《发酵工业菌种.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发酵工业菌种.ppt（69页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、本章内容本章内容 1 1 菌种筛选菌种筛选2 2 菌种改良菌种改良v一、常用的工业微生物一、常用的工业微生物v二、发酵工业菌种分离筛选二、发酵工业菌种分离筛选1 菌种筛选菌种筛选一、一、常用的工业微生物常用的工业微生物 p13v1、细菌、细菌醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌乳酸杆菌乳酸杆菌枯草杆菌枯草杆菌乳酸杆菌乳酸杆菌醋化醋杆菌醋化醋杆菌枯草杆菌枯草杆菌v1、细菌、细菌丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌大肠杆菌大肠杆菌谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌丙酮丁醇梭菌丙酮丁醇梭菌谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌v2、酵母菌、酵母菌酿酒酵母酿酒酵母假丝酵母属假丝酵母属v产朊假丝酵母
2、产朊假丝酵母v解脂假丝酵母解脂假丝酵母v热带假丝酵母热带假丝酵母毕赤酵母属、汉逊酵母属毕赤酵母属、汉逊酵母属一、一、常用的工业微生物常用的工业微生物酿酒酵母酿酒酵母热带假丝酵母热带假丝酵母热带假丝酵母热带假丝酵母产朊假丝酵母产朊假丝酵母v3、霉菌、霉菌曲霉属曲霉属v米曲霉米曲霉v黑曲霉黑曲霉青霉属青霉属v青霉菌：点青霉、产黄青霉青霉菌：点青霉、产黄青霉v桔青霉桔青霉一、一、常用的工业微生物常用的工业微生物青霉属青霉属产黄青霉产黄青霉曲霉属曲霉属米曲霉米曲霉黑曲霉黑曲霉v3、霉菌、霉菌根霉属根霉属:v德氏根霉德氏根霉v米根霉、小麦曲根霉米根霉、小麦曲根霉红曲霉属红曲霉属v紫红曲霉紫红曲霉根霉属根
3、霉属米根霉米根霉v4、放线菌、放线菌链霉菌属链霉菌属小单孢菌属小单孢菌属地中海诺卡氏菌地中海诺卡氏菌一、一、常用的工业微生物常用的工业微生物 5、未培养微生物、未培养微生物p14v定义：定义：指迄今所采用的微生物指迄今所采用的微生物纯培养分离及纯培养分离及培养方法培养方法还未获得纯培养的微生物。还未获得纯培养的微生物。v其在自然环境微生物群落中占有非常高的比例，其在自然环境微生物群落中占有非常高的比例，约为约为99。一、一、常用的工业微生物常用的工业微生物二、发酵工业菌种分离筛选二、发酵工业菌种分离筛选P15v菌株分离：将混杂着各种微生物的样品按照实际菌株分离：将混杂着各种微生物的样品按照实际
4、需要和菌株的特性采取迅速、准确、有效的方法需要和菌株的特性采取迅速、准确、有效的方法对它们进行对它们进行分离、筛选分离、筛选，进而得到所需微生物的，进而得到所需微生物的过程。过程。（一）、（一）、菌种选择的要求菌种选择的要求p15 v培养基原料来源广、产物易回收培养基原料来源广、产物易回收 v发酵周期较短；发酵周期较短；v条件易控制；条件易控制；v抗病毒（噬菌体）、杂菌能力强；抗病毒（噬菌体）、杂菌能力强；v菌种不易变异退化；菌种不易变异退化；v对放大设备的适应性强；对放大设备的适应性强；v菌种不是病原菌菌种不是病原菌（二）、菌种分离的一般过程（二）、菌种分离的一般过程 P15标本采集标本采集
