菌种的选育鉴定

1、国内菌种保藏机构国内菌种保藏机构 国外菌种保藏机构国外菌种保藏机构 菌种选育工作大幅度提高了微生物发酵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的产量，促进了微生物发酵工业的迅速 发展。发展。 通过菌种选育，抗生素、氨基酸、维生通过菌种选育，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。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、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。方面也发挥了重大作用。

2、 菌种选育的目的是改良菌种的特性，使菌种选育的目的是改良菌种的特性，使 其符合工业生产的要求。其符合工业生产的要求。 在生产过程中，不经过人工诱变在生产过程中，不经过人工诱变 处理，根据菌种的自发突变而进处理，根据菌种的自发突变而进 行菌种筛选的过程，叫做行菌种筛选的过程，叫做自然选自然选 育或自然分离。育或自然分离。 自然选育：自然选育： 从自然界分离获得菌株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根据菌种的自发突变进行筛选而获得 菌种。菌种。 1. 从自然界分离获得菌株从自然界分离获得菌株 样品采集样品采集 样品预处理样品预处理 目的菌富集培养目的菌富集培养 菌种初筛菌种初筛

3、 菌种复筛菌种复筛 菌种发酵性能鉴定菌种发酵性能鉴定 菌种保藏菌种保藏 样品来源要广泛样品来源要广泛 微生物代谢特点和生产目的相结合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考虑微生物的生理类型 土壤样品：有机质含量和通风状况，土壤样品：有机质含量和通风状况， pH，水分，季节，地理条件等，水分，季节，地理条件等 物理法：热处理、膜过滤、离心物理法：热处理、膜过滤、离心 等等 化学法：添加几丁质的培养基化学法：添加几丁质的培养基 诱饵法：花粉、毛发等诱饵法：花粉、毛发等 分离前样品加热处理分离前样品加热处理 处理条件处理条件样品样品分离的放线菌分离的放线菌 40，216 h土壤、植物

4、根土壤、植物根链霉菌链霉菌 55，6 min水、土壤、粪便水、土壤、粪便小单孢菌、链霉菌、红球菌、小单孢菌、链霉菌、红球菌、 嗜酸放线菌和嗜碱放线菌等嗜酸放线菌和嗜碱放线菌等 55干热，干热，10 d土壤土壤高温放线菌高温放线菌 100干热，干热，15 min土壤土壤马杜拉放线菌马杜拉放线菌 100120干热，干热，1 h土壤土壤马杜拉放线菌、小双孢菌，小马杜拉放线菌、小双孢菌，小 四孢菌，孢囊链霉菌四孢菌，孢囊链霉菌 施加选择性压力分离法施加选择性压力分离法 控制培养时的氧气、温度、控制培养时的氧气、温度、pH、盐浓度、碳、盐浓度、碳 源等源等 添加抗生素添加抗生素 随机分离方法随机分离方法

5、 生化诱导分析法（生化诱导分析法（BIA）-诱导检测法诱导检测法-将大肠杆将大肠杆 菌的菌的lacZ基因连接在基因连接在噬菌体的噬菌体的PL启动子下，当启动子下，当 DNA损伤时，诱发损伤时，诱发阻遏蛋白阻遏蛋白CI分解，分解，PL启动子启启动子启 动动lacZ基因转录，测定表达的基因转录，测定表达的-半乳糖苷酶活性来半乳糖苷酶活性来 检测能损伤检测能损伤DNA的抗肿瘤药物的存在。的抗肿瘤药物的存在。 q合成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，察氏培养基等素培养基，察氏培养基等 q有机培养基有机培养基Waksman培养基，

6、培养基，Bennett培养基培养基 q几丁质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，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白色，需转接到产可溶性色素的适当培养基上加以区分 qHV培养基培养基以土壤腐殖质为唯一碳源和氮源的培养基以土壤腐殖质为唯一碳源和氮源的培养基 加入抗真菌试剂（制霉菌素、两性霉素加入抗真菌试剂（制霉菌素、两性霉素B B、放线菌酮、放线菌酮、 丙酸钠以及使真菌形成较小菌落的丙酸钠以及使真菌形成较小菌落的rose bengalrose bengal等），等）， 抑制真菌生长；抑制真菌生长； 加入抗细菌抗生素（青

