微生物誘變育種的基本程序及操作要點(diǎn)有哪些？
小楊 / 2024-04-20 09:33:11
一、誘變育種基本程序
微生物誘變育種一般按照?qǐng)D12-1所示工作程序進(jìn)行。
二、誘變育種的操作要點(diǎn)
（一）出發(fā)菌株的選擇
用來(lái)進(jìn)行誘變的菌株稱(chēng)為出發(fā)菌株。誘變育種的目的在于提高微生物代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量、改進(jìn)質(zhì)暈或產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物。因此，選擇出發(fā)菌株對(duì)誘變效果尤為重要。
1、作為出發(fā)菌株疢對(duì)誘變劑敏感，變異幅度大。
2、從自然界分離到的野生型菌株，對(duì)誘變劑敏感，易發(fā)生正向突變。由自發(fā)突變經(jīng)篩選得到的菌株也屬于野生型菌株。
3、經(jīng)誘變處理獲得的高產(chǎn)菌株再誘變時(shí)易出現(xiàn)負(fù)突變，繼續(xù)提高產(chǎn)量較難，不易直接作出發(fā)菌株。
4、選擇易于表現(xiàn)出基因發(fā)生改變的單倍體細(xì)胞，酵母菌二倍體細(xì)胞很穩(wěn)定，應(yīng)該挑選異宗接合的單倍體菌株或用子囊孢子進(jìn)行誘變。
5、選擇單核或細(xì)胞核少的細(xì)胞，在霉菌的誘變育種中，多采用分生孢子或孢子囊孢子進(jìn)行誘變處理。
(二）細(xì)胞懸液的制備
1、采用生理狀態(tài)一致的單細(xì)胞或單孢子進(jìn)行誘變處理，不可能使細(xì)胞均勻地接觸誘變劑，還可以減少分離性表型延遲現(xiàn)象的發(fā)生。因此，誘變處理前的細(xì)胞應(yīng)盡可能達(dá)到同步培養(yǎng)和對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期狀態(tài)。
2、一般誘變處理真菌孢子或酵母菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，其細(xì)胞懸液濃度應(yīng)為106個(gè)/ml而細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或放線菌孢于濃度為108個(gè)/ml，細(xì)胞懸液濃度可用平板計(jì)數(shù)法和血球計(jì)數(shù)板法測(cè)定。
3、一般情況，使用物理誘變劑處理時(shí)，用生理鹽水配制細(xì)胞懸液；而使用化學(xué)誘變劑處理時(shí)，由于pH變化易引起誘變劑性質(zhì)的改變而都使用緩沖液配制細(xì)胞懸液。
(三）誘變劑和處理方法的選擇
1、誘變劑的選擇 對(duì)誘變劑的要求是使遺傳物質(zhì)改變大，難于產(chǎn)生回復(fù)突變，這樣獲得的突變株突變性狀穩(wěn)定。亞硝基胍(NTG)和甲基磺酸己酯(EMS)等烷化雖能引起高頻度的變異，但它們多是引起堿基對(duì)轉(zhuǎn)換突變，易發(fā)生回變；而能引起染色體大損傷或移碼的紫外線、γ-射線等誘變劑，其有優(yōu)越性能。
2、誘變劑量的選擇 選擇最適誘變劑量，也就是在提高突變率的基礎(chǔ)上，即能擴(kuò)大變異幅度，又能使變異向正向突變范圍移動(dòng)的劑量。研究方向正向突變多出現(xiàn)在偏低劑量中，形態(tài)變異多發(fā)生在偏高劑量中，而一般形態(tài)變異多趨向于降低產(chǎn)量。
3、誘變處理方法的選擇
（1）紫外線與光復(fù)活的交替處理，能使紫外線誘變作用得到顯著增強(qiáng)。多次紫外線照射后，并在每次照射后進(jìn)行-次光復(fù)活，突變率將大大提高。
（2）誘變劑的復(fù)合處理有一定的協(xié)同效應(yīng)，復(fù)合處理有以下幾種方式：兩種或多種誘變因子先后使用；同—種誘變劑重復(fù)使用；兩種或兩種以上誘變劑的交替使用等。
(四）中間培養(yǎng)
突變基因的出現(xiàn)并不意味著突變表型的出現(xiàn)，表型的改變落后于基因型改變的現(xiàn)象，稱(chēng)為表型延遲。其原因是分離性延遲和生理性延遲造成的。為此，必須將誘變處理的菌液進(jìn)行中間培養(yǎng)，即將菌液接入完全液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)過(guò)夜。
（五）突變株的分離
1、營(yíng)養(yǎng)缺陷性菌株的分離
（1）淘汰野生型、濃縮缺陷型
（2）缺陷菌株的檢出
（3）營(yíng)養(yǎng)缺陷型的鑒定
2、抗性突變菌株的分離
（1）抗藥性突變株的分離
（2）抗代謝結(jié)構(gòu)類(lèi)似物突變菌株的分離
3、產(chǎn)量性狀突變的分離
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