第六章微生物诱变育种
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常用诱变剂有两大类：物理诱变剂和化学诱变剂。
●常用的物理诱变剂有紫外线、x射线、γ射线(如
Co60等)、等离子、快中子、α射线、β射线、超 声波等。
●常用的化学诱变剂有碱基类似物、烷化剂、羟胺、
吖定类化合物等。
诱变剂的选择
1 ．碱基类似物和羟胺具有很高的特异性，但很少使用，其 原因是回复突变率高，效果不大。 2 ．亚硝酸和烷化剂应用的范围较广，造成的遗传损伤较多。 其中亚硝基胍和甲基磺酸乙酯常被称为“超诱变剂”，甲 基磺酸乙酯是毒性最小的诱变剂之一。 3．吖啶类诱变剂可以造成生化代谢途径的完全中断。 4 ．紫外线仍十分有效。电离辐射是造成染色体巨大损伤的 最好诱变剂，它能造成不可回复的缺失突变。但它可能影 响邻近基因的性能。
六、分离和筛选
● 经过中间培养，分离出大量的较纯的单个
菌落。接着，要从几千几万个菌落中筛选出 几个好的，即筛选出所谓性能良好的正突变 菌株，这将要花费大量的人力和物力。 怎样设计才能花费较少的工作量达到最好 的效果，这是筛选工作中的一条原则。
一般采用一些方法加以简化，如利用形态突变直 接淘汰低产变异菌株，或利用平皿反应直接挑取 高产变异菌株等。 平皿反应是指每个变异菌落产生的代谢产物与培 养基内的指示物在培养基平板上作用后表现出一 定的生理效应，如变色圈、透明圈、生长圈、抑 菌圈等，这些效应的大小表示变异菌株生产活力 的高低，以此作为筛选的标志。
• 如亚硝基胍诱变时作用于复制叉处，生长 旺盛的细胞中复制叉点较多，碱基类似物 也在此时期比较容易进入DNA链中。
同步培养
• 霉菌处理使用分生孢子，应该将分生孢子 在液体培养基中短时间培养，使孢子孵化， 处于活化状态，并恰好未形成菌丝体，易 于诱变。
三、单细胞(或单孢子) 悬液的制备
目的：细胞可均匀地接触诱变剂，同时避免长出不纯菌落。 这一步的关键是制备一定浓度的分散均匀的单细胞或 单孢子悬液。 在实际工作中，要得到均匀分散的细胞悬液，方法是 先用玻璃珠振荡分散，再用脱脂棉或滤纸过滤，处理后 分散度可达90％以上，这样，可以保证菌悬液均匀地接 触诱变剂，获得较好诱变效果。 菌悬液一般可用生理盐水或缓冲溶液配制，如果是用 化学诱变剂处理，因处理时pH值会变化，必须要用缓冲 溶液。
• 要求制得的菌悬液浓度：
• 霉菌孢子或酵母菌细胞的浓度大约为106107个／ml，放线菌和细菌的浓度大约为108 个／ml。
• 菌悬液的细胞浓度可用平板计数法、血球 计数板或光密度法测定，但以平板计数法 较为准确。
四、诱变处理
1、选择合适的诱变剂 2、确定诱变剂使用剂量 3、选择诱变方法
１、选择合适的诱变剂
• （4）形态、色素、酶活性和拮抗性等变异 菌株的筛选
37
第三节 营养缺陷型突变体的筛选及应用
●
营养缺陷型菌株是指通过诱变而产生
的缺乏合成某些营养物质(如氨基酸、维 生素、嘌呤和嘧啶碱基等)的能力，必须 在其基本培养基中加入相应缺陷的营养
物质才能正常生长繁殖的变异菌株。其
变异前的菌株称为野生菌株。
土曲霉
土曲霉
链霉菌
不明显 4.7
31.0 35.0 6.06 1.78 12.5
氮芥+紫外线
紫外线+γ射线
11.0
43.6
金色链霉菌 (2U-84)
二乙烯 三胺 硫酸二 乙酯 紫外线
紫外线
二乙稀三胺+紫外线 硫酸二乙酯+紫外线
26.6 35.86
灰色链霉菌 (JIC-1)
9.8
紫外线+可见光照射1次 紫外线+可见光照射6次
第六章 工业微生物诱变育种
