何為菌種衰退？產(chǎn)生菌種衰退的原因是什么？

何為菌種衰退？產(chǎn)生菌種衰退的原因是什么？防止菌種衰退應(yīng)采取那些措施？近日，小編接到的問題真是應(yīng)接不暇，經(jīng)過幾天的思考查閱，小編總結(jié)了菌種的衰退及原因在這里統(tǒng)一回復(fù)大家，謹(jǐn)供大家參考。

菌種在培養(yǎng)或保藏過程中，由于自發(fā)突變的存在，出現(xiàn)某些原有優(yōu)良生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標(biāo)記的丟失等現(xiàn)象，稱為菌種衰退。菌種衰退不是突然發(fā)生的，而是從量變到質(zhì)變的逐步演變過程。菌種衰退的主要原因是有關(guān)基因的負(fù)突變。合理的育種、選用合適的培養(yǎng)基、創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件、采用有效的菌種保藏方法等可以有效的防止菌種的退化。常用的菌種保藏方法有斜面低溫保藏法、液體石蠟保藏法、濾紙保藏法、沙土保藏法、液氮冷凍保藏法、冷凍干燥保藏法。

菌種衰退不是突然發(fā)生的，而是從量變到質(zhì)變的逐步演變過程。開始時，在群體細(xì)胞中僅有個別細(xì)胞發(fā)生自發(fā)突變(一般均為負(fù)變)，不會使群體菌株性能發(fā)生改變。經(jīng)過連續(xù)傳代，群體中的負(fù)變個體達(dá)到一定數(shù)量，發(fā)展成為優(yōu)勢群體，從而使整個群體表現(xiàn)為嚴(yán)重的衰退。

原因

      菌種衰退的主要原因是有關(guān)基因的負(fù)突變。如果控制產(chǎn)量的基因發(fā)生負(fù)突變，則表現(xiàn)為產(chǎn)量下降;如果控制孢子的基因發(fā)生負(fù)突變，則產(chǎn)生孢子的能力下降。菌種在移種傳代過程中會發(fā)生自發(fā)突變。雖然自發(fā)突變的幾率很低(一般為10-6~10-9)，尤其是對于某一特定基因來說，突變頻率更低。但是由于微生物具有*的代謝繁殖能力，隨著傳代次數(shù)增加，衰退細(xì)胞的數(shù)目就會不斷增加，在數(shù)量上逐漸占優(yōu)勢，終成為一株衰退了的菌株。

表型延遲造成菌種衰退

       表型延遲現(xiàn)象也會造成菌種衰退。如，在誘變育種過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)某菌株初篩時產(chǎn)量較高，進(jìn)行復(fù)篩時產(chǎn)量卻下降了。

質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種衰退

       質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種衰退的情況在抗生素生產(chǎn)中較多，不少抗生素的合成是受質(zhì)粒控制的。當(dāng)菌株細(xì)胞由于自發(fā)突變或外界條件影響(如高溫)，致使控制產(chǎn)量的質(zhì)粒脫落或者核內(nèi)DNA和質(zhì)粒復(fù)制不一致，即DNA復(fù)制速度超過質(zhì)粒，經(jīng)多次傳代后，某些細(xì)胞中就不具有對產(chǎn)量起決定作用的質(zhì)粒，這類細(xì)胞數(shù)量不斷提高達(dá)到優(yōu)勢，則菌種表現(xiàn)為衰退。

連續(xù)傳代

      連續(xù)傳代是加速菌種衰退的一個重要原因。一方面，傳代次數(shù)越多，發(fā)生自發(fā)突變(尤其是負(fù)突變)的幾率越高;另一方面，傳代次數(shù)越多，群體中個別的衰退型細(xì)胞數(shù)量增加并占據(jù)優(yōu)勢越快，致使群體表型出現(xiàn)衰退。

不適宜的培養(yǎng)和保藏條件

     不適宜的培養(yǎng)和保藏條件是加速菌種衰退的另一個重要原因。不良的培養(yǎng)條件如營養(yǎng)成分、溫度、濕度、pH值、通氣量等和保藏條件如營養(yǎng)、含水量、溫度、氧氣等，不僅會誘發(fā)衰退型細(xì)胞的出現(xiàn)，還會促進(jìn)衰退細(xì)胞迅速繁殖，在數(shù)量上大大超過正常細(xì)胞，造成菌種衰退。

預(yù)防措施

合理的育種

      選育菌種時所處理的細(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核細(xì)胞;合理選擇誘變劑的種類和劑量或增加突變位點，以減少分離回復(fù);在誘變處理后進(jìn)行充分的后培養(yǎng)及分離純化，以保證保藏菌種純碎。這些可有效的防止菌種的退化。

選用合適的培養(yǎng)基

       有人發(fā)現(xiàn)用老苜蓿根汁培養(yǎng)基培養(yǎng)"5406"抗生菌--細(xì)黃鏈霉菌可以防止它的退化。在赤霉菌產(chǎn)生菌--藤倉赤霉的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天門冬素、谷氨酰胺、5-核苷酸或甘露醇等物質(zhì)時，也有防止菌種退化的效果。也有選取營養(yǎng)相對貧乏的培養(yǎng)基做菌種保藏培養(yǎng)基，如培養(yǎng)基中適當(dāng)限制容易利用的糖源葡萄糖等的添加，因為變異多半是通過菌株的生長繁殖而產(chǎn)生的，當(dāng)培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富時，菌株會處于旺盛的生長狀態(tài)，代謝水平較高，為變異提供了良好的條件，大大提高了菌株的退化幾率。

創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件

      在生產(chǎn)實踐中，創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)一個適合原種生長的條件可以防止菌種退化，如低溫、干燥、缺氧等。在棲土曲霉3.942 的培養(yǎng)中，有人曾用改變培養(yǎng)溫度的措施(從20-30℃提高到33-34℃)來防止它產(chǎn)孢子能力的退化。

控制傳代次數(shù)

      由于微生物存在著自發(fā)突變，而突變都是在繁殖過程中發(fā)生而表現(xiàn)出來的。所以應(yīng)盡量避免不必要的移種和傳代，把必要的傳代降低到低水平，以降低自發(fā)突發(fā)的機(jī)率。菌種傳代次數(shù)越多，產(chǎn)生突變的幾率就越高，因而菌種發(fā)生退化的機(jī)會就越多。這要求不論在實驗室還是在生產(chǎn)實踐上，必須嚴(yán)格控制菌種的移種傳代次數(shù)，并根據(jù)菌種保藏方法的不同，確立恰當(dāng)?shù)囊品N傳代的時間間隔。如同時采用斜面保藏和其它的保藏方式(真空凍干保藏、砂土管、液氮保藏等)，以延長菌種保藏時間。

利用不同類型的細(xì)胞進(jìn)行移種傳代

      在有些微生物中，如放線菌和霉菌，由于其菌的細(xì)胞常含有幾個核或甚至是異核體，因此用菌絲接種就會出現(xiàn)不純和衰退，而孢子一般是單核的，用它接種時，就沒有這種現(xiàn)象發(fā)生。有人在實踐中發(fā)現(xiàn)構(gòu)巢曲霉如用分生孢子傳代就容易退化，而改用子囊孢子移種傳代則不易退化;還有人采用滅過菌的棉團(tuán)輕巧地沾取"5406"孢子進(jìn)行斜面移種，由于避免了菌絲的接入，因而達(dá)到了防止退化的效果。