生物诱变剂包括噬菌体等。
物理诱变剂因其价格经济，操作方便，所以应用最为广泛；化学诱变剂多是致癌剂，对人体及环境均有危害，使用时须谨慎；生物诱变剂应用面窄，其应用也受到限制。
现今，诱变育种已取得了显著的成果，如青霉素生产菌的青霉素产量在40年内增加了近万倍，达到lO万u／ml左右；谷氨酸产生菌经紫外诱变处理，产酸率提高了3l％；用亚硝酸钠、紫外线等物化方法诱变产碱性蛋白酶的地衣芽孢杆菌，使其从原来的以玉米粉为碳源转变为以大米为碳源进行发酵产酶，后用紫外诱变，最终筛选出F一8014菌株，产酶量提高了37％。
微生物遗传育种学
微生物遗传育种学
微生物遗传育种学是研究微生物的遗传变异、遗传改良及育种技术的学科。
微生物指的是细菌、真菌、病毒等单细胞生物。
微生物遗传育种学主要关注微生物在遗传水平上的变异、变异的调控机制以及如何通过遗传改良来获得具有特定性状的微生物株系。
微生物遗传育种学的研究内容包括：
1. 遗传变异的检测与分析：通过分子生物学、基因组学等技术手段，研究微生物中存在的遗传变异，探究变异的产生机制和变异位点的定位。
2. 遗传改良的策略和方法：通过基因工程、突变育种、自然选择等手段，改良微生物的遗传性状，如产量、耐受性、代谢能力等，以提高微生物在工业生产、环境修复、药物开发等方面的应用性能。
3. 突变育种的应用：通过诱变剂或辐射等方法，诱发微生物的突变，筛选出具有特定性状的突变株系，进一步进行遗传改良。
4. 基因工程的应用：通过外源基因的引入、基因的删除或修改等手段，改变微生物的基因组，使其具有特定的功能或产物。
通过微生物遗传育种学的研究与应用，可以获得具有工业、农业、医疗等方面应用潜力的微生物种类，为人类社会的发展和生活带来诸多好处。
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诱变和筛选方法在微生物育种中的应用
摘要: 本文综述了近年来国内微生物育种研究中理化因子等诱变方法和一些筛选方法的应用,并略述了理化诱变因子的诱变效应机制,以及这些诱变和筛选方法在科研和生产中的重要作用.
关键词:诱变筛选理化因子
引言
微生物育种的目的就是要人为地使某些代谢产物过量积累,把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导,或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状,获得所需要的高产、优质和低耗的菌种.为达到这一目的,必须对微生物作诱变处理.在这一过程中,诱变和筛选是微生物育种的两个主要环节.目前, 国内微生物育种界主要采用的仍是常规的理化因子等诱变方法以及对目标菌株的筛选与检出方法.
一·诱变方法
1. 物理因子诱变
1.1紫外(UV)
DNA和 RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在 260nm 紫外辐射能作用于DNA ,因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂. 对于紫外的作用已有多种解释 ,但研究的比较清楚的一个作用是使 DNA 分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接.二聚体出现会减弱双键间氢键的作用 , 并引起双链结构扭曲变形 ,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.二聚体的形成 ,会妨碍双链的解开,因而影响DNA的复制和转录.紫外辐射可以引起转换、颠换、移码突变或缺失等.
紫外线是常用的物理诱变因子,是诱发微生物突变的一种非常有用的工具. 由于 UV 的能量比X-射线和γ-射线低得多,在核酸中能造成比较单一的损伤, 所以在 DNA 的损伤与修复的研究中,UV也具有一定的重要性.
1.2 低能离子
低能离子生物学是我国首创的研究领域.离子注入生物体既存在能量、动量交换过程,又存在粒子沉积过程. 而动量、能量和质量三种作用都有其不同的生物学效应.离子注入与生物体相互作用存在峰值. 在峰值范围内,注入离子与生物体相互作用是局部的、双重的和不易修复的.在离于注入过程中,生物分子将吸收能量 , 经历着复杂的物理和化学的变化,这些变化的中间体是各类自由基. 所产生的活性自由基,能引起其它正常生物分子的损伤.可使细胞中的染色体畸变,DNA链发生断裂,也可使质粒DNA造成断裂点.由于低能离子在微生物诱变育种中的高效 ,它正在得到越来越广泛的应用.而且因为离子注入射程的可控性 , 随着微束技术和精确定位技术的发展 ,定位诱变将成为可能.
1.3 γ-射线
γ-射线属于电离辐射,是电磁波.一般具有很高的能量,能产生电离作用, 因而直接或间接地改变DNA结构.其直接效应是,脱氧核糖的碱基发生氧化,或脱氧核糖的化学键和糖 - 磷酸相连接的化学键,DNA的单链或双链键断裂.其间接
效应是电离辐射使水或有机分子产生自由基,这些自由基与细胞中的溶质分子起作用 , 发生化学变化,作用于DNA分子而引起缺失和损伤.此外,电离辐射还能引起染色体畸变,发生染色体断裂,形成染色体结构的缺失、易位和倒位等.电离辐射通常用于不能使用其他诱变剂的诱变过程.γ- 射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一,实际应用的电离辐射还有X - 射线、β- 射线和快中子等.
