（一）微生物菌种的衰退 菌种退化通常是指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态 特征逐渐减退或消失的现象。常见的菌种衰退在形态上表现为分生孢子的减少或菌 落颜色的改变。在生理上常指菌种发酵能力的降低，有些菌的抗噬菌体能力下降。 对诱变育种而获得的高产变异株则常表现出恢复野生型性状等。但菌种的真正退化 必须与由于环境原因变化而引起菌种形态、和生理上的变异区别开来。如培养基中 微量元素缺乏会导致孢子数量减少，也会引起孢子颜色的改变。此外，温度、pH、 不同碳氮源都会导致菌种变化。但只要一旦恢复正常条件，这些现象就会消失。此 外，杂菌污染也会造成菌种退化的假象。因此，必须正确判断是否退化，才能找出 正确的解决办法。一般菌种退化是从量变到质变逐渐发生的，同时也是整个群体中 产量降低及其相联系的种种特性的变化，而不是指单个细胞的改变。 引起菌种退化的原因主要有： 1、基因突变 菌种退化的主要原因是有关基因的负突变。如果控制产量的基因发生负突变则 会引起产量下降，如果控制孢子生成的基因发生负突变则孢子性能就会下降。当然， 这些负突变都是自发形成的。经常处于旺盛生长状态的细胞比休眼状态细胞发生突 变的机率大得多。在发酵生产中常用营养缺陷型突变株，如缺陷型发生回复突变就 会使产量水平下降。如粘质赛氏杆菌(Serratia marcescens)H-2892 菌株生产力为 18g/L 组氨酸，经 5 次传代后因回复突变型增多，产量下降至 4g/L。很多抗生素生 物合成、产生气生菌丝和色素等性状都部分或全部受质粒基因控制。当菌株连续传 代、菌体发生质粒脱落而出现大量光秃型菌落，则生产能力也显著下降。 2、变异菌株性状分离 变异菌株性状分离也会引起高产型状的丧失。在菌种筛选工作中经常遇到初筛 摇瓶产量很高，复筛产量逐渐下降而被淘汰的现象，在霉菌中更为常见。这是一种 广义的退化现象。当诱变的单菌落是由一个以上孢子或细胞形成，而其中只有一个 孢子或细胞是高产时，在移接传代过程中，这个高产菌株数量减少，当然产量也就 下降。即使菌落是由一个孢子或单个细胞形成，只要它是多核细胞，在诱发突变中 核的变化不会都一样，随着菌种传代和核的分离也会使性状表现多样化，产量也会 随之变化，即使是单核孢子发生突变时，如果双链 DNA 上仅一条链上某个位点发生 变化，经移殖后也会出现性状分离。因此一个较稳定的变异株的获得必须经过多次 分离纯化。为了得到较多纯种，有人考虑提高诱变剂量，使单核细胞 DNA 双链中一 条链的某一点发生突变，另一条链完全失活不再复制来提高纯菌产生率。通过实验 得到下表所示数据。（一）微生物菌种的衰退 菌种退化通常是指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态 特征逐渐减退或消失的现象。常见的菌种衰退在形态上表现为分生孢子的减少或菌 落颜色的改变。在生理上常指菌种发酵能力的降低，有些菌的抗噬菌体能力下降。 对诱变育种而获得的高产变异株则常表现出恢复野生型性状等。但菌种的真正退化 必须与由于环境原因变化而引起菌种形态、和生理上的变异区别开来。如培养基中 微量元素缺乏会导致孢子数量减少，也会引起孢子颜色的改变。此外，温度、pH、 不同碳氮源都会导致菌种变化。但只要一旦恢复正常条件，这些现象就会消失。此 外，杂菌污染也会造成菌种退化的假象。因此，必须正确判断是否退化，才能找出 正确的解决办法。一般菌种退化是从量变到质变逐渐发生的，同时也是整个群体中 产量降低及其相联系的种种特性的变化，而不是指单个细胞的改变。 引起菌种退化的原因主要有： 1、基因突变 菌种退化的主要原因是有关基因的负突变。如果控制产量的基因发生负突变则 会引起产量下降，如果控制孢子生成的基因发生负突变则孢子性能就会下降。当然， 这些负突变都是自发形成的。经常处于旺盛生长状态的细胞比休眼状态细胞发生突 变的机率大得多。在发酵生产中常用营养缺陷型突变株，如缺陷型发生回复突变就 会使产量水平下降。如粘质赛氏杆菌(Serratia marcescens)H-2892 菌株生产力为 18g/L 组氨酸，经 5 次传代后因回复突变型增多，产量下降至 4g/L。很多抗生素生 物合成、产生气生菌丝和色素等性状都部分或全部受质粒基因控制。当菌株连续传 代、菌体发生质粒脱落而出现大量光秃型菌落，则生产能力也显著下降。 2、变异菌株性状分离 变异菌株性状分离也会引起高产型状的丧失。在菌种筛选工作中经常遇到初筛 摇瓶产量很高，复筛产量逐渐下降而被淘汰的现象，在霉菌中更为常见。这是一种 广义的退化现象。当诱变的单菌落是由一个以上孢子或细胞形成，而其中只有一个 孢子或细胞是高产时，在移接传代过程中，这个高产菌株数量减少，当然产量也就 下降。即使菌落是由一个孢子或单个细胞形成，只要它是多核细胞，在诱发突变中 核的变化不会都一样，随着菌种传代和核的分离也会使性状表现多样化，产量也会 随之变化，即使是单核孢子发生突变时，如果双链 DNA 上仅一条链上某个位点发生 变化，经移殖后也会出现性状分离。因此一个较稳定的变异株的获得必须经过多次 分离纯化。为了得到较多纯种，有人考虑提高诱变剂量，使单核细胞 DNA 双链中一 条链的某一点发生突变，另一条链完全失活不再复制来提高纯菌产生率。通过实验 得到下表所示数据