微生物菌种的选育方法
菌种选育Loremreferentibus（英语：Strain selection 日语：ひずみの选択 法语：la sélection des souches 俄语：Штаммвыбор 德语：Stammselektion ）微生物菌种是决定发酵产品的工业价值以及发酵工程成败的关键，只有具备良好的菌种基础，才能通过改进发酵工艺和设备以获得理想的发酵产品。菌种用途广泛涉及食品、医药、工农业、环保等诸多领域。
自然选育 自然选育的菌种来源于自然界、菌种保藏机构或生产过程，从自然界中选育菌种的过程较为复杂，而从生产过程或菌种保藏机构得到菌种的自然选育过程较为简单。
自然选育的步骤主要是：采样，增长培养，培养分离和筛选等。采样 筛选的菌种采集的对象以土壤为主，也可以是植物、腐败物品和某些水域等。土壤是微生物的汇集地，从土壤中几乎可以分离到任何所需的微生物，故土壤往往是首选的采集目标。微生物的营养需求和代谢类型与生长环境有很大关系。富集培养
由于采集样品中各种微生物数量有很大差异，若估计到要分离的菌种数量不多时，就要人为增加分离的概率，增加该菌种的数量，称为富集培养。纯种培养
尽管通过增长培养的效果很好，但是得到的微生物还是处于混杂状态，因为样品中本身含有许多种类的微生物。所以，为了取得所需的微生物纯种，增殖培养后必须进行分离。平板分离法由接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来。如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。分离方法有三种：即划线分离法、稀释法和组织分离法。稀释分离法
在溶液中再加入溶剂使溶液的浓度变小。亦指加溶剂于溶液中以减小溶液浓度的过程。浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液的质量分数生产能力考察
微生物菌种选育技术简论
杨明 2010年1月 【 摘要】： 微生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌种进行改造，以提高产
品的产量和质量，优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，要使发酵工业产品的种类、产量和质量有
较大的改善，首先必须选育性能优良的生产菌种。本文介绍了微生物育种的发展及工业应用情况。
【关键词】：菌种选育，诱变育种，杂交育种，代谢控制育种，基因工程育种，工业微生物的筛选 微生物菌种选育技术在现代生物技术中特别是发酵产业中具有十分重要的地位。通过对
微生物菌种的选育可以有效提高产品产量和质量，微生物育种技术经历了自然选育，诱变育种，杂交育种，代谢控制育种，和基因工程育种五个阶段，各个阶段并不孤立存在，而是相
互交叉，相互联系。新的育种技术的发展和应用促进了生产的发展。
一 微生物选育技术的发展与研究历程
1 自然选育
随着微生物学的发展，特别是在发明微生物的纯培养技术之后，出现了微生物纯种的自然
选育。这是以基因自发突变为基础选育优良性状菌株的一种方法。在酒精发酵中，推广了自
然选育的纯系良种，扭转了酒精生产不稳定的现象。这是最早应用微生物遗传学原理，进行
育种实践，提高发酵水平的一个实例。
2 诱变育种
1927年Miller发现X涉嫌能诱发果蝇基因突变。之后人们发现其他一些因素也能诱发基
因突变，并逐步弄清了一些诱变发生的机理，为工业微生物诱变育种提供了前提条件。1941
年Beadle和Tatum采用X射线和紫外线诱变红色面包霉，得到了各种代谢障碍的突变株。
这以后诱变育种得到极大发展。近年来，一些新型诱变剂被开发出来，并被证明有良好的效
果，此外，用红外射线诱变果胶酶产生菌，双向磁场应用于产腈水合霉的诺卡氏菌种诱变育
种都得到了较好效果。
3 杂交育种
微生物杂交育种最主要的目的在于把不同菌株的优良性状集中于重组体中，克服长期使用
诱变剂出现的“疲劳效应”;杂交育种选用已知性状的供体菌和受体菌为亲本，在方向性和
《微生物菌种选育实验》是一门涉及食品理化分析、微生物学实验且由学生自行设计实验方案的综合性、设计性实验课程，集中三周时间开课。
