菌种诱变方法
菌种选育的常用途径
菌种选育的常用途径引言菌种选育是一种重要的微生物学研究领域，通过对不同菌种的筛选和改良，可以获得具有特定功能的菌株，应用于农业、医药、食品等领域。
本文将详细介绍菌种选育的常用途径，包括菌种筛选、遗传改良和代谢工程等方面。
菌种筛选菌种筛选是菌种选育的第一步，通过对大量的菌株进行筛选，找到具有特定功能的菌种。
常用的菌种筛选途径包括：1. 传统筛选法传统筛选法是指通过传统的培养基和培养条件，观察菌株在不同环境下的生长情况和代谢产物的产量，从中选出具有优良性状的菌株。
这种方法简单易行，但效率较低。
2. 高通量筛选法高通量筛选法是利用自动化设备和高通量平台，对大量的菌株进行快速筛选。
常用的高通量筛选方法包括微孔板筛选、流式细胞术和荧光素酶报告基因等。
这种方法高效快速，能够同时处理多个菌株。
3. 分子生物学筛选法分子生物学筛选法是通过对菌株的基因组进行分析，筛选出具有目标基因或特定代谢途径的菌株。
常用的分子生物学筛选方法包括PCR技术、基因芯片和下一代测序等。
这种方法能够准确地确定菌株的遗传特征，对于寻找具有特定功能的菌株具有重要意义。
遗传改良遗传改良是菌种选育的关键步骤，通过对菌株的基因进行改造或调控，使其具有更好的性状和功能。
常用的遗传改良途径包括：1. 诱变诱变是指通过物理或化学手段对菌株的基因进行改变，产生突变体。
常用的诱变方法包括辐射诱变和化学诱变。
诱变可以导致菌株的遗传多样性增加，从而增加筛选到具有特定功能的菌株的概率。
2. 基因工程基因工程是指通过外源基因的引入或菌株内部基因的改造，使菌株具有特定的性状和功能。
常用的基因工程方法包括基因克隆、基因敲除和基因表达调控等。
基因工程可以准确地改变菌株的遗传特征，实现对菌株的精确改良。
3. 重组DNA技术重组DNA技术是指通过DNA片段的重组和重排，实现对菌株基因组的改造。
常用的重组DNA技术包括PCR扩增、限制酶切和连接等。
重组DNA技术可以实现对菌株基因组的精确改造，为菌种选育提供了有力的工具。
微生物菌种的选育和保藏--诱变育种
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢诱变处理： ➢诱变剂的处理方式： ✔单因子处理：采用单一诱变剂处理出发菌株； ✔复合因子处理：两种以上诱变因子共同诱发菌体突变，包括①两种或多种 诱变剂先后使用；②同一种诱变剂的重复使用；③两种或多种诱变剂的同时使用。 ➢诱变剂的处理方法： ✔直接处理方法：将菌悬液用物理、化学因子处理，然后涂平板分离突变株； ✔生长过程处理法：适用于诱变作用强而杀菌率较低的诱变剂，或在分裂过 程中只对DNA起作用的诱变剂，如NTG、LiCl、 秋水仙碱等；方法：可将诱变剂 加入培养基后涂平板；或先把培养基制成平板，将一定浓度的诱变剂和菌体加入平 板； 或摇瓶振荡培养处理；
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 制备单孢子(或单细胞)悬液： ➢ 目的：获得单孢子(或单细胞)均匀的悬液；
➢ 原因: 分散状态的细胞可以均匀地接触诱变剂，又可避免长出不纯菌落；
➢ 方法:✔菌龄:对数期细胞、刚成熟的孢子母菌细胞悬浮液的浓度为106个/mL、
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 突变株的分离与筛选： ➢ 筛选方案:
➢ 筛选方法： ✔初筛：a.随机筛选：也称摇瓶筛选；随机挑选的平板菌落进行摇瓶筛选； b.平板菌落预筛：在培养皿上诱变后从试样检出突变体的一种
琼脂平板筛选法,有纸片培养显色法、透明圈法、琼脂块培养法等; ✔复筛:对突变株的生产性能作比较精确的定量测定工作，代表方法：琼脂
放线 菌或细菌的浓度为108个/ mL左右;
✔菌悬液配制方法:离心洗涤前培养物，用冷生理盐水或缓冲液制备菌悬 液，放在盛有玻璃珠的三角瓶内振荡10min,令其分散，用无菌脱脂棉或滤纸过滤。 通过菌体计数，调整菌悬液的浓度供诱变处理。
四、诱变育种
2 诱变育种基本过程 ➢ 诱变处理： ➢ 诱变剂种类的选择：物理诱变剂和化学诱变剂 ✔物理诱变剂：紫外线、χ射线、γ射线、等离子、快中子、ɑ射线、β射线、 超声波等； ✔化学诱变剂: 碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等； ➢ 最适诱变剂量选择： ✔诱变剂剂量表示方式：a.UV的剂量指强度与作用时间的乘积； b.化学诱变剂剂量：诱变剂的浓度和作用 时间的乘 积来表示； c.在育种实践中，常以杀菌率来作诱变剂 的相对剂量； ✔最适诱变剂量确定：a.依据：最适剂量应该使所希望得到的突变株在存活 群体中占有最大的比例； b.方法：通过比较剂量--存活率曲线和剂量-
紫外诱变技术实验报告
一、实验目的1. 掌握紫外诱变技术的原理和方法。
2. 了解紫外诱变在微生物育种中的应用。
3. 通过实验，筛选出具有较高产酶能力的突变菌株。
二、实验原理紫外诱变技术是利用紫外线照射微生物，使微生物DNA发生突变，从而获得具有优良性状的菌株。
紫外线照射能导致DNA分子中碱基对的改变、缺失或插入，进而影响基因的表达，产生新的遗传性状。
三、实验材料1. 菌种：产淀粉酶枯草芽孢杆菌。
2. 器材：紫外线照射装置、超净工作台、电磁力搅拌器、低速离心机、培养皿、涂布器、10mL离心管、（1、5、10mL）吸管、250mL三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球。
3. 培养基和试剂：无菌水、75%酒精、0.5％碘液、碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200mL、可溶性淀粉2g、牛肉膏1g。
四、实验方法1. 菌种活化：将产淀粉酶枯草芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，37℃培养24小时，得到活化菌种。
2. 菌悬液制备：将活化菌种接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃、180r/min 振荡培养3小时，制成菌悬液。
3. 紫外诱变：将菌悬液置于紫外照射装置下，距离20~30cm，照射时间分别为1、2、3分钟，设置对照组（未照射）。
4. 细菌复苏：将照射后的菌悬液涂布于牛肉膏蛋白胨培养基平板上，37℃培养24小时，观察菌落生长情况。
5. 初筛：挑选生长速度较快、菌落形态异常的菌落，进行进一步的淀粉酶活性测定。