5、 预处理预处理 富集富集培养培养 菌种分离（初筛、复筛）菌种分离（初筛、复筛）发酵发酵性能鉴定性能鉴定如何使样品中所含微生物的可能性大？如何使样品中所含微生物的可能性大？如何在后续的操作中使这种可能性实现？如何在后续的操作中使这种可能性实现？目的目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物高效地获取一株高产目的产物的微生物问题问题：菌种保藏菌种保藏1、样品的采集、样品的采集p15v样品来源越广泛，获得新菌种的可能性越大。样品来源越广泛，获得新菌种的可能性越大。v采样时应注意的问题采样时应注意的问题:vA、土壤的有机质含量和通风状况、土壤的有机质含量和通风状况vB、土壤的酸碱度和植被状况、土壤的酸碱
6、度和植被状况 vC、地理条件、地理条件vD、季节条件、季节条件A、土壤的有机质含量和通风状况土壤的有机质含量和通风状况 P16耕地、菜园、近郊土壤：土质通气保水性能好，耕地、菜园、近郊土壤：土质通气保水性能好，微生物生长旺盛，数量多，尤其细菌和放线菌微生物生长旺盛，数量多，尤其细菌和放线菌较多较多山坡上的森林土壤：有机质山坡上的森林土壤：有机质丰富，微生物生阴暗潮湿，丰富，微生物生阴暗潮湿，适合霉菌和酵母菌生长适合霉菌和酵母菌生长沙土、贫瘠的土地：细沙土、贫瘠的土地：细菌数量少菌数量少果园：树根土壤中酵母菌果园：树根土壤中酵母菌含量较高（偏酸）含量较高（偏酸）豆科植物根系土壤：豆科植物根系土壤
7、：根瘤菌较多根瘤菌较多B、土壤的酸碱度和植被状况、土壤的酸碱度和植被状况腐殖土：霉菌较多腐殖土：霉菌较多油田土壤：分解石油的微油田土壤：分解石油的微生物较多生物较多自然环境中的天然菌群，可因人类的生产或自然环境中的天然菌群，可因人类的生产或生活而改变。生活而改变。如在土壤中加如在土壤中加去莠津去莠津（2-氯氯-4-乙胺基乙胺基-6-异丙胺基异丙胺基-1,3,5-三嗪三嗪），会导致放线菌群，会导致放线菌群的增加；在的增加；在杀真菌剂杀真菌剂存在下，诺卡氏菌属的菌存在下，诺卡氏菌属的菌更容易分离到。更容易分离到。C、地理条件、地理条件南方温度高、温暖季节长、雨水多、相对湿度高、植被南方温度高、温暖
8、季节长、雨水多、相对湿度高、植被覆盖面广、土壤有机质丰富：许多工业微生物菌种，如覆盖面广、土壤有机质丰富：许多工业微生物菌种，如抗生素产生菌，尤其是霉菌、酵母菌，大都从南方获取抗生素产生菌，尤其是霉菌、酵母菌，大都从南方获取北方：秋季采土样最为理想北方：秋季采土样最为理想vD、季节条件、季节条件上节知识回顾上节知识回顾v一、常用的工业微生物一、常用的工业微生物v二、发酵工业菌种分离筛选二、发酵工业菌种分离筛选v1、样品的采集、样品的采集v A、土壤的有机质含量和通风状况、土壤的有机质含量和通风状况vB、土壤的酸碱度和植被状况、土壤的酸碱度和植被状况 vC、地理条件、地理条件vD、季节条件、季节
9、条件采土样的方法采土样的方法l南方：南方：用取样铲，将表层用取样铲，将表层5cm（阳光直射，蒸发（阳光直射，蒸发量大水分少，而且受紫外线照射）左右的浮土除量大水分少，而且受紫外线照射）左右的浮土除去，取去，取525cm处处的土样的土样1025g，装入事先准，装入事先准备好的塑料袋内扎好。备好的塑料袋内扎好。l 北方：北方：土壤干燥，可在土壤干燥，可在1030cm处取样。给塑处取样。给塑料袋编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时料袋编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时间及其他环境条件。间及其他环境条件。l 一般样品取回后应马上分离，以免微生物死亡。一般样品取回后应马上分离，以免微生物死亡。目的
10、：提高菌种分离的效率。目的：提高菌种分离的效率。物理方法：物理方法：加热加热(55(55,6min,6min；100100,1h,1h；4040 2-2-6h)6h)、膜过滤法、离心法、空气搅拌法、膜过滤法、离心法、空气搅拌法化学方法：化学方法：含含1%1%几丁质培养基、用几丁质培养基、用CaCOCaCO3 3提高提高pHpH值进值进行培养行培养（链霉菌属）（链霉菌属）诱饵法：诱饵法：用涂石蜡的棒置于碳源培养基中用涂石蜡的棒置于碳源培养基中（诺卡氏（诺卡氏菌）菌）、花粉、花粉（游动放线菌（游动放线菌）、蛇皮）、蛇皮（小瓶菌属（小瓶菌属）、）、人头发人头发（角质菌属）（角质菌属）2、样品的预处理
