微生物誘變育種是用人工誘變方法誘發微生物基因突變，通過隨機篩選，從多種多樣的突變體中篩選出產量高、性能優良的突變體，并找出突變體的培養基和培養條件，使突變體在zui適環境條件下大量合成目的產物。因此，誘變、篩選和改變環境因素是誘育種的三個重要環節，三者相輔相成，缺一不可。ELISA試劑盒 一.誘變育種的作用和特點 1.誘變育種的作用 誘變育種的作用主要有以下幾方面。 (1)提高有效產物的產量通過誘變育種可以提高代謝產物的產量。目前在大多數發中所使用的菌種都是通過誘變育種獲得的突變株。對新分離的野生型菌種，必須經過次誘變育種才能提高菌種的水平，使之能滿足工業的需要；對菌種，也需要過誘變育種不斷提高產量，以降低成本。 (2)改善菌種特性，提高產品質量通過誘變育種可以改進產品質量。如青霉素原始產生菌在發酵過程中會產生黃色素，在產品的提取過程中很難除去，影響了產品質量。后來經過誘變育種，獲得一株無色突變株，改進了產品質量．也簡化了提煉工藝，降低了成本。 通過誘變育種還可以提高有效組分含量。大多數微生物次級代謝產物如抗生素等都是多量分的，在多組分抗生素中，除了有效組分外，有不少是無效組分，甚至是有毒組分。通過誘變育種可以消除不需要的組分，如麥迪霉素產生菌通過誘變育種獲得了A1組分高的突變株又如考拉寧產生菌通過誘變育種獲得了A 2-2組分高含量的突變株。 通過誘變育種可以改善菌種特性，選育出更適合于發酵工業的突變株。如選育產孢子能力強的突變株，可以降低種子工藝難度。選育產泡沫少的突變株，能節省消泡劑，提高水平，還能增加投料量，提高發酵罐的利用率。選育抗噬菌體突變株，可以使發酵過程免受噬菌體的感染。選育對溶氧要求低的突變株，可以在低溶氧的條件下保持高產，從而降低發酵過程的動力消耗。選育發酵液黏度的突變株，有利于改善溶氧，并有利于提高過濾性能，選育發酵低熱突變株，可以降低夏季冷卻水的用量，從而降低成本。ELISA試劑盒 (3)開發新產品 通過誘變育種，可以獲得各種突變株，其中有些能改變產物結構，有些能去除多余的代謝產物，有些能改變原有代謝途徑，合成新的代謝產物。例如四環素產生菌通過誘變育種獲得了6一去甲基金霉素或6-去甲基四環素的產生菌，6一去甲基金霉素是半合成二甲氨基四環素的原料。又如柔紅霉素產生菌通過誘變育種能篩選到14一羥基柔紅霉素(日霉素)的產生菌。利福霉素B產生菌通過誘變育種可以得到利福霉素SV的產生菌，利福霉素SV是利福霉素B的中間體，也是半合成利福霉素的原料。 2.高產菌株誘變育種的特點 誘變育種的主要目標是選育某種代謝產物合成能力強的高產突變株。代謝產物能力強弱是一種數量性狀。 生物的遺傳變異可歸納為質量性狀和數量性狀兩大類。大多數典型的遺傳性狀是不連續的．即不同的基因型產生相當不同的表型。相互之間沒有重疊。如微生物孢子顏色、形狀、莢膜有無等形態特征，以及營養缺陷型等生理特征。而數量性狀是一個連續分布內的變化，例如抗生素、氨基酸、有機酸、核苷酸等微生物代謝產物的能力從高到低的差異是連續性差異。數量性狀是由多個基因的積累作用所控制，每個基因所起的作用是有限的，并且環境條件在決定表型上也起著很大的作用。數量性狀也被稱為多因子、多基因或多基因座性狀。 除了質量性狀和數量性狀外，還有另一類性狀，它的表型差異是不連續的，但它的控制卻是數量的(連續的)。遺傳因子和環境因子結合使得某些個體從一個表型狀態達到另一個表型狀態的界限。糖尿病和癌癥就是這樣的例子，基因型帶來潛在的危險，但基因型和環境的共同作用促使某些個體越過由健康到患病的界限。 數量性狀由它們的平均數(mean)和方差(variance)來描述。 分布的范圍稱為方差，記作s2或V。 通常生物體系的變化程度大致處于正態分布中，這是一種理想的數學分布。它給出經典的鐘形曲線。平均值s的區間內包括68．3％的個體測量值，平均值1．96s的區間內包括95％的個體測量值。 由于數量性狀遺傳變異的這些特點，決定了高產菌株的誘變育種具有以下特點：①由于產量性狀受多基因控制，其誘變過程十分雜，誘變后產生高產突變株的頻率很低，因此，需要從大量群體中去篩選高產突變株，這就使得篩選工作量很大。②由于數量性狀的變異是連續的，選育高產菌株往往缺乏明確的正負效應，造成篩選工作具有一定的盲目性。③產量突變是許多細微突變的多次積累，高產菌株選育中往往采用連續多步疊加累積誘變選育法，一般很難一次性得到產量大幅度提高的菌株。單個誘變階段產量提高幅度不高，一般僅5％～15％，這一幅度與親本群體的能力波動范圍差不多，加上操作誤差也很大，有時甚至超過5％～15％，所有這些都增加了誘變育種工作的難度。ELISA試劑盒 |
