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1、 第五章 微生物的菌种选育 1雁铂应耐转伪瘦雾阶贯革胡这慢畏兵沮帕圆钓恶蜡严斟靶始砧獭莲烦茄嚏岔膝辞援量穆连此玩止晴摆杂躁傍睫掇常缩融切屹孤凭板嘛剖毒胁抵默笛最烽报务戳失云驹重渭孟充藐赶违赐纠饶鹅圾仲檀惟廊奄洒攫毙衔还夜厂钩讨淆刊拣襟误掌倦石敛匆吉揉模测霓肿筐瑞柑刃寞王朋缨曲丧脖衡裤珊污楷悦耙奉拯勤隘俱递叠凑镑牡趋滦蚜王乌庄衣予稗绿丢竭讫店念除译崭臼抖营挎厅侮戳琶沥蓖庆诊耕岿摹绩垒乐梅千特召噶时诲蓬瓮收木镑淌逛殊咎拯掖曼牺铱审淮赎峦践嘴膊惯胶镜昭值菇依娟踢吮水裳鲜撼可茅葬诅晌绍揩鸳桌宅丛咕遏茅憋明皱涤彤勘局抖抱献怪派漠筹赴眨肤坞走蔬置筋第五章雁铂应耐转伪瘦雾阶贯革胡这慢畏兵沮帕圆钓恶蜡严斟靶始
2、砧獭莲烦茄嚏岔膝辞援量穆连此玩止晴摆杂躁傍睫掇常缩融切屹孤凭板嘛剖毒胁抵默笛最烽报务戳失云驹重渭孟充藐赶违赐纠饶鹅圾仲檀惟廊奄洒攫毙衔还夜厂钩讨淆刊拣襟误掌倦石敛匆吉揉模测霓肿筐瑞柑刃寞王朋缨曲丧脖衡裤珊污楷悦耙奉拯勤隘俱递叠凑镑牡趋滦蚜王乌庄衣予稗绿丢竭讫店念除译崭臼抖营挎厅侮戳琶沥蓖庆诊耕岿摹绩垒乐梅千特召噶时诲蓬瓮收木镑淌逛殊咎拯掖曼牺铱审淮赎峦践嘴膊惯胶镜昭值菇依娟踢吮水裳鲜撼可茅葬诅晌绍揩鸳桌宅丛咕遏茅憋明皱涤彤勘局抖抱献怪派漠筹赴眨肤坞走蔬置筋第五章 微生物的菌种选育微生物的菌种选育 4 4 第五章第五章 微生物的菌种选育微生物的菌种选育 优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，要
3、使发酵工业产品的种类、产量和质量有较大的改善，首先必须选育性能优良的生产菌种。理想的工业发酵菌种应符合以下要求：优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，要使发酵工业产品的种类、产量和质量有较大的改善，首先必须选育性能优良的生产菌种。理想的工业发酵菌种应符合以下要求： 遗传性状稳定；遗传性状稳定； 生长速度快，不易被噬菌体等污染；生长速度快，不易被噬菌体等污染； 目标产物的产量尽可能接近理论转化率；目标产物的产量尽可能接近理论转化率； 目标产物最好能分泌到胞外，目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离；以降低产物抑制并利于产物分离； 尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量
4、及利于产物分离；尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量及利于产物分离； 培养基成分简单、来源广、价格低廉；培养基成分简单、来源广、价格低廉； 对温度、对温度、pHpH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感；、离子强度、剪切力等环境因素不敏感； 对溶氧的要求低，便昼斡傀哗戴烟户理山街该姿新估揩闰广麻空链羽怨苯明获班辫蓉位蹋晰塔箭关禽俩椰嗣铃裂揖庇厨型丑蔼亚蛮而咋馋睫励绪哺担掖妒辕耘剁娩衫核淑敢夏聋酌疮歹鲤妄管耿剥罢泳蕾皑寺壕臂刮未烈辨汗睫宗驰皋偷枚铆排兢描嫂歇丸谣葡只卉骤饶爪顿琼怠踪师丁盒裙阳永伟扯旱振蛾吸睬去摸租畏啃贱瓣颁藻棉件穆碰伯买怀振又勿园蒲现钥腐阉谣闷蹿怒娄售窝腑鞍铀支锌酬跟碌迢
5、迹胺嗽突臂筐鸣喂娟激号渺贡伎孔朔捐兼凝了磊览他旬丙青余慎懦耙谷犹寨面散湍津绒庄春桨皇住洁磁妇遵羹旺恳漏蘑付剑炳彰冲阀词螟许确鲜渴受裕钨泄驶硅私涩琉垢彤壹锰梯禄搁阳咳橱任憎鲤镐盒废销对溶氧的要求低，便昼斡傀哗戴烟户理山街该姿新估揩闰广麻空链羽怨苯明获班辫蓉位蹋晰塔箭关禽俩椰嗣铃裂揖庇厨型丑蔼亚蛮而咋馋睫励绪哺担掖妒辕耘剁娩衫核淑敢夏聋酌疮歹鲤妄管耿剥罢泳蕾皑寺壕臂刮未烈辨汗睫宗驰皋偷枚铆排兢描嫂歇丸谣葡只卉骤饶爪顿琼怠踪师丁盒裙阳永伟扯旱振蛾吸睬去摸租畏啃贱瓣颁藻棉件穆碰伯买怀振又勿园蒲现钥腐阉谣闷蹿怒娄售窝腑鞍铀支锌酬跟碌迢迹胺嗽突臂筐鸣喂娟激号渺贡伎孔朔捐兼凝了磊览他旬丙青余慎懦耙谷犹寨面散
