第五章微生物的菌种选育 比,它们所变化的范围要小得多 染色体数目的变化对生物的影响很大,对于微生物来讲,往往是致命的:染色体畸变对微 生物的影响次之。这两种遗传物质的变化都可以通过细胞遗传学的方法,借助显微镜观察 到。而基因座位内的变化,无法通过显微镜观察到,很多情况下,它只造成微生物遗传性 状发生变化,但不会引起菌体死亡,所以,它是诱变选育高产突变菌株的主要机制。 5.2.3自发突变与定向培育 早期人们认为微生物可“驯化”或“驯养”,出现一种“定向培育”技术,即在特定环 境下长期处理某一微生物培养物,同时不断地移种传代,以达到积累和选择合适的自发突 变体的古老的育种方法 由于自发突变的频率较低,变异程度不大,所以,用该法培育新菌种的过程十分缓慢 与后来的诱变育种、杂交育种、尤其是基因工程等育种技术相比,定向培育是一种守株待 兔式的被动育种方法,除某些抗性突变外,其它性状不是无法获得,就是需要相当长时间 才能奏效。 定向培育最为成功的例子是目前被广泛使用的卡介苗( BCG vaccine)。法国的卡尔密脱 ( Calmette)和介林( erin)把牛型的结核分枝杆菌接种在牛胆汁、甘油、马铃薯培养 基上,连续传代培养230代,前后经历13年时间,终于在1923年获得显著减毒的结核杆 菌一一卡介苗 早年,巴斯德曾用42℃去培养炭疽杆菌,经过20天后,该菌丧失产芽孢能力。经2-3 月后,菌体进一步失去致病能力,因而可用作活菌苗使用。利用它来接种,在预防牛、羊 的炭疽病方面,曾获得良好的成效。巴斯德也曾将疯狗的唾液注入健康兔子脑中长期传代 “驯化”,制成疫苗,救治狂犬病患者,开创了人类免疫学。当时,人们只是认为微生物与 禽畜一样,长期处在特定环境中是可以被“驯服”的,并没有认识到实际上利用了自发突 变 虽然定向培育作为一种古老而低效的育种方法现已被淘汰,但是人们仍然继续在利用 菌体的自发突变现象。例如从污染噬菌体的发酵液中分离得到抗噬菌体的菌株:又如在酒 精发酵工业中,曾有过一株分生孢子为白色的糖化菌“上酒白种”,就是在原来孢子为黑色 的宇佐美曲霉( Aspergillus usamii)3758发生自发突变后,及时从生产过程中挑选出来 的。这一菌株不仅产生丰富的白色分生孢子,而且糖化率比原来菌株强,培养条件也比原 菌株粗放。这也就是积极的菌种复壮工作 524诱变育种 诱变育种是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群,促进其突变率大幅 度提高,然后采用简便、快速和高效的筛选方法,从中挑选少数符合育种目的的突变株, 以供生产实践或科学研究用。 当前发酵工业和其他生产单位所使用的高产菌株,几乎都是通过诱变育种而大大提高 了生产性能的菌株。诱变育种除能提高产量外,还可达到改善产品质量、扩大品种和简化 生产工艺等目的。诱变育种具有方法简单、快速和收效显著等特点,故仍是目前被广泛使 用的主要育种方法之第五章 微生物的菌种选育 20 比，它们所变化的范围要小得多。 染色体数目的变化对生物的影响很大，对于微生物来讲，往往是致命的；染色体畸变对微 生物的影响次之。这两种遗传物质的变化都可以通过细胞遗传学的方法，借助显微镜观察 到。而基因座位内的变化，无法通过显微镜观察到，很多情况下，它只造成微生物遗传性 状发生变化，但不会引起菌体死亡，所以，它是诱变选育高产突变菌株的主要机制。 5.2.3 自发突变与定向培育 早期人们认为微生物可“驯化”或“驯养”，出现一种“定向培育”技术，即在特定环 境下长期处理某一微生物培养物，同时不断地移种传代，以达到积累和选择合适的自发突 变体的古老的育种方法。 由于自发突变的频率较低，变异程度不大，所以，用该法培育新菌种的过程十分缓慢。 与后来的诱变育种、杂交育种、尤其是基因工程等育种技术相比，定向培育是一种守株待 兔式的被动育种方法，除某些抗性突变外，其它性状不是无法获得，就是需要相当长时间 才能奏效。 定向培育最为成功的例子是目前被广泛使用的卡介苗(BCG vaccine)。法国的卡尔密脱 （Calmette）和介林（Guerin）把牛型的结核分枝杆菌接种在牛胆汁、甘油、马铃薯培养 基上，连续传代培养 230 代，前后经历 13 年时间，终于在 1923 年获得显著减毒的结核杆 菌——卡介苗。 早年，巴斯德曾用 42℃去培养炭疽杆菌，经过 20 天后，该菌丧失产芽孢能力。经 2-3 月后，菌体进一步失去致病能力，因而可用作活菌苗使用。利用它来接种，在预防牛、羊 的炭疽病方面，曾获得良好的成效。巴斯德也曾将疯狗的唾液注入健康兔子脑中长期传代 “驯化”，制成疫苗，救治狂犬病患者，开创了人类免疫学。当时，人们只是认为微生物与 禽畜一样，长期处在特定环境中是可以被“驯服”的，并没有认识到实际上利用了自发突 变。 虽然定向培育作为一种古老而低效的育种方法现已被淘汰，但是人们仍然继续在利用 菌体的自发突变现象。例如从污染噬菌体的发酵液中分离得到抗噬菌体的菌株；又如在酒 精发酵工业中，曾有过一株分生孢子为白色的糖化菌“上酒白种”，就是在原来孢子为黑色 的宇佐美曲霉（Aspergillus usamii）3758 发生自发突变后，及时从生产过程中挑选出来 的。这一菌株不仅产生丰富的白色分生孢子，而且糖化率比原来菌株强，培养条件也比原 菌株粗放。这也就是积极的菌种复壮工作。 5.2.4 诱变育种 诱变育种是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变率大幅 度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株， 以供生产实践或科学研究用。 当前发酵工业和其他生产单位所使用的高产菌株，几乎都是通过诱变育种而大大提高 了生产性能的菌株。诱变育种除能提高产量外，还可达到改善产品质量、扩大品种和简化 生产工艺等目的。诱变育种具有方法简单、快速和收效显著等特点，故仍是目前被广泛使 用的主要育种方法之一