微生物菌种选育： 应用微生物遗传和变异理论，用 人工方法(或自然)造成变异，再经过 筛选以得到人们所需菌种的过程 。
诱变育种：
是指利用物理或化学诱变剂处理均匀分 散的微生物细胞群，促进其突变频率大幅 度提高，然后设法采用简便、快速和高效 的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的 的突变株，以供生产实践或科学实验之用。
一、营养缺陷型突变株的筛选
1、与营养缺陷突变株的筛选相关的几个概念
相关培养基
基本培养基 完全培养基 补充培养基 野生型 营养缺陷型
三类遗传型
原养型
[-] [+] [A]或[B]等 [A+B+] [A+B-] [A+B+]
• 基本培养基(MM): 凡是能满足野生菌株正常生长 的最低成分的合成培养基；
• 这些菌株已有一定的生产性状，对生产环境有较 好的适应性，正突变的可能性也很大。 (3)已经历多次育种处理的菌株 • 这些菌株的染色体已有较大的损伤，某些生理功 能或酶系统有缺损，产量性状已经达到了一定水 平。它们负突变(即产量或质量性状向差的方向改 变)的可能性很大，可以正突变的位点已经被利用 了，继续诱变处理很可能导致产量下降甚至死亡。
2、出发菌株的选择
• 一般可选择(1)或(2)类菌株，第(2)类较佳。
出发菌株最好已具备一些有利的性状，如生长速 度快、营养要求低和产孢子早而多的菌株。 另外，出发菌株还可以同时选取2-3株，在处理比 较后，将更适合的菌株留着继续诱变。
二、同步培养
在诱变育种中，处理材料一般采用生理状态一致
的单倍体、单核细胞，即菌悬液的细胞应尽可能
达到同步生长状态——生理活性一致，称为同步
培养。 细胞的生理状态对诱变处理会产生很大的影响。 细菌在对数期诱变处理效果较好；霉菌或放线菌 的分生孢子一般都处于休眠状态，所以培养时间
的长短对孢子影响不大，但稍加萌发后的孢子则
可提高诱变效率。
• 细菌一般要求培养至对数生长期，此时群 体生长状态比较同步，比较容易变异，重 复性较好。
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.
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
3
第二节
诱变育种的步骤和方法
原始菌株（出发菌株）
细胞或孢子悬液制备
诱变预备处理
活细胞计数 诱变剂处理 活细胞计数 中间培养
突变株分离
初筛 复筛 生产性能试验
诱 变 育 种 的 一 般 步 骤
一、出发菌株的选择
用来进行育种处理的起始菌株称为出发
菌株。
合适的出发菌株就是通过育种能有效地提 高目标产物产量及质量的菌株 首先应考虑出发菌株是否具有特定生产性 状的能力或潜力。
优点：在此条件下，各琼脂块所 含养料和接触空气面积基本相同， 且产生的抗生素等代谢产物不致 扩散到琼脂块外，因此测得的结 果与摇瓶实验结果十分相似，而 工作效率却大为提高。
·
含供试菌种 （拮抗对象） 的琼脂平板 红点为抑菌圈
（2）抗药性突变株的筛选方法——梯度培养皿法
是定向筛选抗药 含异烟肼 性突变株的一种有 效方法。（用此法 筛选抗异烟肼的吡 接敏感菌 哆醇高产菌株）
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。
诱变剂的选择
根据菌种特性和遗传稳定性来选择诱变剂
• 如：对遗传性状稳定的出发菌株，可采用未使用
过、突变谱较宽的、诱变频率高的强诱变剂进行
复合处理。 • 对遗传性状不稳定的出发菌株，可采用温和诱变 剂或曾经处理过有效的诱变剂继续处理。
17
诱变剂的选择
参考出发菌株原有的诱变ห้องสมุดไป่ตู้谱来选择诱变剂
