微生物菌種復(fù)壯與保藏課件

1、第十一章 工業(yè)微生物菌種復(fù)壯與保藏第一節(jié) 菌種的退化與復(fù)壯第二節(jié) 工業(yè)微生物菌種的保藏退化的自發(fā)性：微生物菌種在傳代繁殖中受環(huán)境條件的影響，多數(shù)情況下會(huì)出現(xiàn)退化。退化不是突然發(fā)生的，而是從量變到質(zhì)變的逐步演變的過(guò)程。退化的可延緩性：要求菌種永遠(yuǎn)不退化是不可能的，但積極采取措施，可使菌種優(yōu)良特性延緩?fù)嘶?。延緩?fù)嘶乃悸罚涸诹私饩N退化原因后，減少傳代，科學(xué)保藏，經(jīng)常純化分離。保藏方法通常有兩類(lèi)：一類(lèi)保藏時(shí)間較短，如瓊脂營(yíng)養(yǎng)斜面等另一類(lèi)保藏時(shí)間較長(zhǎng)，如沙土法等 保藏方法的基本原理是抑制菌種的代謝活動(dòng)，使之停止繁殖，處于休眠狀態(tài)。第一節(jié) 菌種的退化與復(fù)壯一、菌種退化的定義生產(chǎn)菌種或選育過(guò)程中篩選出來(lái)

2、的較優(yōu)良菌株，由于進(jìn)行移接傳代或保藏之后，群體中某些生理特征和形態(tài)特征逐漸減退或完全喪失的現(xiàn)象。二、菌種退化的原因(一) 基因突變(二) 連續(xù)移代(三) 培養(yǎng)和保藏條件的影響(一) 基因突變1. 基因突變導(dǎo)致菌種退化2. 質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種退化(二) 連續(xù)移代(三) 培養(yǎng)和保藏條件的影響不良培養(yǎng)條件如營(yíng)養(yǎng)成分、溫度濕度、pH值、通氣量等和保藏條件如營(yíng)養(yǎng)、含水量、溫度、氧氣等，不僅會(huì)誘發(fā)低產(chǎn)基因型菌株的出現(xiàn)，而且會(huì)造成低產(chǎn)基因和高產(chǎn)基因細(xì)胞的數(shù)量比發(fā)生變化。培養(yǎng)基條件影響不同類(lèi)型細(xì)胞或細(xì)胞核的數(shù)量培養(yǎng)基也會(huì)影響菌種形態(tài)特征和培養(yǎng)特征不良的環(huán)境，如溫度、濕度、pH值、氧氣等都會(huì)不同程度的引起菌種退化

3、。三、菌種退化的防止1. 盡量減少傳代：減少自發(fā)突變的幾率。2. 菌種經(jīng)常純化：3. 創(chuàng)造良好培養(yǎng)條件：適合原種的生長(zhǎng)。4. 用單核細(xì)胞移植傳代：孢子。5. 采用有效的菌種保藏方法：數(shù)量性狀。四、菌種的復(fù)壯及其方法(一) 菌種復(fù)壯的原理人們通過(guò)人工選擇法分離篩選出那些原有優(yōu)良性狀的個(gè)體，使菌種獲得純化，這一過(guò)程即復(fù)壯?！蔼M義復(fù)壯”：在菌種已發(fā)生退化的情況下，通過(guò)純化分離和測(cè)定生產(chǎn)性能等方法，從退化群體中找出少數(shù)尚未衰退的個(gè)體，進(jìn)一步繁殖，以達(dá)到恢復(fù)該菌種原有典型性狀的一種消極措施。“廣義復(fù)壯”：在菌種的生產(chǎn)性能尚未退化前就經(jīng)常有意識(shí)地進(jìn)行純種分離與生產(chǎn)性能的測(cè)定工作，以保持菌種穩(wěn)定的生產(chǎn)性狀，