1.4激光
激光是一种光量子流 ,又称光微粒.激光辐射可以通过产.生光、热、压力和电磁场效应的综合应用.直接或间接地影响有机体,引起细胞DNA或 RNA.质粒. 染色体畸变效应,酶的激化或钝化,以及细胞分裂和细胞代谢活动的改变.光量子对细胞内含物中的任何物质一旦发生作用,都可能导致生物有机体在细胞学和遗传学特性上发生变异. 不同种类的激光辐射生物有机体,所表现出的细胞学和遗传学变化也不同作为一种新的诱变源,激光以其高亮度、高方向性、高相干性以及单色性 , 在微生物育种领域已得到广泛应用.而且,不同种类的激光辐照微生物,所表现出的细胞学和遗传学变化也不同,这也给微生物诱变育种提供了便利条件.
1.5 空间条件、磁场、高温
国家开展863高技术航天领域空间诱变育种的研究,取得了很好的成绩.空间环境具有强辐射、微重力、高洁净、高真空等特点,有诱发突变的因素.在空间生命科学领域中 , 微重力和宇宙射线的生物学效应,是最重要的.宇宙射线作用于生物体的最直接效应是引起生物体内发生电离,产生许多次高能电子和自由基,自由基对生物大分子造成损伤,使生物产生变异病变,组织损伤致死等效应.
磁场及高温等诱变方法在微生物育种中也有运用,但并不很多.
2．化学因子诱变
化学诱变剂是一类能和DNA 起作用而改变其结构 , 并引起DNA变异的物质. 其作用机制都是与 DNA 起化学作用,从而引起遗传物质的改变,因而诱变效应与其理化特性有很大关系.
2.1烷化剂
NTG是最有效,也是用得最广泛的化学诱变剂之一.依靠NTG诱发的突变主要是 GC— AT转换,另外还有小范围切除、移码突变及 GC对的缺失.在自然条件下NTG容易分解,而在酸性(PH5. 5)条件下会产生 HN02.虽然 HNO2 本身就是诱变剂,但在NTG有活性时(PH6～9),它却无诱变效果.在碱性条件下,NTG会形成重氮甲烷(CH2N2),它是引起致死和突变的主要原因. 它的效应很可能是CH2N2 对DNA 的烷化作用引起的，另外,烷化剂中的EMS和DES,也是应用较为广泛的诱变剂。
2.2其它
除烷化剂外,常用的化学诱变剂还有嵌合剂,如吖啶橙;碱基类似物，如 52溴尿嘧啶(5 -Bu) ;以及抗生素类等.总之,化学诱变剂在微生物育种中的应用较多,有的诱变效果也较为理想.但因其对人体的致畸致癌作用,实际应用中也受到一定的限制.
3.复合因子诱变
复合诱变包括两种或多种诱变剂的先后使用;同一种诱变剂的重复作用;两种或多种诱变剂的同时使用.普遍认为,复合诱变具有协同效应.如果两种或两种以上诱变剂合理搭配使用,复合诱变较单一诱变效果好.复合因子较单一因子诱变效果有很大优势.但因目前大多微生物,尤其是抗生素产生菌的遗传背景不清
楚,往往对诱变剂,特别是复合诱变剂的选择使用,带有很大的盲目性.
二·筛选方法
1.初筛和复筛
除了诱变过程的最适条件外,突变菌株的分离和筛选也是微生物育种的关键环节.筛选一般分初筛和复筛两个阶段。
初筛可在摇瓶中完成,也可采用琼脂块法,即将适宜的反应试剂喷涂在平板上正在生长的菌落中,或采用混合指示剂在培养基上染色,直接观察特定的酶活性,或者将待测菌落打落,放置在涂有特定菌的检定盘上,依抑菌圈的大小定量测定菌株的抗菌活性物质的含量.初筛得到的高产菌株,再进行摇瓶复筛,对其生产性能作更精确的定量测定.
2．随机筛选和定向筛选
在初筛阶段进行的高产菌株的检出方法又有随机筛选和定向筛选之分.随机筛选具有很大的盲目性,且工作量很大.定向筛选常用来筛选抗性突变株和营养缺陷型突变株,其筛选效率远高于随机筛选.
2.1抗性突变株的筛选
抗性突变包括抗代谢产物,抗代谢类似物 ,抗噬菌体,抗前体及其类似物, 抗重金属离子或抗特定的有毒物质,抗培养基中的某些成分等.代谢产物等的积累,往往对其自身的合成具有反馈调节作用,筛选的抗性突变株,可以消除这些不利因素的抑制或阻遏作用,达到积累目的产物的作用.这些方法在抗生素生产中尤为重要,抗生素产生菌的抗性基因与抗生素合成的结构基因和调控基因紧密联锁而易发生共突变.在抗生素菌种选育中,抗性突变株往往就是高产突变株.
2.2营养缺陷型的筛选
营养缺陷型的本质是一种减低或消除末端产物以解除反馈抑制,使代谢途径中的中间产物或分枝合成途径中的末端产物得以积累.微生物育种中的筛选环节极为繁杂,工作量很大.同时,代谢产物生产能力强弱是数量性状,数量性状是微效多基因与环境条件相互作用的结果.由于发酵条件的不稳定性,发酵及测定操作中的人为误差,使得准确筛选的困难很大.如果建立起自动化测量等工作,效率及准确率将会大大提高.目前,重组 DNA 和原生质体融合等方法已用于菌种选育,但用于大规模生产的还不多,常规的诱变和筛选方法在微生物育种工作中仍占主导地位.
参考文献
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