菌种选育方法1
菌种选育的常用途径
菌种选育的常用途径引言菌种选育是一种重要的微生物学研究领域，通过对不同菌种的筛选和改良，可以获得具有特定功能的菌株，应用于农业、医药、食品等领域。
本文将详细介绍菌种选育的常用途径，包括菌种筛选、遗传改良和代谢工程等方面。
菌种筛选菌种筛选是菌种选育的第一步，通过对大量的菌株进行筛选，找到具有特定功能的菌种。
常用的菌种筛选途径包括：1. 传统筛选法传统筛选法是指通过传统的培养基和培养条件，观察菌株在不同环境下的生长情况和代谢产物的产量，从中选出具有优良性状的菌株。
这种方法简单易行，但效率较低。
2. 高通量筛选法高通量筛选法是利用自动化设备和高通量平台，对大量的菌株进行快速筛选。
常用的高通量筛选方法包括微孔板筛选、流式细胞术和荧光素酶报告基因等。
这种方法高效快速，能够同时处理多个菌株。
3. 分子生物学筛选法分子生物学筛选法是通过对菌株的基因组进行分析，筛选出具有目标基因或特定代谢途径的菌株。
常用的分子生物学筛选方法包括PCR技术、基因芯片和下一代测序等。
这种方法能够准确地确定菌株的遗传特征，对于寻找具有特定功能的菌株具有重要意义。
遗传改良遗传改良是菌种选育的关键步骤，通过对菌株的基因进行改造或调控，使其具有更好的性状和功能。
常用的遗传改良途径包括：1. 诱变诱变是指通过物理或化学手段对菌株的基因进行改变，产生突变体。
常用的诱变方法包括辐射诱变和化学诱变。
诱变可以导致菌株的遗传多样性增加，从而增加筛选到具有特定功能的菌株的概率。
2. 基因工程基因工程是指通过外源基因的引入或菌株内部基因的改造，使菌株具有特定的性状和功能。
常用的基因工程方法包括基因克隆、基因敲除和基因表达调控等。
基因工程可以准确地改变菌株的遗传特征，实现对菌株的精确改良。
3. 重组DNA技术重组DNA技术是指通过DNA片段的重组和重排，实现对菌株基因组的改造。
常用的重组DNA技术包括PCR扩增、限制酶切和连接等。
重组DNA技术可以实现对菌株基因组的精确改造，为菌种选育提供了有力的工具。
常用菌种选育原理的种植方法
常用菌种选育原理的种植方法今天给大家介绍一下常用菌种选育原理的种植方法！一、人工选种的方法：1.自然选种：该法是通过广泛异地引种、野生采集、孢子分离等途径获得菌种，将其进行驯化移栽，使其逐渐适应当地环境条件，并从中选优汰劣，选出性状优异的菌株。
在菌种生产以及试验性栽培中，反复进行比较和选择，最终确定优良的食用菌品种。
2.杂交育种：该法是通过将不同遗传性状的亲本之间进行交配，使遗传物质重新组合配对，通过双亲性状的优势互补或借助于以一个亲本的优点去克服另一亲本的缺点，产生具有其双亲优点的育种方法。
杂交育种一般有单孢杂交、多孢杂交、单双核杂交、原生质体融合等方法，一般科研、育种上多采用单孢杂交或原生质体融合，通过这些办法处理的菌种常常可表现出较强的“杂交优势”。
3.诱变育种该法是利用物理的或化学的方法处理细胞群体，促使菌种的细胞遗传物质发生性状的改变，然后从变异的菌种中选出具有优良性状的菌种的方法。
科研上常用的主要有辐射诱变育种，如紫外线照射、X射线等高能量射线，以及用一些化学药剂进行诱变育种。
4.基因工程育种该法是在基因分子水平上的遗传工程，又称基因操作、基因克隆、脱氧核糖核酸（DNA）重组技术等，基本原理就是把我们需要的目标基因通过载体DNA与原品种的DNA结合，然后人工导入一个受体细胞内，以让外来的遗传物质在其中“着生”，进行正常的复制，从而获得预先设计的新菌种。
二、菌种分离技术方法：多孢分离：该法是利用子实体弹射许多孢子在同一培养基上，让其萌发、自由交配，从而获得纯母种的方法。
该法简便易行，在食用菌选种中应用普遍。
（1）整菇孢子弹射法：该法适用于伞菌类的孢子采集。
在无菌室（箱）中，将经消毒处理的整只种菇插入无菌平皿孢子收集器里，之后使用透明玻璃钟罩将其罩住，于见光、适温下使菇自然弹射孢子。
24h后，将玻璃钟罩打开，从培养皿内获取孢子。
（2）试管插割法：在无菌箱内，迅速用无菌试管插割种菇有菌褶一侧，直至取下组织块。