18
• 选择诱变剂的原则：
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
春日霉素产生 菌的孢子悬液
（ 1 ） 产 量 突 变 株 的 筛 选
含突变株
强抗性 弱抗性 中抗性 利用梯度平板法筛选抗代谢类似物突变株，可达到定向培育的目的
（3）营养缺陷型突变株的筛选
筛选方法: 诱变→淘汰野生型→检出→鉴定营养缺陷型 • ①诱变 • ②淘汰野生型: 抗生素法、菌丝过滤法 • ③检出缺陷型： 同一平板——夹层培养、限量补充 不同平板——逐个检出、影印接种 • ④鉴定营养缺陷型：生长谱法
• 另外，还有一种生理性延迟现象，就是虽然菌体 发生了突变，并且突变基因由杂合状态变成了纯 合状态，但仍不表现出突变性状。
• 这可以用营养缺陷型突变菌株来说明： • 一个发生营养缺陷型突变的菌株，产某种酶的基 因已发生突变而缺失，但是由于突变前菌体内所 含的酶系仍然存在，仍具有野生型表型。只有通 过数次细胞分裂，细胞内正常的酶得以稀释或被 分解，营养缺陷型突变的性状才会表现出来。
微生物特异性平板检测方法
制作：王洪刚 李斯深
31
饱浸含某种指示 剂的固体培养基 的滤纸片变色圈
固体培养基中渗入溶解性 差、可被特定菌利用的营 养成分，造成不透明的培 养基背景。菌落利用此物 质形成透明圈。
指示剂直接掺入或喷洒固 体培养基，菌落周围形成 变色圈。如淀粉的平皿上 喷上稀碘液
待筛选的菌株能 分泌产生某些能 利用一些有特别营养要 抑制工具菌生长 求的微生物作为工具菌， 的物质 如待筛选菌具有该营养 物的前体转化成营养物 能力，工具菌就能围绕 该菌生长
• 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；而在同样简便
的条件下，应选用最高效的因素。
２、选择合适的诱变剂量
• 要确定一个合适的诱变剂量，通常要进行多次试验。根据对 紫外线、X射线和乙烯亚胺等诱变效应的研究结果，发现 （１）正突变较多地出现在偏低的剂量中，而负变则较多地 出现于偏高的剂量中；
2
第一节 诱变育种的试验设计和准备工作
1、诱变前对出发菌株的了解（菌落类型）
2、了解菌种的特性及其与生产性能的关系
3、了解影响菌种生长繁殖的主要原因 4、了解菌种有效产物中的各组分在代谢合成过程 中与培养条件的关系 5、建立准确、简便、快速检测产物的方法 6、研究最佳的菌种保藏培养基和培养条件
• （２）多次诱变而提高产量的菌株中，更容易出现负突变。
• （３）形态变异与生产性能变异在剂量上规律不完全一致， 形态突变往往发生在偏大剂量上，而且形态突变多产生负突 变． • 因此，在诱变育种工作中，目前比较倾向于采用较低的剂量。
最适的诱变剂量
凡在高诱变率的基础上既能扩大变异幅度，又能 促使变异移向正变范围的剂量，就是合适的剂量。
一、出发菌株的选择
1、出发菌株的来源：主要有三方面
(1)自然界直接分离到的野生型菌株 • 这些菌株的特点是它们的酶系统完整，染色体或 DNA未损伤，但它们的生产性能通常很差（这正是 它们能在大自然中生存的原因）。通过诱变育种，
它们正突变(即产量或质量性状向好的方向改变)
的可能性大。
(2)经历过生产条件考验的菌株
9.7 16.6
五、中间培养
表型延迟：指某一突变在DNA复制和细胞分裂后， 才在细胞表型上显示出来，造成不纯的菌落。 表型延迟现象的出现是因为对数期细胞往往是多 核的，很可能一个核发生突变，而另一个核未突变， 若突变性状是隐性的，在当代并不表现出来，在筛 选时就会被淘汰；若突变性状是显性的，那么，在 当代就表现出来，但在进一步传代后，就会出现分 离现象，造成生产性状衰退。 所以应尽可能选择孢子或单倍体的细胞作为诱变 对象。