6. 淀粉酶活性测定：将挑选的突变菌株接种于可溶性淀粉培养基中，37℃培养24小时，用碘液检测淀粉酶活性。
7. 验证与保存：对具有较高淀粉酶活性的突变菌株进行验证，并保存于甘油管中。
五、实验结果1. 紫外线照射时间对菌落生长的影响：照射1分钟时，菌落生长速度明显降低；照射2分钟时，菌落生长速度有所下降；照射3分钟时，菌落生长速度明显下降。
2. 淀粉酶活性测定结果：经过筛选，发现突变菌株A的淀粉酶活性最高，为对照组的1.5倍。
第五章 工业微生物诱变育种
株时，应选择多种遗传类型的菌株作为出发菌株比较
稳妥，容易在较短时期内达到育种目的。
8. 菌种代谢特点
了解菌种代谢特点有助于选择有效的出发菌株。 有人曾研究过肌苷酸产生菌的代谢特性，发现肌苷 酸的生物合成过程与肌苷、肌苷酸及核苷酸、磷酸 化酶的活性有关，如果从产生肌苷酸野生型的枯草 杆菌中筛选到降解酶活性低而磷酸化酶活性强的作 为诱变出发菌株，一般都能得到良好的诱变效果。
6. 药品和原材料质量
药品规格和原材料来源不同，都会影响菌种的质量。
四、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
由棘孢小单孢菌(Micromonospora echinopora) 产生的庆大霉素，其中C1是有效的组分； C2是无效
的。在发酵过程中加入适量的磷或蛋白胨以及加大 通 风量都有利于C1的合成；反之，C2的比例就上升。
菌悬液由出发菌株的孢子或菌体细胞与生理盐水或 缓冲液制备而成。对菌悬液的制备有如下的要求：
1、供试菌株的孢子或菌体要年轻、健壮。
细胞要新培养的，细胞生理活性方面既要同步， 又要处在最旺盛的对数期，这样突变率高，重现性也 好。 霉菌孢子浓度约为：106ml-1，放线菌孢子浓度约 为：106~107ml-1。菌悬液通常采用生理盐水制备。如 果用化学诱变剂处理时，应采用相应的缓冲液配制， 以防处理过程中pH变化而影响诱变效果。
1. 对一般出发菌株的要求
（1）从自然界样品中分离筛选出来的野生菌株，虽 然产量较低，但对诱变因素敏感，变异幅度大，
正突变率高；
（2）在生产中使用的，具有一定生产能力，并且在 生产过程经过自然选育的菌株； （3）采用具有有利性状的菌株，如生长速度快、营 养要求低以及产生孢子早而多的菌株；
诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤
诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII诱变育种的一般步骤：1.首先是天然菌种的选育：调查研究及查阅充分的资料↓设计实验方案↓确定采集样品的生态环境采样↓确定特定的增殖条件增殖培养确定特殊的选择培养基及可能的定性或半定量快速检出法平板分离↓原种斜面↓确定发酵培养基础条件筛选↓初筛（1株1瓶）↓复筛（1株3～5瓶）↓结合初步工艺条件摸索再复筛（1株3～5瓶）↓3～5株↓单株纯种分离生产性能试验→毒性试验菌种鉴定2.诱变菌种：出发菌株----菌种纯化(出发菌株性能测定)----制备斜面孢子----制备单孢子悬液(悬液进行活菌计数)----诱变剂处理(存活菌数的测定并计算存活率)----平板分离(测定变异率)----挑取变异菌落并移植至斜面上----初筛(初筛数据分析，生产性状的粗测)----斜面传代----复筛(复筛数据分析，精确测定生产性状)----变异菌株(菌株参数分析)----小型或中型投产试验----大型投产试验。
诱变育种应把握的主要原则有以下几点：1)选择简便有效的诱变剂。
在选用理化因素作诱变剂时，在同样效果下，应选用最简便的因素；在同样简便的条件下，应选用最高效的因素。
2)挑选优良的出发菌株。
最好采用生产上已发生自变的菌株，选用对诱变剂敏感的菌株，选取有利于进一步研究或应用性状的菌株。
4)处理单细胞或孢子悬液。
单细胞悬液应均匀而分散，孢子、芽孢等应稍加萌发。
5)选用合适的诱变剂量。
一般正变较多出现在低剂量中，负变较多地出现在高剂量中。
6)选用高效的筛选方法。
紫外线诱变育种：紫外线诱变一般采用15W紫外线杀菌灯，波长为253-265nm．灯与处理物的距离为30cm，照射时间依菌种而异，一般为几秒至几十分钟。
一般我们常以细胞的死亡率表示，希望照射的剂量死亡率控制在70～80%为宜。
被照射的菌悬液细胞数，细菌为106个/ml左右，霉菌孢子和酵母细胞为106～107个 /ml。
诱变育种
实验二淀粉产生菌的诱变育种及酶活力测定指导老师：xxx生命科学学院08级生物技术（三）班豆豆同组人：xx xxx摘要：诱变育种技术是提高淀粉产生菌产淀粉能力最有效的途径。
常用的诱变育种方法有自然突变育种、紫外线诱变育种、微波诱变育种、激光诱变育种。
本实验采用紫外线诱变育种的方法，对从土壤中分离提取的淀粉产生菌进行诱变，测定诱变得到的菌株的酶活力，然后从中筛选出产淀粉能力强的菌株。
关键词：淀粉产生菌，紫外线诱变育种，酶活力测定一、实验目的：1.学习紫外线诱变育种的方法；2.进一步学习酶活力测定的基本方法；3.无菌操作的进行。
二、实验原理：紫外线的光谱范围在40 ～390 nm, 而DNA的嘌呤和嘧啶可以吸收的紫外线光谱通常为260 nm。
因此能诱发生物突变的有效波长范围是200～300 nm, 最有效的波长为25317 nm, 这一波长的诱变效应相当于波长260 nm的紫外线。
当紫外线照射微生物时不能引起电离, 其作用是使物质分子或原子中的轨道从基态跃迁到激发态, 紫外光子本身作为能量被物质吸收。
由于紫外线穿透性很弱, 所以被广泛用作微生物诱变剂。
紫外辐射使DNA分子形成嘧啶二聚体, 阻碍碱基正常配对,并可能引起突变或死亡。
另外嘧啶二聚体的形成, 还会阻碍双链的解开, 从而影响DNA 的复制和转录。
紫外线对各种微生物的诱变效应因菌种不同而存在很大差异。
一般微生物营养体照射3～5min即可致死, 但芽孢杆菌约需10min。
另外紫外线照射微生物后还存在可见光修复的问题,故通常采用在红光下操作，减少其光恢复的机率。
利用紫外可诱变选育出大量产量高、活性强的优良微生物菌种。
三、实验材料及主要仪器和试剂：1.材料：(实验一)筛选的得到的淀粉产生菌2.仪器：超净工作台，紫外灯，红光灯，磁力搅拌器，100-1000ml移液枪，培养皿，分光光度计，恒温水浴锅。
3.试剂：碘液、2%可溶性淀粉、pH6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、标准糊精溶液、0.5mol/L 乙酸、0.85%生理盐水、无菌水。
微生物的化学诱变技术
微生物的化学诱变化学诱变：利用化学物质对微生物进行诱变，引起基因突变或真核生物染色体的畸变称为化学诱变。
