诱变育种出发菌株的选择和纯化
时间:2016-01-20 阅读:808
诱变育种主要包括诱变和筛选两大步骤,其中诱变过程包括:出发菌株的选择、单孢子或单细胞悬浮液的制备、诱变剂及诱变剂量的选择、诱变处理等。
1.出发菌株的选择和纯化
出发菌株是指用于诱变的试验菌株。出发菌株的选择是决定诱变育种效果的重要环节:在选择出发菌株时,要注意以下几个方面
(1)选择具备一定能力或某种特性的菌株选择出发菌株时.首先应考虑的是菌株是否具有人们所需要的特性。出发菌株应具备一定的能力,同时还应具有某种优良特性。优良特性包括产孢子多、不产或少产色素、生长快、糖氮利用快、耐消泡、黏度小等。
(2)选择纯种用于诱变的菌株,其遗传性状应该是纯的,即在遗传上是同质的。因此,在诱变育种时要尽量选择单倍体、单核的细胞作为出发菌株,因为如果用二倍体或多核细胞进行诱变,则变异有可能只发生在二倍体的一条染色体或多核细胞的一个核中。纯种可通过自然分离或显微单细胞分离技术获得。
(3)选择出发菌株应考虑其稳定性应挑选能力高、遗传性状稳定并对诱变剂敏感的菌株作为出发菌株,以符合这些条件的菌株进行诱变,容易筛选到高产突变株。
(4)连续诱变育种过程中如何选择出发菌株 由于微生物代谢产物的产量是一个数量性状,只能逐步累加,要一次性大幅度提高产量不大容易。在连续诱变育种过程中,应挑选每代诱变处理后均有一些表型(包括高产特性和其他优良特性)改变的菌株作为下一轮诱变育种的出发菌株。
(5)采用多出发菌株在诱变育种中可供选择的出发菌株很多,它们有的是低产的野生型菌株,有的是高产的突变菌株,它们的诱变谱系、遗传稳定性以及对诱变剂的敏感性都不相同。在人们无法确定选择哪一个菌株作为出发菌株时,可以选择几株遗传背景不同的菌株作为出发菌株,这样可以提高诱变育种的效率。在诱变育种中,一般可以选择3~4株菌种作为出发菌株,经过诱变处理、筛选与比较后,将产量高、性能好的菌株留作继续诱变的出发菌株。
出发菌株确定后,需要先对出发菌株进行纯化,即进行自然分离,以纯化后得到的纯种进行诱变处理和筛选。因为微生物在培养过程中容易发生自发突变和染菌,导致菌种不纯。另外,丝状菌在繁殖过程中,菌丝间相互接触、吻合,容易形成异核体,使遗传性状不稳定。如果用一个遗传性状不稳定的菌种进行诱变处理,会导致负变率增加,这样就会影响诱变育种的效率。因此,在进行诱变育种前需要对出发菌株进行自然分离,得到纯的出发菌株后再进行诱变处理,以提高诱变育种效率。另外,对诱变育种后得到的高产突变株也要进行自然分离,以稳定和提高高产菌株的能力。
2.单孢子(或单细胞)悬浮液的制备
在诱变育种中·进行诱变处理的细胞必须是单细胞或单孢子的悬浮液状态,这样可使细胞或孢子均匀接触诱变剂,避免长出不纯菌落。
单孢子或单细胞悬浮液是直接供诱变处理的,其质量将直接影响诱变效果。用于制备单孢子或单细胞悬浮液的斜面培养物要年轻、健壮,而且要用新鲜的斜面培养物来制备单孢子或单细胞悬浮液。具体制备方法为取新鲜的斜面培养物,加入无菌生理盐水或无菌水,将斜面孢子或菌体刮下,然后倒入装有玻璃珠的三角瓶中振荡,再用滤纸或药棉过滤,即可得到单孢子或单细胞悬浮液。