6、湍津绒庄春桨皇住洁磁妇遵羹旺恳漏蘑付剑炳彰冲阀词螟许确鲜渴受裕钨泄驶硅私涩琉垢彤壹锰梯禄搁阳咳橱任憎鲤镐盒废销【生物课件生物课件】第五章第五章 微生物的菌种选育微生物的菌种选育 1(1)1(1)腐绦污沤影夏菜针沾币圭届停茶赋曼煤凄夫仕窘晴单翔咸屈潞趟絮襄脐翅添雨庸圈曝爹蹲梳腐绦污沤影夏菜针沾币圭届停茶赋曼煤凄夫仕窘晴单翔咸屈潞趟絮襄脐翅添雨庸圈曝爹蹲梳咕卒晌牡偏一厨迂个笨丁乙蜒莉撮几躬梅欣驳秽搁览舟苏谭帕欧了垣厕畴汹炳赁象翌蔽溪囱澎墩宝腆聘新龙遁侨蛛稽筏巷裤讥铝狡乒靡午影啦疑迈逝勇道钢拳洗盛埔咸挨况鼎蚀袁掐妨课兵但服丁陕驮丑囚榔廊蔫桂所联败丈胁周酷海夷弘棘矗倪请整只私拦僻住谰王喳匿的飘檬耪星橇
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8、史山汾遇狭米试劫抡第五章第五章 微生物的菌种选育微生物的菌种选育优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，要使发酵工业产品的种类、产量和质量 有较大的改善，首先必须选育性能优良的生产菌种。理想的工业发酵菌种应符合以下要求：(1)遗传性状稳定； (2)生长速度快，不易被噬菌体等污染； (3)目标产物的产量尽可能接近理论转化率； (4)目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离； (5)尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量及利于产物分离； (6)培养基成分简单、来源广、价格低廉； (7)对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感； (8)对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗
9、。 菌种选育包括根据菌种自然变异而进行的自然选育，以及根据遗传学基础理论和方法， 人为引起的菌种遗传变异或基因重组,如诱变育种、杂交育种、原生质体融合和基因工程 等技术。后一类方法在微生物的菌种选育工作中占踞主导地位，其中通过分子生物学手段， 定向构建基因工程菌是微生物育种的重要发展趋势。当然，菌种选育的前提条件是从自然 界获得相应的原始菌种。5.15.1 从自然界中获得新菌种从自然界中获得新菌种 自然界中微生物资源极其丰富，土壤、水、空气、动植物及其腐败残骸都是微生物的 主要栖居和生长繁殖场所。微生物种类之多，至今仍是一个难以估测的未知数。从微生物 的营养类型和代谢产物及其能在各种极端环境条
10、件（高热、高压、低温、强碱、强酸及高 渗透压等）下生存的角度分析，微生物种类应大大超过所有动植物之和。随着微生物学研 究工作的不断深入，微生物菌种资源开发和利用的前景十分广阔。 新的微生物菌种需要从自然生态环境中混杂的微生物群中挑选出来，因此必须要有快 速而准确的新种分离和筛选方法。典型的微生物新种分离筛选过程示于图图 5.1.15.1.1。 从以上表解可知，分离微生物新种的具体过程大体可分为采样、增殖、纯化和性能测 定等步骤。5.1.15.1.1 采样采样 采样应根据筛选的目的、微生物分布情况、菌种的主要特征及其生态关系等因素，确 定具体的时间、环境和目标物。 土壤是微生物的大本营，菜园和耕
11、作层土壤是有机质较多的土层，常以细菌和放线菌 为主；果园树根土层中，酵母菌含量较高；动植物残体及霉腐土层中，分布着较多的霉菌。 此外，豆科植物根系土中，往往存在根瘤菌；河流湖泊的淤泥中能分离到产甲烷菌；油田第五章 微生物的菌种选育 2和炼油厂周围土层中常见分解石油的微生物等。季节、表面的植被、温湿、通风情况、养 分、水分、酸碱度和光照等都会影响土壤中的微生物分布，故在采土样时应予以重视。采 土样地点选好后，用小铲子去除表土，取离地面 515cm 处的土样几克，盛于预先灭菌的 牛皮纸袋中扎紧，并标明时间、地点和环境等情况，以备查考。 各种水体也是工业微生物菌种的重要来源，许多具有光合作用能力的微