化学诱变的物质很多，但只有少数几种效果明显，如烷化剂、吖啶类化合物等。
复合处理及其协同效应：诱变剂的复合处理常有一定的协同效应，增强诱变效果，其突变率普遍比单独处理的高，这对育种很有意义。
复合处理有几类：同一种诱变剂的重复使用，两种或多种诱变剂先后使用，两种或多种诱变剂同时使用。
定向培育和驯化：定向培育是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将他们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。
由于自发突变的变异频率较低，变异程度较轻，故变异过程均比诱变育种和杂交育种慢得多。
微生物化学诱变的操作过程化学诱变剂的剂量主要决定于其浓度和处理时间。
化学诱变剂都具毒性，其中90%以上是致癌物质或极毒药品，使用时要格外小心，移取液体时绝对禁止直接用口吸，避免与皮肤直接接触，不仅要注意自身安全，也要防止污染环境，造成公害。
一、碱基类似物用于诱发突变的碱基类似物有5-BU、5-FU、BUdr、5-IU等他们是胸腺嘧啶的结构类似物，AP、6-MP是腺嘌呤的结构类似物。
最常用是5-BU和AP。
当将这类物质加入到培养基中，在繁殖过程中可以掺入到细菌DNA分子中，不影响DNA的复制。
它们的诱变作用是取代核酸分子中碱基的位置，再通过DNA的复制，引起突变，困此，也叫掺入诱变剂。
显然这一类诱变剂要求微生物细胞必顿处在代谢的旺盛期，才能获得最佳的诱变效果。
（一）碱基类似物的诱变机制正常的碱基存在着同分异构体，互变异构现象在嘧啶分子中以酮式和烯醇式的形式出现，而嘌呤分子中以氨基和亚氨基互为变构的形式出现、一般互变异构现象在碱基类似物中比正常DNA碱基中频率更高。
5-BU导致A:T碱基对转换为G:C碱基。
2-氨基嘌呤也可以诱发DNA分子中A:T－G:C或G:C－A:T的转换。
（二）碱基类似物的诱变处理方法（以5-BU为例）1．单独处理将微生物液体培养到对数期，离心除去培养液，加入生理盐水或缓冲液，饥饿培养8~10 h，消耗其体内的贮存物质、将5-BU加入到经饥饿培养的培养液中，处理浓度为25~40 μg/mL，温合均匀，取0.1~0.2 mL菌悬液加入到琼脂培养基上涂布培养。
微生物菌种选育方式(一)
微生物菌种选育方式(一)关键词：地衣芽孢杆菌诺卡氏菌 ATCC 北京标准物质网微生物菌种选育技术在现代生物技术中具有十分重要的地位，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，相互联系的。
新的育种技术的发展和应用促进了生产的发展。
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。
以基因自发突变为基础选育优良性状菌株的这种方法，是最早应用微生物遗传学原理．进行育种实践的一个实例。
由于微生物体内存在光复活、切补修复、重组修复、紧急呼救修复等修复机制以及DNA聚合酶的校正作用，使得自发突变几率极低，一般为10-6～10-10这样低的突变率导致自然选育耗时长、工作量大，影响了育种工作效率。
在这种情况下，就出现了诱变育种技术。
2．诱变育种1927年，Miller发现X射线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，并逐渐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。
在这之后，诱变育种得到了极大发展。
诱变育种是以诱变剂诱发微生物基因突变，通过筛选突变体，寻找正向突变菌株的一种诱变方法。
诱变剂包括物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂。
其中，物理诱变剂包括紫外线、X射线、射线、快中子等；化学诱变剂包括烷化剂(如甲基磺酸乙酯、硫酸二乙酯、亚硝基胍、亚硝基乙基脲、乙烯亚胺及氮芥等)、天然碱基类似物、脱氨剂(如亚硝酸)、移码诱变剂、羟化剂和金属盐类(如氯化锂及硫酸锰等)；生物诱变剂包括噬菌体等。
物理诱变剂因其价格经济，操作方便，所以应用最为广泛；化学诱变剂多是致癌剂，对人体及环境均有危害，使用时须谨慎；生物诱变剂应用面窄，其应用也受到限制。
现今，诱变育种已取得了显著的成果，如青霉素生产菌的青霉素产量在40年内增加了近万倍，达到lO万u／ml左右；谷氨酸产生菌经紫外诱变处理，产酸率提高了3l％；用亚硝酸钠、紫外线等物化方法诱变产碱性蛋白酶的地衣芽孢杆菌，使其从原来的以玉米粉为碳源转变为以大米为碳源进行发酵产酶，后用紫外诱变，最终筛选出F一8014菌株，产酶量提高了37％。
微生物 诱变育种
紫外损伤的光复活作用
DNA损伤的修复
切补修复 切补修复是在内切核酸酶、
外切核酸酶、DNA聚合酶以及 连接酶的协同作用下将嘧啶 二聚体酶切除去，继而重新 合成一段正常的DNA链以填补 酶切所留下的缺口，使损伤 的DNA分子恢复正常的修复方 式。由于整个过程不依赖于 可见光，所以切补修复也称 暗修复。切补修复几乎存在 于所有的微生物中。
也可用长了菌落的平板直接照射。 一般照射剂量4~10万伦琴。
此外还能引起染色体畸变，即因 染色体断裂引起染色体的倒位、 缺损和重组等。但发生了染色体
断裂的细胞常常不稳定。
化学诱变因素
化学诱变剂用量很少，诱变时设
备简单，只要一般实验室的玻璃 器皿就行，所以其应用发展较快。
碱基类似物
碱基类似物是指与DNA结构中的四种碱基 A、T、G、C在化学结构上相似的一类物 质。如5-溴尿嘧啶（BU）和5-溴脱氧尿
紫外损伤的切补修复
紫外线照射的操作方法
在暗室中安装的15瓦紫外线灯管最 好装有稳压装置，以求剂量稳定。
处理时，可将5毫升菌悬液放在直径 5厘米的培养皿中，置磁力搅拌器上， 使培养皿底部离灯管30厘米左右， 培养皿底要放平，处理前应先开灯 20~30分钟预热稳定。照射时启动磁 力搅拌器，以求照射均匀。
诱变育种
第一节基因突变
突变泛指细胞内（或病毒颗粒 内）的遗传物质的分子结构或 数量突然发生的可遗传的变化。
突变往往导致产生新的等位基 因及新的表现型。狭义的突变 专指基因突变，也称点突变， 而广义的突变则包括基因突变 和染色体畸变。
突变的几率一般很低，约为106~10-9。
突变是工业微生物产生变种 的根源，是育种的基础，但 也是菌种发生退化的主要原 因。
紫外诱变实验报告结果
一、实验目的1. 通过紫外线诱变技术，提高微生物的产酶能力。
2. 筛选出具有较高酶活性的突变菌株。
二、实验原理紫外线诱变是一种物理诱变方法，通过紫外线照射微生物细胞，导致DNA分子发生突变，从而产生具有新的遗传特性的菌株。