4、甚至使其逐步提高的一種積極措施。(二) 菌種復(fù)壯的主要方法1. 純種分離2. 淘汰法：低溫處理3. 宿主體內(nèi)復(fù)壯法：寄生性微生物第二節(jié) 工業(yè)微生物菌種的保藏一、菌種保藏1. 定義：在廣泛收集實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)菌種、菌株的基礎(chǔ)上，將它們妥善保藏，使之達(dá)到不死、不衰、不污染以便于研究、交換和使用的目的。2. 菌種保藏方法的共同特點(diǎn)(1) 挑選典型菌種的優(yōu)良純種，最好采用休眠體；(2) 創(chuàng)造一個(gè)適合長(zhǎng)期休眠的環(huán)境條件，如干燥、低溫、缺氧、避光、缺乏營(yíng)養(yǎng)以及添加保護(hù)劑或酸度調(diào)節(jié)劑等。3. 常用的菌種保藏方法(1) 斜面保藏方法(2) 液體石蠟保藏法(3) 干燥保藏法(4) 冷凍干燥保藏法(5) 真空干燥法(

5、6) 液氮超低溫保藏法(7) 液相保藏法(1) 斜面保藏方法主要影響因素：A. 菌種保藏培養(yǎng)基a. 營(yíng)養(yǎng)成分貧乏，氮源略多，而糖類(lèi)少；b.培養(yǎng)基交替：保藏斜面在傳代過(guò)程中，營(yíng)養(yǎng)貧乏和豐富培養(yǎng)基交替使用，有利于保持菌種的優(yōu)良特性；c.碳、氮源：配制斜面保藏培養(yǎng)基時(shí)，要選擇那些不易引起菌種回復(fù)突變的碳、氮源；d. 斜面保藏培養(yǎng)基最好用植物等天然有機(jī)物浸出汁配制，有利于保持菌種活性。B. 培養(yǎng)條件優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)便有效，特別適合于非長(zhǎng)期保藏的菌種以及不能采用低溫干燥方法保藏的菌種。缺點(diǎn)A.存在自發(fā)突變：由于斜面含有營(yíng)養(yǎng)和水分，菌種生長(zhǎng)繁殖未完全停止，代謝活動(dòng)仍微弱進(jìn)行。B. 移植代數(shù)多：比其他保藏方法多，易發(fā)

6、生變異和引起退化；C. 傳代頻繁：不僅影響菌種質(zhì)量，也容易造成雜菌污染；D. 水分蒸發(fā)：造成濃度增高，滲透壓加大，易引起菌種退化甚至死亡。(1) 斜面保藏方法(2) 液體石蠟保藏法其實(shí)是斜面保藏的一種方式，它比斜面保藏的好處是因?yàn)樵谛泵嬷屑尤胧炗?，保存期間可以防止培養(yǎng)基水分蒸發(fā)并隔絕氧氣，克服了斜面保藏的缺點(diǎn)。(3) 干燥保藏法自然界中不少微生物由于可產(chǎn)生孢子或芽孢，在干燥環(huán)境中抵抗力強(qiáng)，不易死亡，因此把菌種接種到一些適宜的載體上，人為創(chuàng)造干燥環(huán)境，能夠達(dá)到菌種保藏的目的。常用干燥保藏方式砂土保藏法濾紙條保藏法無(wú)水硅膠保藏法麩皮保藏法(4) 冷凍干燥保藏法用保護(hù)劑制備菌懸液，然后將含菌樣快速降至冰凍狀態(tài)，減壓抽真空，使冰升華成水蒸氣排出，從而使含菌樣脫水干燥，并在真空狀態(tài)密封瓶口隔絕空氣，造成無(wú)氧的真空環(huán)境，置于低溫保存。(5) 真空干燥法(6) 液氮超低溫保藏法(7) 液相保藏法A. 蒸餾水保藏法B. 磷酸鹽緩沖液保藏法C. 食鹽溶液保藏法二、菌種保藏注意事項(xiàng)1. 保藏菌種要用良好的培養(yǎng)基，采用新鮮培養(yǎng)的菌種；2. 操作中應(yīng)嚴(yán)格無(wú)菌操作；3. 注意保藏菌種的制備質(zhì)量4. 為防止菌種退化，應(yīng)創(chuàng)造最適宜的保藏條件；5. 嚴(yán)格控制傳代次數(shù)；6. 恢復(fù)培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)移接到保藏前相同培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，以維持優(yōu)良性能的穩(wěn)定性。工業(yè)微生物育種學(xué)總結(jié)主要內(nèi)容定