7、霉素、链霉素）抑制细菌生长，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；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。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从自发突变体中获得菌株 变异是育种的基础。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

8、来的菌种，不能满足育种工作的需要。因而 不能仅停留在不能仅停留在“选选”种，还要进行种，还要进行“育育”种。种。 如通过诱变剂处理菌株，就可以大大提高菌如通过诱变剂处理菌株，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有优良特性的变异菌株诱变育种。诱变育种。 计算机应用计算机应用 形态、生理生化特征形态、生理生化特征 细胞壁、细胞壁、 细胞膜组成和结构等细胞膜组成和结构等 DNA，RNA等 利用微生物利用微生物 多种不同的多种不同的 信息，包括信息，包括 表型的、基表型的、基 因型的和系因型的和系 统发育的信统发育的信 息

9、，综合起息，综合起 来研究微生来研究微生 物分类和系物分类和系 统进化的过统进化的过 程。程。 形态学特征形态学特征 生理生化特征生理生化特征 血清学试验和噬菌体分型血清学试验和噬菌体分型 特征特征分析方法分析方法观察点观察点 菌体染色反应菌体染色反应革兰氏染色法革兰氏染色法G G，紫色；，紫色；G-G-，红色，红色 菌体大小和形菌体大小和形 状状 光学显微镜，测微尺；光学显微镜，测微尺； 透射电镜透射电镜 菌体排列或分支情况菌体排列或分支情况 鞭毛鞭毛鞭毛染色（银染法）；鞭毛染色（银染法）； 透射电镜透射电镜 有无，着生部位，数目有无，着生部位，数目 芽胞芽胞芽胞染色（孔雀绿染色芽胞染色（孔

10、雀绿染色 法，简单染色法等）；法，简单染色法等）； 透射电镜透射电镜 有无，芽胞位置和形状，有无，芽胞位置和形状， 孢囊是否膨大孢囊是否膨大 细胞内含物细胞内含物染色；染色； 透射电镜透射电镜 内含物类别（聚内含物类别（聚-羟基羟基 丁酸颗粒或硫磺颗粒等）丁酸颗粒或硫磺颗粒等） 荚膜荚膜负染法负染法与细胞结合度与细胞结合度 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

11、氏染色反应的变化。兰氏染色反应的变化。 细胞内含物细胞内含物 孢子孢子 （1）微生物遗传型鉴定微生物遗传型鉴定 DNA 碱基组成（碱基组成（G+C mol%）分析）分析 DNA-DNA杂交杂交 rRNA同源性分析同源性分析 以以DNA为基础的分型方法为基础的分型方法 （2）细胞化学成分特征分类法）细胞化学成分特征分类法 细胞壁的化学组成细胞壁的化学组成 全细胞水解液的糖型和氨基酸类型全细胞水解液的糖型和氨基酸类型 分支菌酸分析分支菌酸分析 脂肪酸组成及磷脂成分分析脂肪酸组成及磷脂成分分析 醌类的分析醌类的分析 可溶性蛋白的质谱分析可溶性蛋白的质谱分析 非极性尾则由长链脂肪酸通非极性尾则由长链脂

12、肪酸通 过酯键连接在甘油的过酯键连接在甘油的C1和和C2 位上组成，其链长和饱和度位上组成，其链长和饱和度 因细菌种类和生长温度而异。因细菌种类和生长温度而异。 在极性头的甘油在极性头的甘油C3上，不同种微生物具上，不同种微生物具 有不同的有不同的R基，基，如磷脂酸、磷脂酰甘油、如磷脂酸、磷脂酰甘油、 磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝 氨酸或磷脂酰肌醇等。氨酸或磷脂酰肌醇等。 国内菌种保藏机构国内菌种保藏机构 2. 从自发突变体中获得菌株从自发突变体中获得菌株 变异是育种的基础。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。因而来的菌种，不能满足育种工作的需要。因而