本实验采用紫外线照射枯草芽孢杆菌，通过透明圈法初筛，筛选出具有较高淀粉酶活性的突变菌株。
三、实验材料1. 菌种：枯草芽孢杆菌2. 器材：紫外线灯、培养皿、涂布器、吸管、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球3. 培养基：可溶性淀粉培养基、牛肉膏培养基、0.5%碘液四、实验方法1. 紫外线照射：将枯草芽孢杆菌接种于牛肉膏培养基中，培养至对数生长期。
将培养好的菌液用无菌水稀释至一定浓度，取适量菌液均匀涂布于培养皿上，放入紫外灯照射箱中，照射距离为20-30cm，照射时间为1-3分钟。
照射过程中，严格控制死亡率在50%-80%。
2. 初筛：将照射后的菌落用无菌水洗涤，制成菌悬液。
取适量菌悬液涂布于可溶性淀粉培养基上，37℃培养24小时。
观察透明圈的大小，筛选出具有较大透明圈的突变菌株。
3. 酶活性测定：采用淀粉酶活力测定方法，测定筛选出的突变菌株的淀粉酶活性，并与原始菌株进行对比。
五、实验结果1. 紫外线照射后，部分菌株出现透明圈，且透明圈大小不一。
2. 经过初筛，筛选出10株具有较大透明圈的突变菌株。
3. 酶活性测定结果显示，筛选出的10株突变菌株的淀粉酶活性均高于原始菌株，其中菌株A的淀粉酶活性最高，达到原始菌株的1.8倍。
六、讨论与分析1. 紫外线照射能够有效诱导枯草芽孢杆菌产生淀粉酶活性突变菌株，且突变频率较高。
2. 初筛过程中，透明圈大小与淀粉酶活性具有一定的相关性，透明圈越大，酶活性越高。
3. 实验结果表明，通过紫外线诱变技术，可以有效地提高枯草芽孢杆菌的产酶能力，为微生物育种提供了一种新的方法。
七、结论1. 紫外线诱变技术是一种有效提高微生物产酶能力的方法。
2. 本实验筛选出的突变菌株具有较高淀粉酶活性，为后续的发酵生产和应用提供了有利条件。
青霉素G生产菌种紫外线诱变的应用
青霉素G生产菌种紫外线诱变的应用目的探究青霉素G的生产菌种中的紫外线诱变的应用的研究。
方法青霉素G 的发酵生产过程，菌种的准备至关重要，随着科学技术的发展，菌种的不断繁衍传代；和以往的使用产生衰退的迹象。
利用紫外线诱变青霉素产生菌原生质体地方法，选育出青霉素的高产菌株，使发酵效果达到更好。
标签：紫外线；诱变；原生质体；选育菌种的制备是至关重要的，青霉素的发酵和产生过程应该仔细的观察和记录。
在发酵和生产菌种的过程中，菌种细胞壁的存在尤为关键，在极大的程度上影响着实验的结果。
菌种的诱变和筛选过程对外界环境要求极高、敏感性强，应该注意控制。
在当今这个科学进步极快的时代，我国的研究科学技术在不断的提高，再为各行各业谋求先进的技术，减少浪费，节约资源。
就目前的菌种行业，紫外线诱变原生质体的办法出现，为研究青霉素的发展奠定了扎实的基础[2]。
1 实验材料此次研究需要的主要材料如下，注意：控制好温度和环境，避免有杂菌的进入影响实验结论。
①可以产生青霉素的产黄青霉菌菌株；②培养基（斜面培养基、菌丝培养基、再生培养基）、发酵型培养基；③酶纤维素酶。
2 实验方法2.1 原生质体的制备过程利用纤维素酶消化长好的青霉素菌丝，48h后制得青霉素菌种的原生质体。
选取适量的原生质体悬浮液进行紫外诱变实验，诱变后在恒温的培养皿中培养1周并选择拥有紧密结构的和形状规则的菌落涂布斜面，为发酵的实验做好准备。
2.2 细胞壁酶的处理在对酶的处理过程中应该注意细胞壁的破损情况，在无菌水的培养下，经过无菌的细纱布的过滤，以便得到有效的菌丝体，以便于在高倍显微镜下的观察和研究。
2.3 紫外线诱变的处理过程紫外线的诱变中会出现原生质体的死亡率较高，需要在高效的耐心的仔细尝试，以至出现菌种的致死率和光的照射时间要呈现正相关的图像。
2.4 对高产菌株的检查处理在氧气限制的条件下，对摇瓶进行摇摆，检验菌种的稳定性和活性。
在氧气变化的时候会出现的不同状况进行记录和观察，便于进行后面的实验。
诱变育种概述
工业上遇到的霉菌大多数不产生有性孢子，没有典型的有性过程。
细胞杂交得到的分生孢子还是无性孢子，形态上无特殊变化。
准性循环（体细胞杂交）的三个连续过程
准性生殖：
霉菌杂交：指通过体细胞的核融合和遗传因子的重组， 即通过准性过程而不是通过性细胞的融合。
工业上遇到的霉菌大多数不产生有性孢子，没有典型的有性过程。
四、原生质体融合技术
原生质体：有时指去了壁的细胞，是生 活细胞内全部具有生命的物质的总称， 由原生质所构成。原生质体一般由细 胞膜、细胞质和细胞核三部分组成， 是细胞内各类代谢活动的主要场所。
四、原生质体融合技术
定义：将遗传性状不同的两种菌(包括种间、种内及属间)融合 为一个新细胞的技术。即实现遗传重组。
↓ ——观察单菌落形态并统计其形态变异率 挑取单菌落传种斜面
摇瓶初筛 ↓ ——对照组 挑出高产斜面 ↓ 菌种保藏（砂土管、冻干管或制备固体孢子） ↓ 传种斜面（或直接用固体孢子） 摇瓶复筛（复筛次数及摇瓶数以及培养基种类根据情况决定） ↓ ——对照组 挑出高产菌株 作稳定性试验和菌种特性考察 ↓ 放大试验罐、中试考察 ↓ 大型投产试验
菌悬液的细胞浓度一般控制为： 真菌孢子或酵母细胞106107个/ml，放线菌或细菌108个/ml。 菌悬液一般用生理盐水（0.85%NaCl）稀释。
诱变处理
诱变剂及诱变剂量选择
在诱变处理前，一般应预先做诱变剂用量对菌体死亡数量的致死曲 线，选择合适的处理剂量。
不同微生物，使用的剂量不同；诱变率随诱变剂剂量的增加而提高 。但达到一定剂量后，再加大剂量反而会使突变率下降。
乙基磺酸乙酯（EMS）、亚硝基胍、 亚硝酸、氮芥等。
生物诱变剂
噬菌体、转座因子
诱变育种
菌种诱变方法
介绍了几种常用的物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等,为微生物诱变育种提供了一个总体的方法框架。
诱变; 微生物育种微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切，其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏，甚至影响人们的日常生活质量，所以选育优质、高产的微生物菌株十分重要。
微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导，或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状，人为地使某些代谢产物过量积累，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。
作为育种途径之一的诱变育种一直被广泛应用。