11、、样品的预处理 p16富集的富集的目的：目的：让目的微生物在种群中占优让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。势，使筛选变得可能。富集培养是在目的微生物含量较少时，根富集培养是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基一种选择性培养基或或创造有利生长条件创造有利生长条件，使目的微生物数量增加，使目的微生物数量增加，由原来由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种优势种，以利于分离得到所需要的菌株。，以利于分离得到所需要的菌株。3、富集培养、富集培养 p17富集的基本方法：富集的基本方法：1 1、控制营养：
12、如以唯一碳源或氮源作底物；、控制营养：如以唯一碳源或氮源作底物；2 2、控制培养条件：如、控制培养条件：如pHpH、温度、通气量等；、温度、通气量等；3 3、抑制不需要的种类。、抑制不需要的种类。富集培养方法：富集培养方法：1 1、分批式富集培养（、分批式富集培养（P17P17）：指将富集培养物转：指将富集培养物转接到新的同一种培养基中，重新建立选择性压力，接到新的同一种培养基中，重新建立选择性压力，如此重复几次后，再取此富集培养物接种至固体培如此重复几次后，再取此富集培养物接种至固体培养基上，以获得单菌落。转种是关键。养基上，以获得单菌落。转种是关键。2 2、连续培养（、连续培养（P17P1
13、7）：）：通过改变限制性基质浓度，通过改变限制性基质浓度，来控制两类不同菌株的比生长速率。来控制两类不同菌株的比生长速率。3 3、半连续培养、半连续培养（P18）：）：即分批补料培养即分批补料培养4、菌种分离、菌种分离P18q 从产物角度出发从产物角度出发在在培养时以产物的形成有目的的设计培养基；培养时以产物的形成有目的的设计培养基；利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素。利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素。q 从形态的角度从形态的角度 菌菌落落的的外外观观形形态态，是是微微生生物物的的一一个个重重要要表表征征。如如多多糖糖产产生生菌菌在在适适当当的的培培养养基基上上生生长长，从从具具有有粘粘液液
14、性性的的菌菌落落外外观观上就可以初步识别。上就可以初步识别。（1 1）、常规分离法：）、常规分离法：平板划线法平板划线法稀释分离法稀释分离法涂布法涂布法A 分区分区划线法划线法 B 连续划线法连续划线法 将将样样品品分分散散到到最低浓度最低浓度 倒倒平平板板，培培养养，挑取单菌落挑取单菌落 后面后面3个稀释度各取个稀释度各取0.1 ml涂布涂布透明圈法透明圈法变色圈法变色圈法抑菌圈法抑菌圈法生长圈法生长圈法（2）、生化反应分离法：）、生化反应分离法：在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊，这样能分解该底物的微生物便会在养基混浊，这样能分解该底物