菌种的选育
第一章菌种选育第一节工业常用微生物及要求一、常见微生物（一）细菌（bacteria）发酵工业中常用的细菌主要是杆菌,主要有：醋杆菌属（Acetobacter）乳杆菌属（Lactobacillus）杆菌属（Bacillus）:α-淀粉酶，蛋白酶，肌苷、鸟苷等核苷。
其中最为重要的是枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）短杆菌属（Brevibacterium）：谷氨酸棒杆菌属（Corynebacterium）：谷氨酸（二）放线菌（actinomyces）属原核微生物（有菌丝体，无横隔，不具完整的核。
）最大的经济价值在于产生多种抗生素（antibiotic）。
链霉菌（Streptomyces）：红，金，土，氯，链霉素小单孢菌属（Micromonospora）：庆大霉素（三）霉菌（mould）亦称丝状真菌（不是分类学上的名词，凡在营养基质上形成绒毛状，网状或絮状菌丝的真菌统称霉菌。
）1.曲霉属（Aspergillus）黑曲霉（A. niger）产蛋白酶，淀粉酶，果酸酶，变异菌株产柠檬酸米曲霉（A. oryzae）产淀粉酶，蛋白酶，酿酒的糖化曲和酱油曲黄曲霉（A. flavus）产黄曲霉毒素米曲霉和黄曲霉均为半知菌。
2.青霉属（Penicillum）：例如桔子上的绿色斑点桔青霉（P. citrinum）：产生5’－磷酸二酯酶，降解核糖核酸为四个单核苷酸。
3.根霉属（Rhizopus）接合菌米根霉（R. oryzae）华根霉（R. chinensis）酒药和酒曲中含有米根霉或华根霉。
4.红曲霉属（Monascus）淀粉酶，麦芽糖酶，蛋白酶，柠檬酸等。
可生产食用红色素。
（四）酵母（yeast）单细胞真核微生物，低等真菌。
①酵母属（Saccharomyces）啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）②假丝酵母属（Candida）产朊假丝酵母（Candida utilis）生产饲料酵母，其蛋白质和维生素含量都比啤酒酵母高。
选育菌种的方法
选育菌种的方法一、引言菌种的选育是微生物学研究中的重要环节，它对于促进农业、食品工业、医药领域的发展具有重要意义。
本文将介绍一些常用的选育菌种的方法，包括传统的筛选方法和基于分子生物学的筛选方法。
二、传统的筛选方法1. 随机筛选法随机筛选法是最常用的菌种选育方法之一。
其步骤包括：从自然环境中收集样品，如土壤、水体等，将样品制成适宜的培养基，然后进行培养。
在培养过程中，通过观察菌落的形态、颜色、生长速度等特征，筛选出具有特殊性状或功能的菌株。
2. 生理选育法生理选育法是根据菌株的生理特性进行选育的方法。
通过调节培养条件，如温度、pH值、氧气浓度等，筛选出适应特殊环境的菌株。
例如，有些菌株能够在高温或低温环境中生长，有些菌株能够在酸性或碱性环境中生长，这些菌株可以被应用于相关领域。
3. 抗性筛选法抗性筛选法是利用抗生素或其他抑制性物质来筛选菌株的方法。
通过将菌株培养在含有抗生素或抑制性物质的培养基上，只有具有抗性的菌株才能够生长并形成菌落。
这种方法可以筛选出具有抗生素抗性、耐酸碱或耐高温的菌株。
三、基于分子生物学的筛选方法1. PCR筛选法PCR筛选法是利用聚合酶链反应(PCR)技术来筛选菌株的方法。
通过设计特异性引物，扩增目标基因片段，然后通过电泳分析扩增产物，筛选出具有特定基因的菌株。
2. 基因克隆筛选法基因克隆筛选法是将目标基因插入表达载体中，然后转化到宿主菌中，通过观察宿主菌的表型变化来筛选菌株。
例如，将具有抗性基因的载体转化到宿主菌中，只有转化成功的菌株才能够生长在含有抗生素的培养基上。
3. 荧光筛选法荧光筛选法是利用荧光蛋白标记目标基因，通过观察菌株产生的荧光信号来筛选菌株。
例如，将荧光蛋白基因与目标基因融合，将融合基因转化到宿主菌中，通过观察菌株产生的荧光信号来筛选具有目标基因的菌株。
四、总结菌种的选育是微生物学研究中不可或缺的一环。