目前，国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。
11.1紫外线照射是常用的物理诱变方法之一，是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。
DNA和RNA的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰260nm，因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂。
紫外辐射的作用已有多种解释，但比较确定的作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体[1]。
二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对，所以可能导致突变甚至死亡[2]。
马晓燕[3]等以紫外诱变原生质选育法筛选发酵乳清高产酒精菌株马克斯克鲁维酵母菌株ZR-20，比优化前的酒精产率提高10.5%，较出发菌株提高了68%。
顾蕾[4]等通过紫外诱变红酵母ns-1原生质体，获得类胡萝卜素产量明显提高的突变株，其生物量、色素产量分别为6.15g/L、6.41mg/L，分别比原始菌株提高了67.6%、54.1%。
紫外照射诱变操作简单，经济实惠，一般实验室条件都可以达到，且出现正突变的几率较高，酵母菌株的诱变大多采用这种方法。
1.2γ-射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一，具有很高的能量，能产生电离作用，可直接或间接地改变DNA结构。
其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基，或者脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键。
其间接效应是能使水或有机分子产生自由基，这些自由基可以与细胞中的溶质分子发生化学变化，导致DNA分缺失和损伤[2]。
菌种诱变方法
微生物诱变育种的方法摘要:介绍了几种常用的物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等,为微生物诱变育种提供了一个总体的方法框架。
关键词:诱变; 微生物育种微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切，其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏，甚至影响人们的日常生活质量，所以选育优质、高产的微生物菌株十分重要。
微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导，或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状，人为地使某些代谢产物过量积累，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。
作为育种途径之一的诱变育种一直被广泛应用。
目前，国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。
1 物理诱变紫外照射紫外线照射是常用的物理诱变方法之一，是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。
DNA和RNA的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰260nm，因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂。
紫外辐射的作用已有多种解释，但比较确定的作用是使DNA 分子形成嘧啶二聚体[1]。
二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对，所以可能导致突变甚至死亡[2]。
马晓燕[3]等以紫外诱变原生质选育法筛选发酵乳清高产酒精菌株马克斯克鲁维酵母菌株ZR-20，比优化前的酒精产率提高%，较出发菌株提高了68%。
顾蕾[4]等通过紫外诱变红酵母ns-1原生质体，获得类胡萝卜素产量明显提高的突变株，其生物量、色素产量分别为6.15g/L、L，分别比原始菌株提高了%、%。
紫外照射诱变操作简单，经济实惠，一般实验室条件都可以达到，且出现正突变的几率较高，酵母菌株的诱变大多采用这种方法。
电离辐射γ-射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一，具有很高的能量，能产生电离作用，可直接或间接地改变DNA结构。
其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基，或者脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键。
其间接效应是能使水或有机分子产生自由基，这些自由基可以与细胞中的溶质分子发生化学变化，导致DNA分缺失和损伤[2]。
第六章微生物诱变育种
复合处理的方式
• 复合处理有几类：
• 一类是两种或多种诱变剂的先后使用；
• 第二类是同一种诱变剂的重复使用；
• 第三类是两种或多种诱变剂的同时使用。
诱变因子的复合处理及其协同效应
单独处理 菌种 诱变剂 紫外线 X射线 氮芥 (0.1%) 紫外线 紫外线 γ射线 突变率(%) 21.3 19.7 复合处理 诱变剂 X射线+紫外线 突变率(%) 42.8
因此，应让变异处理后细胞在液体培养基中培养 几小时，使细胞的遗传物质复制，繁殖几代，以 得到纯的变异细胞。这样，稳定的变异就会显现 出来。 若不经液体培养基的中间培养，直接在平皿上分 离就会出现变异和不变异细胞同时存在于一个菌 落内的可能，形成混杂菌落，以致造成筛选结果 的不稳定和将来的菌株退化。
3、诱变处理方法
（１）、紫外线和光照复活的交替处理
• 应用光照复活现象能使紫外线诱变作用得 到显著增强。 • 一次紫外线处理后，光照复活一次，突变 率降低；但是，增加剂量再次用紫外线照 射处理，光照复活后，突变率提高了。若 多次进行该处理，则突变率增加更大。
（２）诱变剂复合处理
• 诱变育种中还常常采取诱变剂的复合处理。 因为每种诱变剂有各自的作用方式，引起 的变异有局限性，复合处理则可扩大突变 的位点范围，使它们产生协同效应，获得 正突变菌株的可能性增大，因此，诱变剂 复合处理的效果往往好于单独处理.
