食用菌育种学 第四章 诱变育种

第二节 诱变育种的步骤与方法
诱变育种的原则
诱变育种具有方法简单、投资少、收获大等优点， 最大缺点是缺乏定向性。因此，除了深入开展诱变机 制研究外，在诱变育种过程中应注意:
挑选优良易诱的出发菌株 处理均匀的单胞或孢悬液 选择简便有效的诱变剂 选用最适剂量及作用时间 充分利用致变剂的协同效应 寻求可见的选择性相关指标 设计高效筛选方案与方法
菌体计数， 振荡10min
ห้องสมุดไป่ตู้
调整浓度
过滤
制备菌悬液
低温(2℃)10min 离心洗涤
加入适量嘧啶、嘌呤 或酵母膏，继续振荡
培养20～60 min
2.3 单孢子(或单细胞)悬液的制备
2. 菌悬液制备方法
(2) 产孢子菌类
处理材料是孢子，而不是菌丝。
成熟而新 鲜的孢子
液体培养基 振荡培 离心洗涤 振荡打碎孢子 过滤 菌体计数，
1.3 影响菌种生长发育的主要因素
1. 培养基 2. 培养基斜面制备技术 3. 移种的密度 4. 温度 5. 湿度 6. 药品和原材料质量
1.4 对其它条件的了解
了解菌种有效产物中的各种组分在代谢合成过程中 与培养条件的关系
建立一个准确、简便、快速检测产物的方法 研究最佳的菌种保藏培养基和培养条件
2.3 单孢子(或单细胞)悬液的制备
1. 供试菌株的孢子或菌体要年轻、健壮
细胞生理活性方面既要同步，又要处于最旺盛的对数期。 对于细菌来说，常常通过前培养达到要求。 对于丝状菌来说，制备菌悬液时力求90％以上为单孢子，并务必
除去菌丝片段，因为一般菌丝是多核的。 菌悬液的孢子或细菌数可用平板计数、血球计数器计数和光密度
2. 出现不同菌落类型的原因
主要原因：遗传因素 由遗传因素造成的不同类型菌落是一种变异现象，属不同 遗传特性的个体，而且可以遗传给下一代。
其它原因：非遗传因素，如培养基组成或培养条件的改变 等 非遗传因素产生的“变异”是一种假变异，不能遗传；菌 种重新移回原来的培养基和培养条件，形态可恢复原状。
养至孢子刚刚萌发 加入缓冲液
为了研究遗传因素引起的不同菌落类型，应尽量避 免非遗传因素引起的菌落形态变化，以免鱼目混珠、 干扰试验结果。
1.2 菌种特性与生产性能关系
1. 多方面考查菌种的生活史，了解它们的形态、生理、生 化等生物学特性，以及这些特性与代谢产物合成的关系。 土霉素产生菌斜面孢子培养3~4天好于9~10天
2. 研究菌种的某些生物学特性与产量合成的相关性。 头孢霉素产量与孢子大小和数量成正比.
目标：提高有效产物的产量
改善菌种特性、提高产品质量
简化工艺条件
开发新品种
诱变育种的目标及用途
青霉素产生菌选育历史
第一节 诱变育种的试验设计和准备工作
诱变的不可预测性
诱变育种 微生物
正变株 负变株
高产菌株的缺陷： (1)孢子数量减少 (2)生活周期延长 (3)可能发生回复突变
发生概率大
诱变育种的复杂性
2.2 出发菌株的纯化
一般丝状菌的野生菌株多数为异核体，如果菌种背 景复杂，用诱变剂处理后的变株中，负变率将增加。 因此，微生物菌种选育之前的出发菌株和新变种获 得之后，都要进行自然分离，即菌种纯化。
常用的纯化方法有划线分离法和稀释分离法；若仍 达不到要求，则需采用显微镜操纵器分离单孢子， 培养形成单菌落，得到纯菌株。
2.1 出发菌株
1. 对一般出发菌株的要求
野生菌株:产量低，但对诱变因素敏感，变异幅 度大，正突变率高；
最好是由生产育种中的自发变异株 采用具有有利性状的菌株 考虑选择己发生过其他变异的菌株 选择增变菌株的变异株以堤高致变敏度 选取能累积少量所需产物或前体物菌株
2.1 出发菌株
2. 对出发菌株的具体要求
1. 选择具备一定生产能力或某种特性的菌株作为出 发菌株
2. 选择纯种作出发菌株 3. 选择出发菌株应考虑其稳定性 4. 连续诱变育种过程中如何选择出发菌株
2.1 出发菌株
2. 对出发菌株的具体要求
–4. 连续诱变育种过程中如何选择出发菌株
2.1 出发菌株
2. 对出发菌株的具体要求 5. 选择出发菌株的其它因素 6. 采用多出发菌株(3-4个) 7. 菌种代谢特点
法测定。 制备菌悬液通常采用生理盐水，如果用化学诱变剂处理时，则应
采用相应的缓冲液配制。
2.3 单孢子(或单细胞)悬液的制备
2. 菌悬液制备方法
(1) 细菌 采用同步化的预培养方法：
20～24h 培养 的新鲜斜面
基本培养基 35～37℃振 荡培养至对数期
6℃培养1h ， 使之同步生长
含玻璃珠三角瓶
第四章 诱变育种
第一节 诱变育种的试验设计和准备工作 第二节 诱变育种的步骤与方法 第三节 突变株的分离与筛选 第四节 营养缺陷型菌株的筛选
诱变育种的目标及用途
概念：选用理、化致变剂处理均匀而分散的微生物细胞群， 促使其突变率显著提高；采用简便、快速和高效的筛选法 筛选出少数符合育种目的的突变株来供生产实践与研究应 用。
诱变育种的注意事项
1. 在诱变育种前，应该对大生产的设备和工艺具有相当的知 识和全面的了解。
2. 诱变育种工作量大，周期长，对一般周期为7～10天的抗生 素菌种来说，一代诱变需2～3月，因此事先需作好充分准备， 如全面了解菌种培养特征和生化特征，以及有关培养条件对 其影响等，最后再进行严密设计，确定正确的选育程序和方 法。
高产突变型菌株是一种数量性状的遗传变异，是由多基因 决定的：
1. 这些基因不可能通过一次诱变全部引起突变 2. 高产菌株产量的提高，是多代诱发突变积累的结果。只有那
些每次诱变后有1～2个控制产量的基因突变，使产物合成稍有 增加，又能维持其最起码代谢平衡的菌株才能生存下来。 3. 高产菌株的环境适应能力差，育种时必须注意调整环境条件。
诱变育种的主要环节
诱变育种工作的三个主要环节：
1. 诱发突变
出发菌株、诱变剂及其剂量的选择、影响诱变效果的因素等
2. 突变株的筛选
筛选条件(培养基和培养条件)、便捷的筛选方法等
3. 最佳环境条件的调整
突变株最佳培养条件的确定
1.1 诱变前对出发菌株的了解
1. 区分不同菌落类型
1.1 诱变前对出发菌株的了解