传统的筛选方法包括随机筛选法、生理选育法和抗性筛选法，它们通过观察菌株的形态、生长特性和抗性等来筛选菌株。
选育菌种的方法
选育菌种的方法菌种的选育是微生物研究中的重要环节，合适的菌种对于实验结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的选育菌种的方法。
1. 采样菌种的选育首先需要进行采样，即从自然环境中获取潜在的菌种。
采样时需要选择合适的样品，如土壤、水样、植物表面等，以获取丰富的微生物资源。
采样时要注意避免污染和混杂，使用无菌工具和容器进行采样。
2. 前处理采样回来后，需要进行前处理，以去除不需要的杂质和其他微生物。
常用的前处理方法包括表面消毒、筛选、稀释等。
表面消毒可以使用酒精或含氯消毒剂对样品进行处理，以杀灭表面的细菌和真菌。
筛选可以通过过滤或离心等方法，以去除大颗粒的杂质。
稀释可以将样品进行适当的稀释，以分离出单个菌落。
3. 菌落分离菌种的选育需要从复杂的微生物群落中分离出单个菌落。
常用的方法有平板分离法和液体分离法。
平板分离法是将前处理后的样品均匀涂布在含有适宜培养基的琼脂平板上，通过菌落的形态、颜色等特征进行分离。
液体分离法是将前处理后的样品接种在含有适宜培养基的液体培养基中，通过菌落的沉降速度、浑浊度等特征进行分离。
4. 纯化与鉴定分离出的单个菌落需要进行纯化和鉴定。
纯化是指将单个菌落进行传代培养，使其形成纯种。
常用的方法有传代培养、穿刺法等。
鉴定是指对菌种进行鉴定和分类，常用的方法有形态学观察、生理生化特性检测、基因测序等。
鉴定的目的是确定菌种的物种分类、代谢特性和潜在应用价值。
5. 保存与培养选育出的菌种需要进行保存和培养，以便后续的研究和应用。
保存常用的方法有冷冻保存、干燥保存、液氮保存等。
培养则需要选择适宜的培养基和培养条件，以保证菌种的生长和繁殖。
通过以上几种方法，可以选育出适合研究和应用的菌种。
菌种的选育是微生物研究中的重要环节，只有选育出合适的菌种，才能保证实验结果的准确性和可靠性。
选育菌种需要耐心和细心，同时还需要对微生物的特性有一定的了解和认识，以便进行正确的操作和判断。
菌种选育
基因工程育种
随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录 表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去 干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA 重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后 代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那 种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由 重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 基因工程是生物 工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程 （genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体 细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物 的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接 起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的 复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。
步骤