32
突变株的筛选：
（1）产量突变株的筛选：琼脂块培养法 （2）抗药性突变株的筛选：梯度平板法 （3）营养缺陷型突变株的筛选：影印平板 法等 （4）形态、色素、酶活性和拮抗性等变异 菌株的筛选
诱变
春 日 霉 素 高 产 菌 种 琼 脂 块 培 养 法 筛 选
诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤
诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--诱变育种的一般步骤：1.首先是天然菌种的选育：调查研究及查阅充分的资料↓设计实验方案↓确定采集样品的生态环境采样↓确定特定的增殖条件增殖培养确定特殊的选择培养基及可能的定性或半定量快速检出法平板分离↓原种斜面↓确定发酵培养基础条件筛选↓初筛（1株1瓶）↓复筛（1株3～5瓶）↓结合初步工艺条件摸索再复筛（1株3～5瓶）↓3～5株↓单株纯种分离生产性能试验→毒性试验菌种鉴定2.诱变菌种：出发菌株----菌种纯化(出发菌株性能测定)----制备斜面孢子----制备单孢子悬液(悬液进行活菌计数)----诱变剂处理(存活菌数的测定并计算存活率)----平板分离(测定变异率)----挑取变异菌落并移植至斜面上----初筛(初筛数据分析，生产性状的粗测)----斜面传代----复筛(复筛数据分析，精确测定生产性状)----变异菌株(菌株参数分析)----小型或中型投产试验----大型投产试验。
诱变育种应把握的主要原则有以下几点：1)选择简便有效的诱变剂。
在选用理化因素作诱变剂时，在同样效果下，应选用最简便的因素；在同样简便的条件下，应选用最高效的因素。
2)挑选优良的出发菌株。
最好采用生产上已发生自变的菌株，选用对诱变剂敏感的菌株，选取有利于进一步研究或应用性状的菌株。
4)处理单细胞或孢子悬液。
单细胞悬液应均匀而分散，孢子、芽孢等应稍加萌发。
5)选用合适的诱变剂量。
一般正变较多出现在低剂量中，负变较多地出现在高剂量中。
6)选用高效的筛选方法。
紫外线诱变育种：紫外线诱变一般采用15W紫外线杀菌灯，波长为253-265nm．灯与处理物的距离为30cm，照射时间依菌种而异，一般为几秒至几十分钟。
一般我们常以细胞的死亡率表示，希望照射的剂量死亡率控制在70～80%为宜。
被照射的菌悬液细胞数，细菌为106个/ml左右，霉菌孢子和酵母细胞为106～107个 /ml。
培训_8微生物的菌种诱变
Hale Waihona Puke 诱变育种过程指利用物理或化学诱变剂处理微生物群体细胞，促进其 突变率显著提高，然后设法从中选取少数符合育种目的的 突变株。
2个主要环节： 选用合适的诱变剂和诱变剂量处理大量均
诱变（随机） 匀、分散的微生物细胞，以引起绝大多数 细胞致死的同时，使存活个体中的突变频 率大大提高。
养基分装7-8个烧杯 ，放置小纸条
编号wondershare
实验任务
4只 皿
1皿对照 1皿1min 1皿2min 1皿3min
加0.5ml菌悬液涂布，照射。
注意
Ø 涂板要涂均匀，否则会产生中间一片分不开菌落
编号wondershare
数据结果
处理 稀释倍数
10秒
20秒
30秒
菌落数 存活率/% 致死率/%
编号wondershare
对照
紫外线诱变
DNA损伤或突变后，可被光激活酶所修复， 故一般要求操作应在红光下进行，处理后在 暗处培养。
随着照射时间的增长，杀菌率和突变率随之 提高，但照射时间继续增加到一定程度时， 其杀菌率随之增大，而突变率却降低。
紫外线诱变
紫外线照射剂量、强度单位为尔格/mm2，由 于测定困难，在实际诱变育种中常用UV照射时 间或致死率表示相对剂量（其中以致死率表示 具有实际意义）。
Ø 正变较多出现在偏低剂量中，而负变较多出现在偏高剂量中。
Ø 在产量变异工作中，常采用相对杀菌率为70~75%, 甚至30~70%的 剂量。
Ø UV的剂量: 固定UV功率和照射距离,以照射时间长短来确定剂量多
少。
编号wondershare
菌种诱变原理
菌种诱变原理一、基因突变基因突变是菌种诱变的基本原理之一，是指基因在复制过程中发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。
基因突变是随机的，它可以发生在菌种的任何位置，包括编码区和非编码区。
基因突变可以导致菌种的遗传性状发生变化，从而影响其生长、代谢和产物生成等。
二、突变选择突变选择是指在诱变过程中，通过选择特定的条件或处理方式，使得有利于提高菌种适应性的突变得以保留和扩大。
通过对突变选择的应用，可以定向地改变菌种的遗传性状，提高其性能和产量。
突变选择是菌种诱变的重要手段之一，通过合理地选择和处理条件，可以获得理想的突变菌株。
三、非定向突变非定向突变是指突变的方向和性质事先无法预测，往往产生新的突变基因或使原有基因表达水平有所改变。
非定向突变常用于获得具有新性状的突变菌株，如抗逆性突变、高产突变等。
非定向突变可以带来丰富的遗传变异，是菌种改良的重要途径之一。
然而，由于非定向突变的不可预测性，往往需要处理大量材料，增加了实验的难度和成本。
四、突变固定突变固定是指将获得的突变菌株通过一定的方法固定下来，使其遗传性状稳定地传递给下一代。
常用的突变固定方法包括：通过连续繁殖使突变基因频率自然增加；通过同源重组将突变基因整合到染色体上；通过转化、转导或基因打靶等方法将突变基因稳定地整合到受体细胞染色体上。
突变固定是菌种诱变过程中的重要环节，只有将获得的突变菌株固定下来，才能在实际生产和应用中发挥其作用。
五、高突变率高突变率是指在诱变过程中，通过各种手段提高菌种的突变率，从而缩短获得所需突变菌株的时间和减少实验材料的使用量。
高突变率的方法包括：增加突变剂的浓度和处理时间；采用多种诱变因素联合处理；优化诱变处理后的筛选和分离方法等。
高突变率不仅可以提高菌种诱变的效率，还可以为菌种改良提供更多的选择和机会。
然而，高突变率也可能导致突变的不可控和不可预测性增加，需要在实际操作中加以注意和控制。
诱变法菌种改良步骤操作流程
诱变法菌种改良步骤操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!诱变法菌种改良的操作流程详解诱变法是一种常见的微生物菌种改良技术，通过引入遗传变异，筛选出具有优良特性的菌株。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微生物诱变育种的方法摘要:介绍了几种常用的物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等,为微生物诱变育种提供了一个总体的方法框架。
关键词:诱变; 微生物育种微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切，其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏，甚至影响人们的日常生活质量，所以选育优质、高产的微生物菌株十分重要。
微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导，或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状，人为地使某些代谢产物过量积累，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。
