微生物的誘變育種

作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫微生物的誘變育種一、誘變育種中的幾個原則

指利用物理或化學(xué)誘變劑處理微生物群體細(xì)胞，促進(jìn)其突變率顯著提高，然后設(shè)法從中選取少數(shù)符合育種目的的突變株。2個主要環(huán)節(jié)：誘變（隨機(jī)）選用合適的誘變劑和誘變劑量處理大量均勻、分散的微生物細(xì)胞，以引起絕大多數(shù)細(xì)胞致死的同時，使存活個體中的突變頻率大大提高。篩選（定向）設(shè)計有效的篩選方法，將少量正變株中的優(yōu)良菌株挑選出來。（一）出發(fā)菌株（originalstrain）出發(fā)菌株指用于誘變育種的起始菌株。具有有利性狀（如高產(chǎn)、生長速度快、營養(yǎng)要求粗放、標(biāo)記明顯等）；對誘變劑敏感野生型菌株；從生產(chǎn)中選育的自發(fā)突變菌株；誘變獲得的高產(chǎn)菌株出發(fā)菌株的選擇標(biāo)準(zhǔn)：出發(fā)菌株的來源：（二）菌懸液的制備1.選用單細(xì)胞或單孢子懸液（均勻、分散）目的：①使每個細(xì)胞能均勻接觸誘變劑；

②減少表型延遲現(xiàn)象（誘變后性狀的分離及退化現(xiàn)象）2.同步培養(yǎng)（生理狀態(tài)一致）3.菌齡：對誘變劑最敏感時期

營養(yǎng)細(xì)胞：對數(shù)期孢子或芽孢：萌發(fā)前期4.菌懸液的制備方法

物理誘變：生理鹽水配制化學(xué)誘變：緩沖液配制5.菌懸液的濃度

酵母菌，霉菌的孢子：106個/mL

細(xì)菌，放線菌孢子：108個/mL

（三）誘變劑的選擇及處理方法1.誘變劑的選擇（高效，簡便）物理誘變劑：頻度低、大損傷，難修復(fù)，且操作簡便；化學(xué)誘變劑：頻度高，點(diǎn)突變，易回復(fù)突變，操作麻煩。(NTG——超誘變劑）UV是最常用的一種誘變劑2.劑量的選擇突變率隨劑量的增加而提高，但到達(dá)一定程度后，再提高劑量,反而會使突變率下降。正變較多出現(xiàn)在偏低劑量中，而負(fù)變較多出現(xiàn)在偏高劑量中。在產(chǎn)量變異工作中，常采用相對殺菌率為70~75%,甚至30~70%的劑量。UV的劑量:固定UV功率和照射距離,以照射時間長短來確定劑量多少。最適劑量：在提高突變率的基礎(chǔ)上，既能擴(kuò)大變異幅度，又能使變異向正突變范圍移動的劑量。常以殺菌率來表示相對劑量（劑量-存活率曲線）3.誘變處理方法單因素處理或多因素的復(fù)合處理：①同一誘變劑的重復(fù)使用；②兩種或多種誘變劑的先后使用；③兩種或多種誘變劑的同時使用.誘變育種的基本原則：選擇簡便有效的誘變劑；挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株；處理單細(xì)胞或單孢子懸液；選用最適的誘變劑量；充分利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)；利用和創(chuàng)造形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)；設(shè)計高效篩選方案；創(chuàng)造新型篩選方法。

誘變育種的程序：

出發(fā)菌株（純化）前培養(yǎng)（CM，培養(yǎng)至對數(shù)期）

菌懸液制備活菌計數(shù)

誘變預(yù)備實驗（劑量存活率曲線）

誘變處理（相對殺菌率為70-75%，30-70%）活菌計數(shù)

中間培養(yǎng)（CM，培養(yǎng)過夜，克服表型延遲）

突變株分離

初篩

復(fù)篩

生產(chǎn)性能試驗菌種（鑒定與）保藏

1.從生產(chǎn)中選育

2.定向培育優(yōu)良品種一般指用特定因素長期處理微生物群體，同時不斷地對它們