自然选育的步骤主要是：采样，增长培养，培养分离和筛选等。采样 筛选的菌种采集的对象以土壤为主， 也可以是植物、腐败物品和某些水域等。土壤是微生物的汇集地，从土壤中几乎可以分离到任何所需的微生物， 故土壤往往是首选的采集目标。微生物的营养需求和代谢类型与生长环境有很大关系。富集培养 由于采集样品 中各种微生物数量有很大差异，若估计到要分离的菌种数量不多时，就要人为增加分离的概率，增加该菌种的数 量，称为富集培养。纯种培养尽管通过增长培养的效果很好，但是得到的微生物还是处于混杂状态，因为样品中 本身含有许多种类的微生物。所以，为了取得所需的微生物纯种，增殖培养后必须进行分离。平板分离法由接种 环以无菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物 细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来。如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后， 可在平板表面得到单菌落。分离方法有三种：即划线分离法、稀释法和组织分离法。稀释分离法 在溶液中再加 入溶剂使溶液的浓度变小。亦指加溶剂于溶液中以减小溶液浓度的过程。浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=稀溶 液的质量×稀溶液的质量分数生产能力考察 初筛一般通过平板稀释法获得单个菌落，然后对各个菌落进行有关 性状的初步测定，从中选出具有优良性状的菌落。例如，对抗生素产生菌来说，选出抑菌圈大的菌落；对于蛋白 酶产生菌来说，选出透明圈大的菌落。此法快速、简便，结果直观性强。缺点是培养皿的培养条件与三角瓶、发 酵罐的培养条件相差大，两者结果常不一致。
菌种选育的方法及操作流程
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第三章 微生物菌种选育
中国病毒资源与信息中心:从事普通病毒保藏与分 中国病毒资源与信息中心 从事普通病毒保藏与分 类鉴定与研究的专业机构。。 类鉴定与研究的专业机构。。 。。 中国林业微生物菌种保藏管理中心：保藏微生物菌株 中国林业微生物菌种保藏管理中心 保藏微生物菌株10700余 保藏微生物菌株 余 株，苏云金杆菌模式菌株等细菌、食用菌等大型真菌、林 苏云金杆菌模式菌株等细菌、食用菌等大型真菌、 木病原菌、菌根菌、病虫生防菌、木腐菌、 木病原菌、菌根菌、病虫生防菌、木腐菌、病毒和植原体 类等。 类等。 中国工业微生物菌种保藏管理中心:保藏各种工业微生物菌种 中国工业微生物菌种保藏管理中心 保藏各种工业微生物菌种 资源包括：细菌、放线菌、酵母菌、 资源包括：细菌、放线菌、酵母菌、丝状真菌和大型真菌 。/ 中国医学细菌保藏管理中心: 中国医学细菌保藏管理中心 兽医微生物菌种保藏管理中心: 兽医微生物菌种保藏管理中心
1、采样
1)样品的地点
菜园和耕作层土壤： 菜园和耕作层土壤： 果园树根土层： 果园树根土层：
第四章 方法 1、固体培养法 A、平板培养法；B、斜面培养法； 平板培养法； 斜面培养法； 2、半固体培养法 3、液体培养法 静置培养法； 摇瓶培养法； A、静置培养法； B、摇瓶培养法； 深层培养法。 C、深层培养法。
二、微生物菌种的分离方法
美国典型菌种保藏中心 (American Type Culture Collection, ATCC） ）
主要从事农业、遗传学、应用微生物、免疫学、 主要从事农业、遗传学、应用微生物、免疫学、细胞生 物学、工业微生物学、菌种保藏方法、医学微生物学、 物学、工业微生物学、菌种保藏方法、医学微生物学、分 子生物学、植物病理学、普通微生物学、分类学、 子生物学、植物病理学、普通微生物学、分类学、食品科 学等的研究。该中心保藏有藻类111株，细菌和放线菌 学等的研究。该中心保藏有藻类111株 111 16865株 细胞和杂合细胞4300株 丝状真菌和酵母46000株 16865株，细胞和杂合细胞4300株，丝状真菌和酵母46000株， 4300 46000 植物组织79株 种子600株 原生动物1800株 动物病毒、 植物组织79株，种子600株，原生动物1800株，动物病毒、 79 600 1800 衣原体和病原体2189株 植物病毒1563种 另外， 衣原体和病原体2189株，植物病毒1563种。另外，该中心 2189 1563 还提供菌种的分离、鉴定及保藏服务。 还提供菌种的分离、鉴定及保藏服务。该中心保藏的菌种 可出售