作为育种途径之一的诱变育种一直被广泛应用。
目前，国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。
1 物理诱变1.1紫外照射紫外线照射是常用的物理诱变方法之一，是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。
DNA和RNA的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰260nm，因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂。
紫外辐射的作用已有多种解释，但比较确定的作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体[1]。
二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对，所以可能导致突变甚至死亡[2]。
马晓燕[3]等以紫外诱变原生质选育法筛选发酵乳清高产酒精菌株马克斯克鲁维酵母菌株ZR-20，比优化前的酒精产率提高10.5%，较出发菌株提高了68%。
顾蕾[4]等通过紫外诱变红酵母ns-1原生质体，获得类胡萝卜素产量明显提高的突变株，其生物量、色素产量分别为6.15g/L、6.41mg/L，分别比原始菌株提高了67.6%、54.1%。
紫外照射诱变操作简单，经济实惠，一般实验室条件都可以达到，且出现正突变的几率较高，酵母菌株的诱变大多采用这种方法。
1.2电离辐射γ-射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一，具有很高的能量，能产生电离作用，可直接或间接地改变DNA结构。
其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基，或者脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键。
其间接效应是能使水或有机分子产生自由基，这些自由基可以与细胞中的溶质分子发生化学变化，导致DNA分缺失和损伤[2]。
张伟[5]等将较高产酒精酵母制备成原生质体，经Co60诱变后，采用四级筛选，得到高产酒精酵母菌株Co-158，其遗传性状稳定，其成熟醪酒精体积分数比出发菌株提高了16.34%，比ADY提高了24.48%，残还原糖含量亦远远低于出发菌株和ADY。
除γ-射线外的电离辐射还有X-射线、β-射线和快中子等。
电离辐射有一定的局限性，操作要求较高，且有一定的危险性，通常用于不能使用其他诱变剂的诱变育种过程。
1.3 离子注入离子注入是20世纪80年代初兴起的一项高新技术，主要用于金属材料表面的改性。
1986年以来逐渐用于农作物育种，近年来在微生物育种中逐渐引入该技术[6]。
离子注入时，生物分子吸收能量，并且引起复杂的物理和化学上的变化，这些变化的中间体是各类活性自由基。
这些自由基，可以引起其它正常生物分子的损伤，可使细胞中的染色体突变，DNA 链断裂，也可使质粒DNA造成断裂[7,8,9]。
由于离子注入射程具有可控性，随着微束技术和精确定位技术的发展，定位诱变将成为可能[7]。
向砥[10]等用10keVN+诱变产壮观霉素菌株Streptomycesspectabilisb，使产量提高102.3%。
于广成等用10keVN+诱变产灰黄霉素菌株Penicellliunpatulum，使产量提高26.8%[11]。
除此之外，糖化酶生产菌、不饱和脂肪酸生产菌、维生素生产菌的离子束诱变效果也得到充分肯定。
这些表明，离子辐照处理是一种极有潜力的微生物药物的诱变育种新方法[12]。
离子注入法进行微生物诱变育种，一般实验室条件难以达到，目前应用相对较少。
1.4 激光激光是一种光量子流，又称光微粒。
激光辐射可以通过产生光、热、压力和电磁场效应的综合应用，直接或间接地影响有机体，引起细胞染色体畸变效应、酶的激活或钝化，以及细胞分裂和细胞代谢活动的改变。
光量子对细胞内含物中的任何物质一旦发生作用，都可能导致生物有机体在细胞学和遗传学特性上发生变异。
不同种类的激光辐射生物有机体，所表现出的细胞学和遗传学变化也不同[13]。
胡卫红等[13]采用CO2激光辐照酿酒酵母(Saccharomycescereisiae)AS2.1189，筛选到乙醇产量有较大提高的变异株。
鲍淑兰[14]以啤酒酵母(Saccharomycescer- evesea)为材料，用He- Ne 激光进行照射，发现随着照射时间的延长，致死率和突变率均明显增加，同时在选择培养基上筛选出多种氨基酸突变型。
激光作为一种育种方法，具有操作简单、使用安全等优点，近年来应用于微生物育种中取得不少进展。
1.5 微波微波辐射属于一种低能电磁辐射，具有较强生物效应的频率范围在300MHz~300GHz，对生物体具有热效应和非热效应。
其热效应是指它能引起生物体局部温度上升。
从而引起生理生化反应;非热效应指在微波作用下，生物体会产生非温度关联的各种生理生化反应。
在这两种效应的综合作用下，生物体会产生一系列突变效应[15,16]。
因而，微波也被用于多个领域的诱变育种，如农作物育种、禽兽育种和工业微生物育种，并取得了一定成果。
这方面的工作贾红华等[17]和雷肇祖等[18]有所报道。
1.6 航天育种航天育种，也称空间诱变育种，是利用高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物种子、组织、器官或生命个体搭载到宇宙空间，利用宇宙空间特殊的环境使生物基因产生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。
空间环境因素主要有微重力，空间辐射，以及其它诱变因素如交变磁场，超真空环境等，这些因素交互作用导致生物系统遗传物的损伤，使生物发生诸如突变、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。
我国在这方面取得不少进展，自1987年以来先后9次利用返回式卫星，4次利用高空气球搭载了70多种植物，500多个品种的40多公斤种子，涉及到粮食、棉花、油料、蔬菜、瓜果、花卉等作物，经国内20多个省、市、区的50多个研究单位育种工作者的地面种植试验，育成了高产、稳产、优质、多抗的青椒、番茄、水稻、小麦、莲子等作物新品种、新品系，从中还获得了一些有可能对产量和品质等经济性状有突破影响的罕见突变[19]。
航天育种较其它育种方法特殊，是航天技术与微生物育种技术的有机结合，技术含量高，成本高，个体研究者或一般研究单位都难以实现，只能与航天技术相结合，由国家来完成。
2 化学诱变与物理诱变相比，化学诱变在某种程度上应用更为广泛，是指利用一些化学物质提高生物的自然突变率，这些化学物质就叫做化学诱变剂。
化学诱变可操作性强，简单易行;特异性较强，能诱变定位到DNA上的某些碱基;后代较易稳定遗传，一般到F3代就可稳定;应用于遗传标记，是细胞融合技术的基础。
化学诱变剂主要包括4类，他们的特点、机理和应用如下:2.1 烷化剂烷化剂能与一个或几个核酸碱基反应，引起DNA 复制时碱基配对的转换而发生遗传变异，常用的烷化剂有甲基磺酸乙酯、亚硝基胍、乙烯亚胺、硫酸二乙酯等。