15、的微生物便会在菌落周围产生透明圈。菌落周围产生透明圈。圈的大小可初步反映该菌株利用底物的能力，圈的大小可初步反映该菌株利用底物的能力，完全完全可以作为菌种初筛的判断标准。如脂肪酶、淀粉酶、可以作为菌种初筛的判断标准。如脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶及核酸酶产生菌的分离，产有机酸菌的初筛。蛋白酶及核酸酶产生菌的分离，产有机酸菌的初筛。透明圈法透明圈法例例1：分离某种产生分离某种产生有机酸有机酸的菌株时，在培养基中的菌株时，在培养基中添加碳酸钙。添加碳酸钙。例例2：分离分离淀粉酶淀粉酶产生菌时，培养基以淀粉为唯一碳产生菌时，培养基以淀粉为唯一碳 源，待样品涂布到平板上，经过培养形成单个菌落源，待样品涂布到
16、平板上，经过培养形成单个菌落 后，再用碘液浸涂，根据菌落周围是否出现透明的水后，再用碘液浸涂，根据菌落周围是否出现透明的水 解圈来区别产酶菌株。解圈来区别产酶菌株。对于一些不易产生透明圈产物的产生菌，可在底对于一些不易产生透明圈产物的产生菌，可在底物平板中加入物平板中加入指示剂或显色剂指示剂或显色剂，使所需微生物能，使所需微生物能被快速鉴别出来。被快速鉴别出来。变色圈法变色圈法 例例1：分离果胶酶产生菌，用含分离果胶酶产生菌，用含0.2%果胶为唯一碳源，果胶为唯一碳源，菌落长成后加入菌落长成后加入0.2%的的刚果红溶液刚果红溶液染色染色4h，具有分解果胶能，具有分解果胶能力的菌落周围便会出现降
17、红色的变色圈。力的菌落周围便会出现降红色的变色圈。例例2：分离内肽酶产生菌，除了用酪蛋白作底物平板产分离内肽酶产生菌，除了用酪蛋白作底物平板产生透明圈进行鉴别外，还可用生透明圈进行鉴别外，还可用吲羟乙酸酯吲羟乙酸酯为底物加到分离培为底物加到分离培养基内，产生蛋白酶的菌落由于水解吲羟乙酸酯为养基内，产生蛋白酶的菌落由于水解吲羟乙酸酯为3-羟基吲羟基吲哚，后者能氧化生成蓝色产物，根据变色圈便可选出平板上哚，后者能氧化生成蓝色产物，根据变色圈便可选出平板上产蛋白酶菌株。产蛋白酶菌株。若被检菌能分泌某些抑制工具菌生长的物质，如抗生素若被检菌能分泌某些抑制工具菌生长的物质，如抗生素等，便会在该菌落的周围
18、形成工具菌不能生长的抑菌圈，等，便会在该菌落的周围形成工具菌不能生长的抑菌圈，被鉴别出来。被鉴别出来。抑菌圈法：抑菌圈法：常用于抗生素产生菌的分离。工具菌的选择是关键，常用于抗生素产生菌的分离。工具菌的选择是关键，工具菌采用抗生素的敏感菌。工具菌采用抗生素的敏感菌。传统上常用金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌作为工具传统上常用金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌作为工具菌检验抗生素的抗性，现采用联合工具菌如菌检验抗生素的抗性，现采用联合工具菌如枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌和绿色产色链霉菌或巴氏梭状芽孢杆菌和绿色产色链霉菌或巴氏梭状芽孢杆菌，可分离出抗菌活，可分离出抗菌活性低，对其它试验菌活性高的新抗生素，如黄色
19、霉素族的性低，对其它试验菌活性高的新抗生素，如黄色霉素族的抗生素，而这些抗生素在单独使用枯草芽孢杆菌作工具菌抗生素，而这些抗生素在单独使用枯草芽孢杆菌作工具菌时无法检出。时无法检出。抑菌圈自动测量分析仪抑菌圈自动测量分析仪 如，如，嘌呤营养缺陷型嘌呤营养缺陷型大肠杆菌与不含嘌呤的琼脂混合倒平大肠杆菌与不含嘌呤的琼脂混合倒平板，在其上涂布含菌样品进行保温培养，周围出现生长圈的板，在其上涂布含菌样品进行保温培养，周围出现生长圈的菌落即为菌落即为 。嘌呤产生菌嘌呤产生菌常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素等产生菌。其工具菌常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素等产生菌。其工具菌是一些相对应的营养缺陷型
