第二讲菌种保藏
(二)诱变育种
用各种物理、化学的因素人工诱发基 因突变,从而获得高生产能力的菌种。 诱变剂:能够提高生物体突变频率的物质。
{ 物理:紫外线,快中子
诱变剂的种类 化学:硫酸二乙酯,亚硝基胍
1.诱变育种的主要环节 (1)以合适的诱变剂处理细胞悬浮液
——诱变 (2)用合适的方法淘汰负效应变异株,
选出性能优良的正变异株——筛选
青霉
桔青霉
3. 根霉属(Rhizopus ) 米根霉(R. oryzae) 华根霉(R. chinensis)
4. 红曲霉属(Monascus)
(四)酵母(yeast)
1. 酵母属(Saccharomyces) 2. 啤酒酵母(Saccharomyces
cerevisiae) 2.假丝酵母属(Candida)
产朊假丝酵母(Candida utilis) 3.毕赤酵母属(Pichia)
(五)其它微生物
1.担子菌(basidiomycetes)即菇 类(mushroom) 2. 藻类(alga)
几 种 菌 落
(六)噬菌体(phage)
危害以细菌和放线菌为 生产菌株的发酵工业。
二、微生物发酵工业对菌种的要求
第一节 菌种选育
一、发酵工业常见微生物
(一)细菌(bacteria)
醋杆菌属(Acetobacter) 乳杆菌属(Lactobacillus) 芽孢杆菌属(Bacillus) 短杆菌属(Brevibacterium) 棒杆菌属(Corynebacterium)
(二)放线菌(actinomyces) 最大的经济价值在于产生多种抗生素
从最后稀释菌液中吸取 0.1mL菌液, 置入准备好的无菌琼脂内。
将三角玻璃棒浸于酒精中
将三角玻璃棒在火焰上燃烧 (须注意勿使燃烧中的酒精滴入酒精瓶中,引起燃烧)
使用玻璃棒将菌液均匀涂布开来,将培养皿置于 恒温培养箱中隔天观察菌落源自目,再依照稀释倍数 推算出菌液浓度。
(4) 生产性能的测定 一般采用两步法:
步骤八
重复第六以及第七步骤,由第七步骤的 第二区中划出第三区,如右上图。
步骤九
重复第六以及第七步骤,由第八步骤的第三 区中划出第四区,划满剩下的空间。完成后 的营养平板,如右上图。
步骤十
在营养平板上贴好标签,标示好接 种日期、操作者姓名、菌种学名以及培 养基名称。
固体培养基的稀释涂抹接种法
需要使用的仪器——震荡机
2.诱变处理的基本方法 1)诱变剂的选择
(1)诱变剂选择的原则: ①根据实际操作方便; ②采用已成功的经验; ③考虑诱变剂的作用机制,选择不同的方法。 如紫外线作用于DNA分子的嘧啶上,而亚
硝酸作用于DNA分子的嘌呤上,二者混合使用 可使突变谱增宽,但需经过多次分离纯化才可获 得稳定的变异株。
(2)诱变剂剂量的选择: 能够提高正变异幅度的诱变剂量,称为诱变剂
步骤二
轻触营养平板上无菌的琼脂处冷却
步骤三
以接种针轻触菌落,使接种针上沾有细菌。
步骤四
更换一个新的无菌营养平板
步骤五
将接种针上的细菌划于一个新的营养平板 上。此为第一菌区 。
步骤六
重复第一步骤,将接种针以火焰灭菌法 灭菌,然后轻触琼脂无菌处冷却。
步骤七
由第五步骤的第一区中划出第二 区,如右上图。
分离放线菌时加入植物、岩石、有机混合腐 质等的浸出液作为促生因子,也可用营养贫瘠 或含几丁质的琼脂培养基。
分离霉菌用低碳/氮比的培养基,再加入一 定的抗生素;微酸性培养基。也可加入1: 3000的玫瑰红
(3) 纯种分离 ①划线法:简单、快捷。 ②稀释法:菌落单一均匀。
划线分离法:
步骤一
接种针先以火焰灭菌法灭菌
1.生长迅速,目的产物产量高。 2.易控制培养条件,发酵周期较短。 3.抗杂菌和噬菌体的能力强。 4.不易变异和退化,不产生任何有害物质和毒素。
三、工业微生物菌种的选育
(一)自然选育
1. 自然选育的目的: (1)保持菌种优良性状的稳定性 (2)减少变异或降低变异退化的速度 (3)获得优良菌种
2.自然选育的方法 采样、增殖培养、分离培养和筛选。 (1)采样 ①土样(野生性菌株) ②发酵液(生产性菌株)
初筛:以量为主 复筛:以质为主
①初筛: 通过表现形态来淘汰不良菌株
从菌落的大小、生长速度、颜色、孢子形 成等形态特征分析判断,去除可能低产的菌 落,而将高产性菌落分离、筛选出来。使琼 脂平板培养基上的主要菌落占90%以上。
②复筛 经过分离培养,在平板上出现
很多单个菌落,通过菌落形态观察,选出所需 菌落,然后取菌落的一半进行菌种鉴定,对于 符合目的菌特性的菌落,可将之转移到试管斜 面纯培养。
复筛的菌种应及时保存,避免过多传代而 造成新的退化。
a.通过目的代谢产物的考察 通过摇瓶培养进行复筛,以进一步考察
菌种的生产能力的稳定性。 b.传代的稳定性试验
随着菌种的逐级扩大,经过多次传代产 量仍保持稳定的菌种才能用于生产。
在传代过程中要保持试验条件的一致性, 以便能正确的反应各代间生产能力的差异。
吸取准备好欲稀释的菌液
吸取充分均匀后的菌液
取含有 9mL无菌水之试管,将试管口过火灭菌。 将菌液置入,此时试管须做记号为第一次稀释。
将 试 管 于 震 荡 机 上 , 使 菌 液 混 合 均 匀
取出试管中的第一次十倍稀释菌液1mL, 加入另一个新的含9mL无菌水的试管中。 重复此步骤直至所需要的稀释浓度。
(2)增殖培养 方法: ①控制培养基成分 ②控制培养条件 ③抑制不需要的菌类 一般情况下采来的样品可以直接进行分离培养,
但如果样品种所含菌类的含量不多,而有大量的 杂菌时,可以通过选择性配制培养基(营养成分、 添加抑制剂)、选择一定的培养条件(如培养温 度、培养基的酸碱度)来控制。
分离细菌时可加入制霉菌素或放线菌酮, 抑制真菌生长。G-菌时可加入结晶紫、煌绿、 胆汁。培养基呈微碱性。
链霉菌(Streptomyces) 小单孢菌属(Micromonospora)
蜡样芽孢杆菌 乳酸杆菌
(三)霉菌(mould)
1.曲霉属(Aspergillus) 黑曲霉(A. niger) 米曲霉(A. oryzae) 黄曲霉(A. flavus)
2.青霉属(Penicillum) 桔青霉(P. citrinum)