微生物诱变育种的基本程序及操作要点有哪些？

北京百欧博伟生物技术有限公司

2024/06/18 16:14

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微生物诱变育种的基本程序及操作要点有哪些？

一、诱变育种基本程序

微生物诱变育种一般按照图12-1所示工作程序进行。

二、诱变育种的操作要点

（一）出发菌株的选择

用来进行诱变的菌株称为出发菌株。诱变育种的目的在于提高微生物代谢产物的产量、改进质暈或产生新的代谢产物。因此，选择出发菌株对诱变效果尤为重要。

1、作为出发菌株疢对诱变剂敏感，变异幅度大。

2、从自然界分离到的野生型菌株，对诱变剂敏感，易发生正向突变。由自发突变经筛选得到的菌株也属于野生型菌株。

3、经诱变处理获得的高产菌株再诱变时易出现负突变，继续提高产量较难，不易直接作出发菌株。

4、选择易于表现出基因发生改变的单倍体细胞，酵母菌二倍体细胞很稳定，应该挑选异宗接合的单倍体菌株或用子囊孢子进行诱变。

5、选择单核或细胞核少的细胞，在霉菌的诱变育种中，多采用分生孢子或孢子囊孢子进行诱变处理。

(二）细胞悬液的制备

1、采用生理状态一致的单细胞或单孢子进行诱变处理，不可能使细胞均匀地接触诱变剂，还可以减少分离性表型延迟现象的发生。因此，诱变处理前的细胞应尽可能达到同步培养和对数生长期状态。

2、一般诱变处理真菌孢子或酵母菌营养细胞，其细胞悬液浓度应为106个/ml而细菌营养细胞或放线菌孢于浓度为108个/ml，细胞悬液浓度可用平板计数法和血球计数板法测定。

3、一般情况，使用物理诱变剂处理时，用生理盐水配制细胞悬液；而使用化学诱变剂处理时，由于pH变化易引起诱变剂性质的改变而都使用缓冲液配制细胞悬液。

(三）诱变剂和处理方法的选择

1、诱变剂的选择对诱变剂的要求是使遗传物质改变大，难于产生回复突变，这样获得的突变株突变性状稳定。亚硝基胍(NTG)和甲基磺酸己酯(EMS)等烷化虽能引起高频度的变异，但它们多是引起碱基对转换突变，易发生回变；而能引起染色体大损伤或移码的紫外线、γ-射线等诱变剂，其有优越性能。

2、诱变剂量的选择选择最适诱变剂量，也就是在提高突变率的基础上，即能扩大变异幅度，又能使变异向正向突变范围移动的剂量。研究方向正向突变多出现在偏低剂量中，形态变异多发生在偏高剂量中，而一般形态变异多趋向于降低产量。

3、诱变处理方法的选择

（1）紫外线与光复活的交替处理，能使紫外线诱变作用得到显著增强。多次紫外线照射后，并在每次照射后进行-次光复活，突变率将大大提高。

（2）诱变剂的复合处理有一定的协同效应，复合处理有以下几种方式：两种或多种诱变因子先后使用；同—种诱变剂重复使用；两种或两种以上诱变剂的交替使用等。

(四）中间培养

突变基因的出现并不意味着突变表型的出现，表型的改变落后于基因型改变的现象，称为表型延迟。其原因是分离性延迟和生理性延迟造成的。为此，必须将诱变处理的菌液进行中间培养，即将菌液接入完全液体培养基中培养过夜。

（五）突变株的分离

1、营养缺陷性菌株的分离

（1）淘汰野生型、浓缩缺陷型

（2）缺陷菌株的检出

（3）营养缺陷型的鉴定

2、抗性突变菌株的分离

（1）抗药性突变株的分离

（2）抗代谢结构类似物突变菌株的分离

3、产量性状突变的分离

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