20、菌株，由于得到所需的营养，凡是是一些相对应的营养缺陷型菌株，由于得到所需的营养，凡是目的微生物周围便会出现一个混浊生长圈。目的微生物周围便会出现一个混浊生长圈。生长圈法：生长圈法：2 2 发酵工业菌种改良发酵工业菌种改良v一、一、诱变育种诱变育种v二、航天育种二、航天育种自然选育自然选育一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。单细胞单细胞(孢子孢子)悬液的制备悬液的制备平板分离平板分离挑选单菌落挑选单菌落(注意形态的观察注意形态的观察)发酵试验发酵试验 自自然然选选育育是是一一种种简简单单易易行行的的方方法法，可可达达到到纯纯化化菌菌种种、防防止止菌菌种
21、种退退化化、稳稳定定生生产产、提提高高产产量量的的目目的的。但但其其突突变变率率很很低低，因因而要采用新方法进行菌株的改良。而要采用新方法进行菌株的改良。改良的具体目标改良的具体目标p23v提高目标产物的产量提高目标产物的产量 v提高目标产物的纯度，减少副产物提高目标产物的纯度，减少副产物 v改良菌种性状，改善发酵过程改良菌种性状，改善发酵过程 v改变生物合成途径，以获得高产的新产品改变生物合成途径，以获得高产的新产品 改良的方法改良的方法v常规育种常规育种(诱变育种诱变育种)v细胞工程育种细胞工程育种 v基于代谢调节的育种技术基于代谢调节的育种技术 v基因工程育种基因工程育种 v蛋白质工程育
22、种蛋白质工程育种 v代谢工程育种代谢工程育种 一、诱变育种一、诱变育种 人人工工利利用用各各种种诱诱变变剂剂诱诱发发基基因因突突变变，再再通通过过适适当当的的筛筛选选方方法法获获得得所所需需要要的的优优良良菌菌种种的的育育种方法，称为诱变育种。种方法，称为诱变育种。诱变剂：诱变剂：能够提高生物体突变频率的物质能够提高生物体突变频率的物质 从青霉素产量看诱变育种从青霉素产量看诱变育种1945时间时间1943194319431947195519711977目前目前发酵单位发酵单位(u/ml)10025050085085080002万万5万万510万万 效价：指有效成分的浓度。效价：指有效成分的浓度
23、。1g/l称为称为1 单位单位诱变剂诱变剂 表表2-1物理的：紫外线、快中子、物理的：紫外线、快中子、x射线等射线等化学的：碱基类似物、亚硝基胍、化学的：碱基类似物、亚硝基胍、Y啶类物质等啶类物质等生物的：噬菌体、转座子生物的：噬菌体、转座子v化学诱变剂都具毒性，其中化学诱变剂都具毒性，其中90%90%以上是致以上是致癌物质或极毒药品，使用时要格外小心，癌物质或极毒药品，使用时要格外小心，不能宜接用口吸，避免与皮肤直接接触，不能宜接用口吸，避免与皮肤直接接触，不仅要注意自身安全，也要防上污染环境，不仅要注意自身安全，也要防上污染环境，造成公害。造成公害。（一）、化学诱变剂使用过程的安全性化学诱
24、变剂使用过程的安全性v是一种强烈致癌物质，操作时要带橡皮手套，是一种强烈致癌物质，操作时要带橡皮手套，穿工作服，带口罩，用称量瓶称量，最好在通穿工作服，带口罩，用称量瓶称量，最好在通风橱中进行。凡接触过风橱中进行。凡接触过NTGNTG的器皿必须及时、单的器皿必须及时、单独处理，例用自来水大量冲洗或用独处理，例用自来水大量冲洗或用1-2N1-2N的的NaOHNaOH浸泡过夜，洗净。浸泡过夜，洗净。NTG（N-甲基甲基-N-硝基硝基-N-亚硝基胍）亚硝基胍）v是剧毒的诱变剂，在整个诱变过程，包括配制是剧毒的诱变剂，在整个诱变过程，包括配制药品、操作处理、保存等都要严守安全，不能药品、操作处理、保存
25、等都要严守安全，不能接触皮肤，所有接触过接触皮肤，所有接触过EMSEMS的器皿，单独用大量的器皿，单独用大量水冲洗洗涤，或用水冲洗洗涤，或用1010NaS2O3NaS2O3溶液浸泡过夜，溶液浸泡过夜，再用清水冲洗干净。再用清水冲洗干净。EMS（甲基磺酸乙酯）（甲基磺酸乙酯）(二）诱变育种应考虑的因素二）诱变育种应考虑的因素P25v1 1、选择合适的出发菌株、选择合适的出发菌株v合适的出发菌株就是通过育种能有效地提高合适的出发菌株就是通过育种能有效地提高目标产物产量的菌株。目标产物产量的菌株。定定义义：出出发发菌菌株株指指用用于于诱诱变变育育种种的的最最初初菌菌株株或或每代诱变的试验菌株，也称亲
