基础微生物学41课件.pptx

1、诱变育种：诱变育种：是用物理或化学的诱变剂使诱变对是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质（象内的遗传物质（DNA）的分子结构发生改变，）的分子结构发生改变，引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。株的一种育种方法。l诱变育种具有极其重要的实践意义诱变育种具有极其重要的实践意义。当前发酵工。当前发酵工业和其他微生物生产部门所使用的高产菌株，几业和其他微生物生产部门所使用的高产菌株，几乎毫无例外地都是通过诱变育种而明显提高其生乎毫无例外地都是通过诱变育种而明显提高其生产性能的。产性能的。（七）诱变育种（七）诱变育种 诱变诱变育种的

2、步骤育种的步骤：原始菌种原始菌种纯化纯化斜面斜面/肉汤培养肉汤培养单孢子单孢子/单细胞悬液单细胞悬液诱变剂处理诱变剂处理平板分离平板分离移至斜面移至斜面小试小试中试中试初筛初筛复筛复筛计算存活率计算存活率观察形态变异，观察形态变异，挑单菌落挑单菌落良种保藏良种保藏原菌种特性鉴定原菌种特性鉴定诱变育种的基本过程：诱变育种的基本过程：选择选择合适的出发菌株选择选择合适的出发菌株制备待处理的菌悬液制备待处理的菌悬液诱变处理诱变处理筛选筛选保藏和扩大试验保藏和扩大试验1.出发菌株的选择出发菌株的选择：出发菌株出发菌株用来用来育种处理的育种处理的起始菌株起始菌株出发菌株应具备：出发菌株应具备：对诱变剂的

3、敏感性高；对诱变剂的敏感性高；具有特定生产性状的能力或潜力；具有特定生产性状的能力或潜力；出发菌株的来源；出发菌株的来源；自然界直接分离到的野生型菌株：自然界直接分离到的野生型菌株：历经生产考验的菌株：历经生产考验的菌株：已经历多次育种处理的菌株：已经历多次育种处理的菌株：2.制备细胞悬液要求：菌体处于对数生长期，并使细胞处于同步生长；细胞分散且为单细胞，以避免表型迟延现象（phenotypic lag）;方法：玻璃珠打散10-15min;加.3%吐温80（表面活性剂）用无菌脱脂棉过滤。制备：物理诱变剂生理盐水（0.85%NaCl)化学诱变剂缓冲液 浓度：细菌、放线菌 108个/ml 霉菌、酵

4、母菌 106个/ml表型迟延现象表型迟延现象:指某一突变在指某一突变在DNA复制和细胞分裂后，才复制和细胞分裂后，才在表型上显示出来，造成不纯的菌落。在表型上显示出来，造成不纯的菌落。产生原因：产生原因：分离性迟延现象分离性迟延现象生理性迟延现象生理性迟延现象3.诱变处理：诱变剂的作用：提高突变的频率 扩大产量变异的幅度 使产量变异朝着正突变或负突变移动剂量的表示法：不同种类和不同生长阶段的微生物对诱变剂的敏感程度不同，所以在诱变处理前，一般应预先作诱变剂用量对菌体死亡数量的致死曲线，选择合适的处理剂量。致死率是最好的诱变剂相对剂量的表示方法。最适剂量的选择：产量性状的育种中多倾向于低剂量（致

5、死率在7080%）l选择诱变剂的种类：在选用理化因子作诱变剂时，在同样效果下，应选用最方便的因素；而在同样方便的情况下，则应选择最高效的因素。在物理诱变剂中，尤以紫外线为最方便，而在化学诱变剂中，一般可选用诱变效果最为显著的“超诱变剂”，如NTG。l简便有效的诱变方法：紫外线的照射最为方便。化学诱变剂的种类、浓度和处理方法尤其是中止反映的方法很多，实际工作时可参看有关书籍。一种较有效的简易处理方法的大致操作步骤是：先在平板上涂上出发菌株细胞，然后在平板上均匀地放上几颗很小的诱变剂颗粒（也可放吸有诱变剂溶液的滤纸片），经培养后，在制菌圈的边缘挑取若干突变菌落，分别制成悬浮液，然后将其涂在一般平板

6、表面使长出许多单菌落，最后可用影印培养法或逐个检出法选出突变种。诱变处理方式：诱变处理方式：单一因子处理：单一因子处理：复合因子处理：复合因子处理：两种以上因素两种以上因素先后使用先后使用 同时使用同时使用 单一因子重复使单一因子重复使用用4.菌种筛选菌种筛选4.1 筛选方案：筛选方案：实际工作中，为了提高筛选效率，往往将筛选工作分为实际工作中，为了提高筛选效率，往往将筛选工作分为初筛和复筛两步进行。初筛和复筛两步进行。初筛的目的：删去明确不符合要求的大部分菌株，把生初筛的目的：删去明确不符合要求的大部分菌株，把生产性状类似的菌株尽量保留下来，使优良性状的菌株不产性状类似的菌株尽量保留下来，使

7、优良性状的菌株不至于漏网；至于漏网；因此，初筛工作以量为主，测定的精确因此，初筛工作以量为主，测定的精确性还在其次；初筛手段应尽可能快速、简单。性还在其次；初筛手段应尽可能快速、简单。复筛的目的：确认符合要求的菌株；复筛的目的：确认符合要求的菌株；复筛以质为主，复筛以质为主，应精确测定每个菌株的生产指标。应精确测定每个菌株的生产指标。筛选是最为艰难的也是最为重要的步骤.可见，设计和采用效率高的筛选方案和方可见，设计和采用效率高的筛选方案和方法极其重要。法极其重要。以选育高产突变株为例，诱变育种的基本环节概括如下：第一轮：第一轮：一个出发菌株一个出发菌株选出选出200个菌株个菌株选出选出50株株选出选出5株株诱变处理初筛（每瓶一株）复筛（每瓶四株）第二轮：第二轮：5个出发菌株个出发菌株 选出选出50株株 选出选出5株株40株株40株株40株株40株株40株株诱变处理初筛复筛（每瓶一株）（每瓶四株）4.2 变异菌的一般筛选方法4.2.1 平皿快速检测法平皿快速检测法l变色圈法变色圈法l透明圈法透明圈法l生长圈法生长圈法l抑菌圈法抑菌圈法l梯度平板法梯度平板法4.2.2 摇瓶培养法摇瓶培养法