●常用的物理诱变剂有紫外线、x射线、γ射线(如
Co60等)、等离子、快中子、α射线、β射线、超 声波等。
●常用的化学诱变剂有碱基类似物、烷化剂、羟胺、
吖定类化合物等。
诱变剂的选择
1 ．碱基类似物和羟胺具有很高的特异性，但很少使用，其 原因是回复突变率高，效果不大。 2 ．亚硝酸和烷化剂应用的范围较广，造成的遗传损伤较多。 其中亚硝基胍和甲基磺酸乙酯常被称为“超诱变剂”，甲 基磺酸乙酯是毒性最小的诱变剂之一。 3．吖啶类诱变剂可以造成生化代谢途径的完全中断。 4 ．紫外线仍十分有效。电离辐射是造成染色体巨大损伤的 最好诱变剂，它能造成不可回复的缺失突变。但它可能影 响邻近基因的性能。
六、分离和筛选
● 经过中间培养，分离出大量的较纯的单个
菌落。接着，要从几千几万个菌落中筛选出 几个好的，即筛选出所谓性能良好的正突变 菌株，这将要花费大量的人力和物力。 怎样设计才能花费较少的工作量达到最好 的效果，这是筛选工作中的一条原则。
一般采用一些方法加以简化，如利用形态突变直 接淘汰低产变异菌株，或利用平皿反应直接挑取 高产变异菌株等。 平皿反应是指每个变异菌落产生的代谢产物与培 养基内的指示物在培养基平板上作用后表现出一 定的生理效应，如变色圈、透明圈、生长圈、抑 菌圈等，这些效应的大小表示变异菌株生产活力 的高低，以此作为筛选的标志。
• 如亚硝基胍诱变时作用于复制叉处，生长 旺盛的细胞中复制叉点较多，碱基类似物 也在此时期比较容易进入DNA链中。
同步培养
• 霉菌处理使用分生孢子，应该将分生孢子 在液体培养基中短时间培养，使孢子孵化， 处于活化状态，并恰好未形成菌丝体，易 于诱变。
三、单细胞(或单孢子) 悬液的制备
目的：细胞可均匀地接触诱变剂，同时避免长出不纯菌落。 这一步的关键是制备一定浓度的分散均匀的单细胞或 单孢子悬液。 在实际工作中，要得到均匀分散的细胞悬液，方法是 先用玻璃珠振荡分散，再用脱脂棉或滤纸过滤，处理后 分散度可达90％以上，这样，可以保证菌悬液均匀地接 触诱变剂，获得较好诱变效果。 菌悬液一般可用生理盐水或缓冲溶液配制，如果是用 化学诱变剂处理，因处理时pH值会变化，必须要用缓冲 溶液。
• 要求制得的菌悬液浓度：
• 霉菌孢子或酵母菌细胞的浓度大约为106107个／ml，放线菌和细菌的浓度大约为108 个／ml。
• 菌悬液的细胞浓度可用平板计数法、血球 计数板或光密度法测定，但以平板计数法 较为准确。
四、诱变处理
1、选择合适的诱变剂 2、确定诱变剂使用剂量 3、选择诱变方法
１、选择合适的诱变剂
• （4）形态、色素、酶活性和拮抗性等变异 菌株的筛选
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第三节 营养缺陷型突变体的筛选及应用
●
营养缺陷型菌株是指通过诱变而产生
的缺乏合成某些营养物质(如氨基酸、维 生素、嘌呤和嘧啶碱基等)的能力，必须 在其基本培养基中加入相应缺陷的营养
物质才能正常生长繁殖的变异菌株。其
变异前的菌株称为野生菌株。
土曲霉
土曲霉
链霉菌
不明显 4.7
31.0 35.0 6.06 1.78 12.5
氮芥+紫外线
紫外线+γ射线
11.0
43.6
金色链霉菌 (2U-84)
二乙烯 三胺 硫酸二 乙酯 紫外线
紫外线
二乙稀三胺+紫外线 硫酸二乙酯+紫外线
26.6 35.86
灰色链霉菌 (JIC-1)
9.8
紫外线+可见光照射1次 紫外线+可见光照射6次
第六章 工业微生物诱变育种