一、实验目的
通过本环节训练，加深对发酵工程上游技术中菌种筛选的认识；学会常规选种方法；掌握微生物诱变育种的方法；掌握常规工业微生物菌种保藏法；树立科学认真仔细的态度，培养科研协作精神。
二、实验内容
实验一 工业微生物菌种分离
根据一定的生产目的如产酶、产酸、产酯等，建立不同的筛选模型，并从特定的样品如曲药、酸乳、土壤中筛选出高产适宜的菌株。
1、分离培养基的配制
2、无菌器材的准备
3、菌悬液的制备
4、接种
5、培养
6、初步鉴定
(1) 菌落形态
(2) 个体形态
7、斜面接种培养
实验二 工业微生物菌种复筛
通过摇瓶培养对实验一所得的菌株的生产性能进行精确的定量测定。
1、发酵培养基的配制；
2、目的菌株的摇瓶培养；
3、发酵液的生理活性测定。
实验三 微生物的诱变育种
用紫外线对实验一所得的高产菌株进行诱变，并测定诱变后的菌株的生产能力。
1、单细胞(或单孢子) 悬液的制备；
2、致死曲线的测定；
3、诱变处理； 4、初筛；
5、复筛；
6、菌种保藏。
三、实验要求
1．学生自行设计具体实验方案，在教师指导下由学生自主完成实验。
2．实验结束后，要求学生完成一篇微型小论文。论文的撰写应本着实事求是的原则，对所做实验过程和数据进行认真、严格的记录和处理，并进行独立分析，不得抄袭他人的数据。
四、考核办法
1、考核内容：实验方案、实验态度、操作技能、实验报告等。
2、考核办法：按照实验方案、实验态度、操作技能、实验报告等内容综合考核学生，得到学生该门实验课程的成绩。成绩考核采用优秀、良好、中等、及格、不及格五级记分制。
3、考核标准：以实际操作技能和分析解决问题的技能为主，实验考核内容各单项所占分数比例为实验方案20%、实验态度10%、操作技能40%、实验报告30%。
- 1 - 理想的工业发酵菌种应符合以下要求：
⑴遗传性状稳定
⑵生长速度快，不易被噬菌体等污染
⑶目标产物的产量尽可能接近理论转化率
⑷目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离
⑸尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量并且有利于产物分离
⑹培养基成分简单、来源广、价格低廉
⑺对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感
⑻对溶氧的要求低，便于培养以及降低能耗
一、从自然界获得新菌种的步骤
分离微生物新种的具体步骤大体可分为采样、增殖、纯化、性能测定。
采样
菜园和耕作层土壤是有机质较多的土层，常以细菌和放线菌为主；果园数根土层中，酵母菌含量较高；动植物残体及霉腐土层中，分布着较多的霉菌。豆科植物根系土中，往往存在根瘤菌；河流湖泊的淤泥中能分离到产甲烷菌；油田和炼油厂周围土层中常见分解石油的微生物等。
各种水体也是工业微生物菌种的重要来源，许多具有光合作用能力的微生物以及兼性或专性厌氧微生物都能从各种水体中筛选 - 2 - 得到。
增殖
才采集的样品中，一般待分离的菌种在数量上并不占优势，为提高分离的效率，常以投其所好和取其所抗的原则在培养基中添加特殊的养分或抗菌物质，使所需菌种的数量相对增加，这种方法称为增殖培养或富集培养。
纯化
常用的菌种纯化方法很多，大体可将它们分为两个层次，一个层次较粗放，一般只能达到“菌落纯”的水平，从“种”的水平来说是纯的，其方法有划线分离法，涂布分离法和稀释分离法。另一层次是较为精细的单细胞或单孢子分离法，它可达到细胞纯即“菌株纯”的水平。具体操作方法很多，最简便的方法是利用培养皿或凹玻片等分离小室进行细胞分离。也可以利用复杂的显微镜操作装置进行单细胞挑取。
性能测定
菌种性能测定包括菌株的毒性试验和生产性能测定。
二、基因突变和微生物菌种选育
基因是在生物体内具有自主复制能力的遗传功能单位，是一个具有特定核苷酸顺序的核酸片段，每个基因约有1000个碱基对。基因是合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列（通常是指DNA序列）。它包括编码蛋白质多肽链的核酸序列， - 3 - 也包括保证转录所必需的核酸调控序列以及5′和3′端的非翻译序列。