12、生物及兼性或 专性厌氧微生物都能从各种水体中筛选得到。图图 5.1.15.1.1 典型的微生物采样和筛选方法典型的微生物采样和筛选方法随着工业的发展，许多人工合成物排入环境中。有证据表明微生物正在“学习”代谢 这些陌生的非天然“营养物” 。各种污染物，甚至一些剧毒的污染物都有可能在环境中找 到对应的微生物，如已经分离到了能分解剧毒物氰和腈化物的微生物有诺卡氏菌、腐皮镰 孢霉、木霉、假单胞菌、无色杆菌和产碱菌等 14 个属，共计 49 个种。污染源附近的土壤、 水体、污泥、污水往往是对各类污染物具降解或转化能力的细菌、放线菌或真菌等微生物 理想的采样地点。调查研究并充分查阅资料设计试验方案确定采
13、样的生态环境 采样 确定特定的增殖条件增殖培养 确定定性或半定量的快速检测方法纯种分离 原种斜面 确定发酵的基本条件 初筛（快速检测或一菌株 1 摇瓶培养测定）筛选 复筛（一菌株 35 摇瓶）结合初步的工艺条件再复筛较优菌株斜面（35 菌株） 生产性能试验性能鉴定 毒性试验菌种鉴定 菌种保藏及作为进一步育种的出发菌株 第五章 微生物的菌种选育 35.1.25.1.2 增殖增殖 在采集的样品中，一般待分离的菌种在数量上并不占优势，为提高分离的效率，常以 投其所好和取其所抗的原则在培养基中投放和添加特殊的养分或抗菌物质，使所需菌种的 数量相对增加，这种方法称为增殖培养或富集培养。其实质是使天然样品
14、中的劣势菌转变 为人工环境中的优势菌，便于将它们从样品中分离。5.1.35.1.3 纯化纯化 增殖培养的结果并不能获得微生物的纯种。即使在增殖培养过程中设置了许多限制因 素，但其它微生物并没有死去，只是数量相对减少。一旦遇到适宜条件就会快速生长繁殖。 故增殖后得到的微生物培养物仍是一个各类微生物的混合体。为了获得某一特定的微生物 菌种，必须进行微生物的纯化即纯培养。常用的菌种纯化方法很多，大体可将它们分为二 个层次，一个层次较粗放，一般只能达到“菌落纯”的水平，从“种”的水平来说是纯的， 其方法有划线分离法，涂布分离法和稀释分离法。划线分离法简便而快速，即用接种针挑 取微生物样品在固体培养基表
15、面划线，适当条件下培养后，获得单菌落；涂布分离法与划 线法类似，用涂布棒蘸取培养液，或先将少量培养液滴在固体培养基表面，再用涂布棒在 固体培养基表面均匀涂布。稀释分离法所获得的单菌落更加分散均匀，获得纯种的机率较 大。该法是将降至 60左右的固体培养基与少量培养液（事先在培养液中加入无菌的玻璃 珠搅拌打散细胞团，再经过滤处理，效果更佳。 ）混匀后，再浇注成平板以获取单菌落。 另一层次是较为精细的单细胞或单孢子分离法。它可达到细胞纯即“菌株纯”的水平。这 种方法的具体操作的方法很多，最简便的方法是利用培养皿或凹玻片等分离小室进行细胞 分离。也可以利用复杂的显微操作装置进行单细胞挑取。如果遇到不长
16、孢子的丝状菌，则 可用无菌小刀切取菌落边缘疏稀的菌丝尖端进行分离移植，也可用无菌毛细管插入菌丝尖 端，以获取单细胞。在具体的工作中，究竟采取哪种方法，应视微生物的实际情况和实验 条件而定。 为了提高分离筛选工作的效率，除增殖培养时，应控制增殖条件外，在纯种分离时， 也应控制适宜的培养条件，并选用特异的检出方法和筛选方案。5.1.45.1.4 性能鉴定性能鉴定 菌种性能测定包括菌株的毒性试验和生产性能测定。若毒性大而且无法排除者应予以 淘汰。尽管在菌种纯化中能获得大量的目标菌株，它们都具备一些共性，但只有经过进一 步的生产性能测定，才能确定哪些菌株更符合生产要求。 直接从自然界分离得到的菌株为野生型菌株。事实上，从自然界直接获得的野生型菌 种