26、株。每代诱变的试验菌株，也称亲株。（1）选择出发菌株的要求）选择出发菌株的要求 对对菌株产量，形态、生理等情况了解；菌株产量，形态、生理等情况了解；生长繁殖快，营养要求低，产孢子多且早；生长繁殖快，营养要求低，产孢子多且早；对诱变剂敏感；对诱变剂敏感；菌株要有一定的生产能力；菌株要有一定的生产能力；多出发菌株：一般采用多出发菌株：一般采用34个出发菌株，在逐个出发菌株，在逐代处理后，将产量高、特性好的菌株留作继续诱代处理后，将产量高、特性好的菌株留作继续诱变的出发菌株。变的出发菌株。v出发菌株及生理状态：出发菌株及生理状态：真菌、酵母真菌、酵母10106 6个个/ml/ml，放线放线菌孢子菌孢
27、子10106 610107 7个个/ml,/ml,细菌细菌10108 8个个/ml/ml，v细菌选择细菌选择对数生长期对数生长期，真菌和放线菌使用，真菌和放线菌使用幼年孢幼年孢子子，芽孢细菌也可以用，芽孢细菌也可以用芽孢芽孢进行诱变处理。进行诱变处理。v力求力求90%90%以上为单孢子，制菌悬液用生理盐水或缓以上为单孢子，制菌悬液用生理盐水或缓冲溶液冲溶液。（2）出发菌株的选择）出发菌株的选择v2、复合诱变剂的使用、复合诱变剂的使用v诱变剂复合处理的效果往往好于单独处理。诱变剂复合处理的效果往往好于单独处理。v复合处理有几类：复合处理有几类：v一类是两种或多种诱变剂的先后使用；一类是两种或多种
28、诱变剂的先后使用；v第二类是同一种诱变剂的重复使用；第二类是同一种诱变剂的重复使用；v第三类是两种或多种诱变剂的同时使用。第三类是两种或多种诱变剂的同时使用。菌种菌种单独处理单独处理复合处理复合处理诱变剂诱变剂突变率突变率(%)诱变剂诱变剂突变率突变率(%)土曲霉土曲霉紫外线紫外线X射线射线21.319.7X射线射线+紫外线紫外线42.8土曲霉土曲霉氮芥氮芥(0.1%)紫外线紫外线不明显不明显4.7氮芥氮芥+紫外线紫外线11.0链霉菌链霉菌紫外线紫外线射线射线31.035.0紫外线紫外线+射线射线43.6金色链霉菌金色链霉菌(2U-84)二乙烯三胺二乙烯三胺硫酸二乙酯硫酸二乙酯紫外线紫外线6.
29、061.7812.5 二乙稀三胺二乙稀三胺+紫外线紫外线硫酸二乙酯硫酸二乙酯+紫外线紫外线26.635.86 灰色链霉菌灰色链霉菌(JIC-1)紫外线紫外线9.8紫外线紫外线+可见光照射可见光照射1次次紫外线紫外线+可见光照射可见光照射6次次9.716.6 剂量的大小常以剂量的大小常以致死率和致死率和诱变率诱变率来确定。来确定。最最适适剂剂量量是是指指能能够够提提高高正正突突变变株株变变异异频频率率幅幅度度的的诱变剂量。诱变剂量。处处理理剂剂量量大大，致致死死率率高高，诱诱变变率率也也会会提提高高，但但达达到到一一定定程程度度后后，再再提提高高剂剂量量反反而而会会下下降降；但但诱诱变变剂剂量也
30、不宜过低，否则很难获得所需的正突变株。量也不宜过低，否则很难获得所需的正突变株。致死率致死率90%99.9%（过去）（过去）70%80%（现在）。（现在）。v3 3、诱变剂剂量的选择、诱变剂剂量的选择v4 4、变异菌株的筛选、变异菌株的筛选v挑选菌株一般要从菌落形态变异类型着挑选菌株一般要从菌落形态变异类型着手，发现与产量相关的特征，并根据这手，发现与产量相关的特征，并根据这些特征，进行筛选、鉴定。一般要经过些特征，进行筛选、鉴定。一般要经过初筛和复筛两个阶段。初筛和复筛两个阶段。v如如:青霉素产生菌高产突变菌种的筛选青霉素产生菌高产突变菌种的筛选v初筛：初筛：诱变后诱变后稀释稀释涂布平板涂布