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极端嗜压菌 (Barophiles)
一般生活在深海底 ，能耐普通微生物不能忍耐的高压。低于 0.4-0.5ＭPa则不能生长。
美国发现的一些种能够生长在 1.3-1.4ＭPa环境中。日本在 3000-6000ｍ深的深海鱼类肠道内发现了极端嗜压菌。多为 古细菌。
应用
日本发现的深海鱼类肠道内的嗜压古细菌 ，80 %以上的菌株可以生产 EPA和DHA，最高产量可达 36%和 2 4%。
生活环境pH值在 1以下的微生物 ，往往生长在火山区或含硫 量极为丰富的地区 ，多为古细菌 ，体内环境保持pH值 7左 右。能氧化硫 。嗜酸菌往往也是嗜高温菌。
Sulfolobus acidocaldarius
应用
脱除煤中的无机硫，处理含硫废气，改良土壤等。 还有用于冶金，提取矿物等。
Sulfuric Hot Spring
Sulfuric Ge1y2ser
极端嗜盐菌 (Extreme halophiles)
高盐度环境中的古细菌。生活在 10%-30%的盐液中。 应用
生产聚羟基丁酸 (PHB)、胞外多糖类物质 (如EPS)等多聚化合物；除 去工业废水中的磷酸盐、开发盐碱地、开发能源等。
从利用嗜盐酶看 ，有利用生产SOD、胞外核酸酶、胞外淀粉酶、胞 外木聚糖酶等。
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(2) 材料的预处理
热处理：减少细菌数量，因为许多放细菌的孢子和菌丝片断比G(-)细菌
细胞耐热。同样也减少放细菌的数目；
水样品的浓缩：滤膜过滤、离心； 添加固体基质或喷淋可溶性养分，增加特定微生物的数量；或
诱使特定微生物附着在固体基质上。
黄瓜+菜园土——腐酶 花粉+土壤——小瓶菌
腐霉菌（Pythium spp.1）7来源
微生物是各种生物活性产物的丰富资源。
微生物的初级代谢产物，如氨基酸、维生素； 微生物的次级代谢产物，如抗生素
获得所需生物特性新产物的关键
生物产物的来源——微生物的选择； 采用什么样的筛选方案(检测系统)。
筛选方法
选择性 灵敏度
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2.1.2 微生物选择性分离的原理和发展
嗜压菌可以用于高压生物反应器。
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极端嗜冷菌 (Psychophiles)
深海的极端嗜压菌往往也是极端嗜冷菌。在真核 生物中也有一些嗜冷的真菌和藻类 ，它们在两极冰 雪和高山雪坡上生长。极端嗜冷菌的最适生长温度 一般为 - 2℃以上 ，高于 1 0℃则不能生长。
应用
国内的应用报道较少。 国外有人将嗜冷酶应用于洗涤剂中。
3
主要内容
菌种的来源
生物物质产生菌的筛选 微生物选择性分离的原理和发展 重要工业微生物的分离
菌种选育
自然选育 诱变育种 抗噬菌体菌株的选育 杂交育种 原生质体融合技术 DNA重组技术 菌种保藏
4
2.1 菌种的来源
生物物质产生菌的筛选 微生物选择性分离的原理和发展 重要工业微生物的分离
以上任何一个阶段都可引入选择压力：
从而使得适应自然环境者得 以存活和繁衍。
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(1) 含微生物材料的选择
材料来源的广泛性 特定环境压力下的材料更容易筛选到特定的微生物类群