甲基磺酸乙酯( ethylmethane sulphonate，EMS)是最常用的烷化剂，诱变率很高。
它诱导的突变株大多数是点突变，首先是鸟嘌呤的O6位置被烷基化，在DNA 的复制过程中，烷基化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对，导致碱基的替换，即G:C 变为A:T[20]。
常用浓度为0.05~0.5mol/L，作用时间5~60min。
该物质具有强烈致癌性和挥发性，可用5%硫代硫酸钠作为终止剂和解毒剂。
N-甲基- N'-硝基- N-亚硝基胍( NTG)是一种超诱变剂，应用广泛，但有一定毒性，操作时应该注意。
在碱性条件下，NTG会形成重氮甲烷(CH2N2)，它是引起致死和突变的主要原因。
它的效应很可能是CH2N2对DNA的烷化作用引起的[2]。
周希贵等[21]用NTG对多粘类芽胞杆菌AS1.541 进行诱变，获得一株粘杆菌素发酵单位比出发菌株提高105%的菌株。
硫酸二乙酯( DMS) 也很常用，但由于毒性太强，目前很少使用。
乙烯亚胺，生产的较少，很难买到。
使用浓度0.0001%~0.1%，高度致癌性，使用时需要使用缓冲液配置。
2.2 碱基类似物碱基类似物分子结构类似天然碱基，可以掺入到DNA分子中导致DNA复制时产生错配，mRNA转录紊乱，功能蛋白重组，表型改变。
该类物质毒性相对较小，但负诱变率很高，往往不易得到好的突变体。
主要有5- 氟尿嘧啶( 5- FU)、5- 溴尿嘧啶( 5- BU)、6- 氯嘌呤等。
程世清等[22]用5- BU 对产色素菌(分枝杆菌T17- 2- 39) 细胞进行诱变，生物量平均提高22.5%。
2.3 无机化合物诱变效果一般，危险性较小。
常用的有氯化锂，白色结晶，使用时配成0.1%~0.5%的溶液，或者可以直接加到诱变固体培养基中，作用时间为30min～2d。
亚硝酸易分解，所以现配现用。
常用亚硝酸钠和盐酸制取，将亚硝酸钠配成0.01~0.1mol/L的浓度，使用时加入等浓度等体积的盐酸即可。
2.4 其他盐酸羟胺，一种还原剂，作用于C上，使G- C变为A- T。
也较常用，使用浓度为0.1%～0.5%，作用时间60min～2h。
此外，诱变时将两种或多种诱变因子复合使用，或者重复使用同一种诱变因子，效果更佳。
顾正华等[23]以谷氨酸棒杆菌ATCC- 13761 为出发菌株，经DMS和NTG多次诱变处理，获得一株L-组氨酸产生菌。
常翠贤[24]等以产纤溶酶的根霉Y为出发菌株，通过亚硝基胍、紫外复合诱变，得到一株高产突变株C6，其产酶活性是出发菌株的4.73倍。
杜娟[25]等以一株具有较高纤维素酶活性的野生菌株-灰绿曲霉XC9为出发菌株，经氯化锂、紫外、甲基磺酸乙酯等多重诱变处理，获得了抗葡萄糖阻遏的突变株，其CMC 酶活与出发菌株相比提高了2倍左右。
3 结束语随着遗传学和分子生物学领域的飞速发展，许多新型复杂的技术被应用于菌种选育，如原生质体融合育种技术和基因工程育种技术等，但是诱变育种技术仍是提供菌株生产能力的重要有效手段。
它获得的正突变率相对较高，可以得到多种优良突变体和新的有益基因类型。
另一方面，诱变育种存在一定的盲目性和随机性，在实际应用中，研究者应根据出发菌株及实验室条件等具体情况来选择合适的诱变方法。
参考文献[1] Madigan，M.T(美)，MartinkoJ.M(美)，Parker，J.(美).微生物生物学[M].北京:科学出版社，2001:390.[2] 曹友声，刘仲敏.现代工业微生物学[M].长沙:湖南科学技术出版社，1998.[3] 马晓燕，郑辉，李英军，等.紫外诱变原生质体选育发酵乳清高产酒精的克鲁维酵母.酿酒科技，2006(8): 37- 40[4] 顾蕾，陆玲.红酵母原生质体制备及其紫外诱变育种的研究[J].食品工业科技，2004(4): 60-65[5] 张伟，朱会霞，李英军，等.Co60 诱变原生质体选育高产酒精酵母[J].酿酒科技，2006，(1): 23- 26.[6] 陈义光，李铭刚，徐丽华，等.新型物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用进展[J].长江大学学报，2005，2(5):46- 48[7] 余增亮.离子注入生物效应及育种研究进展[J].安徽农学院学报，1991，18(4):251- 257.[8] 邓建国，余增亮.氮离子束辐照种子的自由基研究[J].安徽农学院学报，1991，18(4):263-268.[9] 姚建铭.离子注入利福霉素产生菌诱变选育研究[J].激光生物学报，1999，8(3):214- 216.[10] 向砥，李炯，姚建铭，等.离子注入选育高产壮观链霉菌的研究[J].激光生物学报，2002，11(4):276- 279.[11] 于广成，姚广华，付林，等.氮离子注入灰黄霉素产生菌的诱变育种[J].中国抗生素杂志，2003，28(2):119- 120.[12] 毛淑红，靳根明，卫增泉. 药用微生物辐照诱变研究进展. 激光生物学报，2004，13(1):25-29.[13] 胡卫红.激光辐照微生物的研究概况[J].激光生物学报，1999，8(1):66- 69.[14] 鲍淑兰.激光对酵母菌诱变效应的研究. 应用激光，2000，20(30):134- 135.[15] Leach WM.Genetic，growth and reproductive effects of microwave radiation[J].BullNYAcademicMedicine，1980，55(2):249- 257.[16] Kirsschvink Jr. Microwave absorption by magnetite:A possible mechanism for couplingnonthermal levels of radiation to biological systems[J].Bioelectromagnetics，1996，17(3):187- 194.[17] 贾红华，周华，韦萍.微波诱变育种研究及应用进展[J].工业微生物，2003，33(2):46- 49.[18] 雷肇祖，钱志良，章健.工业菌种选育述评[J].工业微生物，2004，34(1):39- 51.[19] 王侠礼.一种新的作物诱变育种方法- 航天育种. 种子，2004，23(9): 94- 95[20] 陈立梅，汪旭，李启云，等.链霉菌诱变育种方法综述.吉林农业科学，2006，31(2): 62-封三.[21] 周希贵.粘杆菌素高产菌株的选育[J].微生物学通报，2001，28(5):49- 51.[22] 程世清.产色素菌T17- 2- 39 的诱变育种实验[J].江苏食品与发酵，2000，102(2): 9- 12.[23] 顾正华.L- 组氨酸产生菌的选育[J].无限轻工大学学报，2002，21(5): 533- 535.[24] 常翠贤，梁海秋，杨辉，等.亚硝基胍、紫外诱变筛选高产纤溶酶菌株.现代食品科技，2005，21(2): 32- 34.[25] 杜娟，曲音波，等.灰绿曲霉高产纤维素酶突变株的选育.厦门大学学报(自然科学版) ，2006，45(增刊) : 23- 26.。