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1、第二节 工业微生物菌种的选育和鉴定,菌种获得,从菌种保藏机构直接购买所需的菌株 从自然界分离筛选 从生产过程中发酵水平高的批号中重新进行分离筛选,国内菌种保藏机构,1）普通微生物菌种保藏中心：中科院微生物研究所 2）农业微生物保藏管理中心：中国农科院 3）工业微生物保藏管理中心：中国食品发酵工业研究院 4）医药微生物保藏管理中心： 5）兽医微生物保藏管理中心：农业部兽医微生物研究所 6）CCTCC: Chinese Centre for Type Cultures Collections, Wuhan University, Wuhan, Hubei, 430072, China.,1）美国典
2、型菌种收藏馆（ATCC） 2）美国农业研究服务处菌种收藏馆 3）英国国立标准菌种贮藏所： 4）法国巴斯德研究所：教学科研免费 5）德国微生物和细胞收藏所 6）日本微生物菌种保藏联合会（JFCC）,国外菌种保藏机构,不承担鉴定业务，工业菌种收费保藏，教学科研菌种免费供应,不收集不能形成冻干保存的菌种,菌种选育,菌种选育工作大幅度提高了微生物发酵的产量，促进了微生物发酵工业的迅速发展。 通过菌种选育，抗生素、氨基酸、维生素、药用酶等产物的发酵产量提高了几十倍、几百倍、甚至几千倍。 菌种选育在提高产品质量、增加品种、改善工艺条件和产生菌的遗传学研究等方面也发挥了重大作用。 菌种选育的目的是改良菌种的
3、特性，使其符合工业生产的要求。,一、自然选育,在生产过程中，不经过人工诱变处理，根据菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程，叫做自然选育或自然分离。 自然选育： 从自然界分离获得菌株 根据菌种的自发突变进行筛选而获得菌种。,1. 从自然界分离获得菌株,样品采集 样品预处理 目的菌富集培养 菌种初筛 菌种复筛 菌种发酵性能鉴定 菌种保藏,采样,样品来源要广泛 微生物代谢特点和生产目的相结合 考虑微生物的生理类型 土壤样品：有机质含量和通风状况，pH，水分，季节，地理条件等,预处理,物理法：热处理、膜过滤、离心等 化学法：添加几丁质的培养基 诱饵法：花粉、毛发等,纯种分离,施加选择性压力分离法 控制培
4、养时的氧气、温度、pH、盐浓度、碳源等 添加抗生素,随机分离方法 生化诱导分析法（BIA）-诱导检测法-将大肠杆菌的lacZ基因连接在噬菌体的PL启动子下，当DNA损伤时，诱发阻遏蛋白CI分解，PL启动子启动lacZ基因转录，测定表达的-半乳糖苷酶活性来检测能损伤DNA的抗肿瘤药物的存在。,分离培养基,合成培养基精氨酸培养基，高氏合成一号培养基，天门冬素培养基，察氏培养基等 有机培养基Waksman培养基，Bennett培养基 几丁质培养基只有放线菌能够利用几丁质，生长的菌落小，白色，需转接到产可溶性色素的适当培养基上加以区分 HV培养基以土壤腐殖质为唯一碳源和氮源的培养基,总的要求：尽量使样
5、品中的全部放线菌都生长出来，而其他微生物（细菌和真菌）又尽可能不长。,抑制剂的使用,加入抗真菌试剂（制霉菌素、两性霉素B、放线菌酮、丙酸钠以及使真菌形成较小菌落的rose bengal等），抑制真菌生长； 加入抗细菌抗生素（青霉素、链霉素）抑制细菌生长，增加放线菌的分出率； 加入某些抗生素也可抑制部分放线菌，有利于分离到一定种类的放线菌。如新生霉素有利于分离北里孢菌属。,2. 从自发突变体中获得菌株,变异是育种的基础。 自然突变是指自然条件下出现的基因变化。 自发突变的频率较低，因此自然选育筛选出来的菌种，不能满足育种工作的需要。因而不能仅停留在“选”种，还要进行“育”种。如通过诱变剂处理菌株
6、，就可以大大提高菌种的突变频率，扩大变异幅度，从中选出具有优良特性的变异菌株诱变育种。,二、菌种鉴定,多 相 分 类,分 子 分 类,化 学 分 类,数 值 分 类,传 统 分 类,计算机应用,形态、生理生化特征,细胞壁、 细胞膜组成和结构等,DNA，RNA等,利用微生物多种不同的信息，包括表型的、基因型的和系统发育的信息，综合起来研究微生物分类和系统进化的过程。,1、经典分类鉴定方法,形态学特征 生理生化特征 血清学试验和噬菌体分型,在观察细菌的个体形态时，应注意有些细菌在生活周期中有多形性变化，要注意观察其幼龄菌体（小时）、生长对数期的菌体及老龄菌体的形态变化及革兰氏染色反应的变化。,细胞内含物,孢子,2、现代分类鉴定方法,（1）微生物遗传型鉴定 DNA 碱基组成（G+C mol%）分析 DNA-DNA杂交 rRNA同源性分析 以DNA为基础的分型方法,2、现代分类鉴定方法,（2）细胞化学成分特征分类法 细胞壁的化学组成 全细胞水解液的糖型和氨基酸类型 分支菌酸分析 脂肪酸组成及磷脂成分分析 醌类的分析 可溶性蛋白的质谱分析,非极性尾则由长链脂肪酸通过酯键连接在甘油的C1和C2位上组成，其链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异。,在极性头的甘油C3上，不同种微生物具有不同的R基，如磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸或磷脂酰肌醇等。,