31、平板培养培养挑单挑单个菌落到斜面个菌落到斜面培养培养将斜面上的菌落逐个接将斜面上的菌落逐个接种到摇瓶种到摇瓶振荡培养振荡培养测抗生素效价测抗生素效价 超过对超过对照效价照效价10%10%以上的菌种，进行复筛。以上的菌种，进行复筛。v复筛：复筛：过程与初筛基本相同，不同的是一般将过程与初筛基本相同，不同的是一般将斜面上的单个菌落接种到三个摇瓶中，得出平斜面上的单个菌落接种到三个摇瓶中，得出平均效价。复筛可进行均效价。复筛可进行1 13 3次。次。v由此筛选出的高产稳定菌种还要经过小型甚至由此筛选出的高产稳定菌种还要经过小型甚至中型试验，才能用到发酵生产中。中型试验，才能用到发酵生产中。（三）、诱
32、变剂处理的方式（三）、诱变剂处理的方式（1）直接处理：）直接处理：将菌悬液用诱变剂直接处理，然后分离。将菌悬液用诱变剂直接处理，然后分离。（2）生生长长过过程程处处理理：适适用用于于诱诱变变作作用用强强而而致致死死率率低低的的诱诱变变剂剂，或或只只在在分分裂裂过过程程中中对对DNA起起作作用用的的诱诱变变剂剂，如如秋秋水水仙仙素素。这这些些诱诱变变剂剂一一般般都都直直接接加加入入到到培培养养基基中中，混混匀匀，倒倒入入平平皿皿制制成平板后培养，在生长过程中诱发菌体突变。成平板后培养，在生长过程中诱发菌体突变。（3）振振荡荡培培养养处处理理：即即在在摇摇瓶瓶培培养养基基中中加加入入一一定定量量的
33、的诱诱变变剂剂。菌菌体体随随着着振振荡荡培培养养，不不断断地地和和诱诱变变剂剂接接触触，它它们们之之间间的的作作用用远远比比平平板板生生长长过过程程处处理理充充分分得得多多，所所以以诱诱变变剂剂浓浓度度不不宜宜过高。过高。（四四）、诱诱变变筛筛选选流流程程(致致死死率率、突突变变率率、正正变变率率、高高产产率率、投产率投产率)出发菌种出发菌种斜面斜面 或或摇瓶摇瓶培养培养24h细菌悬液细菌悬液 稀释涂稀释涂平板平板单孢子悬液单孢子悬液 诱变处理诱变处理挑取单菌落挑取单菌落200个个 摇瓶初筛摇瓶初筛50株株挑出高产斜面挑出高产斜面 留种保留种保藏菌种藏菌种传种斜面传种斜面摇瓶复筛摇瓶复筛5株株
34、挑出高产菌株挑出高产菌株放大放大罐罐试验试验，中试考查，中试考查大型投产试验大型投产试验诱变筛选诱变筛选过过程程 中的致死率、突变率、正变率、高产率、投产率中的致死率、突变率、正变率、高产率、投产率二、新诱变方法二、新诱变方法-航天育种航天育种 所谓航天育种是利用空间环境高真空、微所谓航天育种是利用空间环境高真空、微重力和强辐射的特点，在宇宙射线的辐射重力和强辐射的特点，在宇宙射线的辐射作用下，使生物的遗传性状发生变异，从作用下，使生物的遗传性状发生变异，从而选育出优良品种。而选育出优良品种。1996年以来，国防科年以来，国防科工委相继组织了返地卫星和高空气球搭载工委相继组织了返地卫星和高空气
35、球搭载微生物、动物细胞和植物种子，为微生物微生物、动物细胞和植物种子，为微生物的诱变育种提供了新的手段。的诱变育种提供了新的手段。v神舟七号飞船搭载微生物菌种包括灵芝、神舟七号飞船搭载微生物菌种包括灵芝、平菇、虫草、双孢蘑菇、杏鲍菇、茶树平菇、虫草、双孢蘑菇、杏鲍菇、茶树菇菇6 6种种1919管管 v中国南方航天育种技术研究中心和江西中国南方航天育种技术研究中心和江西省农科院微生物研究所共同合作，采用省农科院微生物研究所共同合作，采用航天育种诱变技术培育出的金针菇航天育种诱变技术培育出的金针菇“航航金号金号”和和“航金号航金号”，日前通过专，日前通过专家鉴定。具有抗杂性强、早熟、耐高温、家鉴定。具有抗杂性强、早熟、耐高温、品质好、产量高等特点品质好、产量高等特点 作业作业v1、工业上对菌种选择有何要求？、工业上对菌种选择有何要求？v2、诱变育种应注意哪些问题？、诱变育种应注意哪些问题？