微生物菌种选育： 应用微生物遗传和变异理论，用 人工方法(或自然)造成变异，再经过 筛选以得到人们所需菌种的过程 。
诱变育种：
是指利用物理或化学诱变剂处理均匀分 散的微生物细胞群，促进其突变频率大幅 度提高，然后设法采用简便、快速和高效 的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的 的突变株，以供生产实践或科学实验之用。
一、营养缺陷型突变株的筛选
1、与营养缺陷突变株的筛选相关的几个概念
相关培养基
基本培养基 完全培养基 补充培养基 野生型 营养缺陷型
三类遗传型
原养型
[-] [+] [A]或[B]等 [A+B+] [A+B-] [A+B+]
• 基本培养基(MM): 凡是能满足野生菌株正常生长 的最低成分的合成培养基；
• 这些菌株已有一定的生产性状，对生产环境有较 好的适应性，正突变的可能性也很大。 (3)已经历多次育种处理的菌株 • 这些菌株的染色体已有较大的损伤，某些生理功 能或酶系统有缺损，产量性状已经达到了一定水 平。它们负突变(即产量或质量性状向差的方向改 变)的可能性很大，可以正突变的位点已经被利用 了，继续诱变处理很可能导致产量下降甚至死亡。
2、出发菌株的选择
• 一般可选择(1)或(2)类菌株，第(2)类较佳。
出发菌株最好已具备一些有利的性状，如生长速 度快、营养要求低和产孢子早而多的菌株。 另外，出发菌株还可以同时选取2-3株，在处理比 较后，将更适合的菌株留着继续诱变。
二、同步培养
在诱变育种中，处理材料一般采用生理状态一致
的单倍体、单核细胞，即菌悬液的细胞应尽可能
达到同步生长状态——生理活性一致，称为同步
培养。 细胞的生理状态对诱变处理会产生很大的影响。 细菌在对数期诱变处理效果较好；霉菌或放线菌 的分生孢子一般都处于休眠状态，所以培养时间
的长短对孢子影响不大，但稍加萌发后的孢子则
可提高诱变效率。
• 细菌一般要求培养至对数生长期，此时群 体生长状态比较同步，比较容易变异，重 复性较好。
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.
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
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第二节
诱变育种的步骤和方法
原始菌株（出发菌株）
细胞或孢子悬液制备
诱变预备处理
活细胞计数 诱变剂处理 活细胞计数 中间培养
突变株分离
初筛 复筛 生产性能试验
诱 变 育 种 的 一 般 步 骤
一、出发菌株的选择
用来进行育种处理的起始菌株称为出发
菌株。
合适的出发菌株就是通过育种能有效地提 高目标产物产量及质量的菌株 首先应考虑出发菌株是否具有特定生产性 状的能力或潜力。
优点：在此条件下，各琼脂块所 含养料和接触空气面积基本相同， 且产生的抗生素等代谢产物不致 扩散到琼脂块外，因此测得的结 果与摇瓶实验结果十分相似，而 工作效率却大为提高。
·
含供试菌种 （拮抗对象） 的琼脂平板 红点为抑菌圈
（2）抗药性突变株的筛选方法——梯度培养皿法
是定向筛选抗药 含异烟肼 性突变株的一种有 效方法。（用此法 筛选抗异烟肼的吡 接敏感菌 哆醇高产菌株）
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。
诱变剂的选择
根据菌种特性和遗传稳定性来选择诱变剂
• 如：对遗传性状稳定的出发菌株，可采用未使用
过、突变谱较宽的、诱变频率高的强诱变剂进行