耐高温、嗜高温——温泉、火山口、海底热液喷口 耐低温/嗜低温——海底、雪山 嗜酸：矿山酸性废水 脂肪酶产生菌：屠宰场土壤 （光合细菌：池塘、污水处理厂）
培养的时间 一般的嗜温菌链霉菌、小单胞菌7-14d 嗜热菌1-2d 长时间培养可能得到不寻常的菌种
介绍放线菌纲为主的分离方法原理的发展。
选择性分离方法大致可分为五个步骤：
含微生物材料的选择
材料的预处理
选择压力，或进化压力，可
所需菌种的分离
以被认为是外界施与一个生 物进化过程的压力，从而改
菌株的培养
变该过程的前进方向。所谓 达尔文的自然选择，或者物
菌落的选择和纯化
竞天择，适者生存，即是说， 自然界施与生物体选择压力
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特殊环境
台北阳明 山小油坑
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特殊环境微生物的开发利用
极端环境微生物的代谢产物
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极端嗜热菌 (Thermophiles)
最适生长温度在 90℃以上的微生物 ，被称做 极端嗜热菌。
2 0多个属 ，大多是古细菌 ，生活在深海火山 喷口附近或其周围区域。
嗜热菌的营养范围很广 ，多为异养菌 ，其中 许多能将硫氧化以取得能量
应用
利用菌体发酵 :有人用极端嗜热菌生产乙醇。
利用菌体产生的酶 :如用于PCR技术的TaqDNA 聚合酶 ，是从嗜热古细菌Thermus aquaticus中 分离出来的。
为基因工程菌提供特异性基因
Thermus aquaticus
Mud Volcano Area
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极端嗜酸菌 (Acidophiles)
生物工艺学
2 菌种选育(1)
学习目的
理解菌种选育的原理 掌握菌种选育的技术
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菌种选育的意义
发酵工业的发展除了发酵工艺和设备得以改进外， 其决定因素是优良菌种的获得
菌种选育 提供各种类型的突变株: 提高发酵单位，改进 产品质量，去除多余的代谢产物和合成新品种 微生物潜在资源的广泛利用和开发
适当的pH条件
大多数放线菌为中性，培养基pH为6.7-7.5。 分离嗜酸性放线菌，pH4.5-5.0。
加入抗生素
抗真菌抗生素，对放线菌无影响； 抗细菌抗生素同时影响放线菌数量，选择合适的抗细菌抗
生素如新生霉素、亚胺环己酮能分离出普通高温放线菌。
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菌种的培养
培养的温度 常温：25-30 ℃ 嗜热菌：45-55 ℃ 嗜冷菌：4-10 ℃
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极端嗜碱菌 (Alkaliphiles)
盐碱湖或碱湖、碱池中 ，生活环境 pH值可达 11.5以上 ， 最适 pH值 8-10。
应用
如用耐碱蛋白酶和碱性纤维素酶作洗涤剂的添加成分； 碱性淀粉酶用于纺织品退浆； 用于皮革工业中的脱毛工艺以提高脱毛效率和质量； 利用嗜碱菌进行苎麻脱胶。
材料的预处理
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(3) 所需菌种的分离
适当的培养基： 广泛使用的三种培养基为： 几丁质培养基—土壤和水中的放线菌 淀粉-酪素培养基——分离的放线菌种类与几丁质培养基 相似，但菌落密度更大、色素更多，细菌容易生长。 M3培养基——容易分离链霉菌以外的其他放线菌如红球 菌。
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所需菌种的分离（续）