复合处理。 • 对遗传性状不稳定的出发菌株，可采用温和诱变 剂或曾经处理过有效的诱变剂继续处理。
17
诱变剂的选择
参考出发菌株原有的诱变ห้องสมุดไป่ตู้谱来选择诱变剂
18
• 选择诱变剂的原则：
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
春日霉素产生 菌的孢子悬液
（ 1 ） 产 量 突 变 株 的 筛 选
含突变株
强抗性 弱抗性 中抗性 利用梯度平板法筛选抗代谢类似物突变株，可达到定向培育的目的
（3）营养缺陷型突变株的筛选
筛选方法: 诱变→淘汰野生型→检出→鉴定营养缺陷型 • ①诱变 • ②淘汰野生型: 抗生素法、菌丝过滤法 • ③检出缺陷型： 同一平板——夹层培养、限量补充 不同平板——逐个检出、影印接种 • ④鉴定营养缺陷型：生长谱法
• 另外，还有一种生理性延迟现象，就是虽然菌体 发生了突变，并且突变基因由杂合状态变成了纯 合状态，但仍不表现出突变性状。
• 这可以用营养缺陷型突变菌株来说明： • 一个发生营养缺陷型突变的菌株，产某种酶的基 因已发生突变而缺失，但是由于突变前菌体内所 含的酶系仍然存在，仍具有野生型表型。只有通 过数次细胞分裂，细胞内正常的酶得以稀释或被 分解，营养缺陷型突变的性状才会表现出来。
微生物特异性平板检测方法
制作：王洪刚 李斯深
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饱浸含某种指示 剂的固体培养基 的滤纸片变色圈
固体培养基中渗入溶解性 差、可被特定菌利用的营 养成分，造成不透明的培 养基背景。菌落利用此物 质形成透明圈。
指示剂直接掺入或喷洒固 体培养基，菌落周围形成 变色圈。如淀粉的平皿上 喷上稀碘液
待筛选的菌株能 分泌产生某些能 利用一些有特别营养要 抑制工具菌生长 求的微生物作为工具菌， 的物质 如待筛选菌具有该营养 物的前体转化成营养物 能力，工具菌就能围绕 该菌生长
• 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；而在同样简便
的条件下，应选用最高效的因素。
２、选择合适的诱变剂量
• 要确定一个合适的诱变剂量，通常要进行多次试验。根据对 紫外线、X射线和乙烯亚胺等诱变效应的研究结果，发现 （１）正突变较多地出现在偏低的剂量中，而负变则较多地 出现于偏高的剂量中；
2
第一节 诱变育种的试验设计和准备工作
1、诱变前对出发菌株的了解（菌落类型）
2、了解菌种的特性及其与生产性能的关系
3、了解影响菌种生长繁殖的主要原因 4、了解菌种有效产物中的各组分在代谢合成过程 中与培养条件的关系 5、建立准确、简便、快速检测产物的方法 6、研究最佳的菌种保藏培养基和培养条件
• （２）多次诱变而提高产量的菌株中，更容易出现负突变。
• （３）形态变异与生产性能变异在剂量上规律不完全一致， 形态突变往往发生在偏大剂量上，而且形态突变多产生负突 变． • 因此，在诱变育种工作中，目前比较倾向于采用较低的剂量。
最适的诱变剂量
凡在高诱变率的基础上既能扩大变异幅度，又能 促使变异移向正变范围的剂量，就是合适的剂量。
一、出发菌株的选择
1、出发菌株的来源：主要有三方面
(1)自然界直接分离到的野生型菌株 • 这些菌株的特点是它们的酶系统完整，染色体或 DNA未损伤，但它们的生产性能通常很差（这正是 它们能在大自然中生存的原因）。通过诱变育种，
它们正突变(即产量或质量性状向好的方向改变)
的可能性大。
(2)经历过生产条件考验的菌株
9.7 16.6
五、中间培养
表型延迟：指某一突变在DNA复制和细胞分裂后， 才在细胞表型上显示出来，造成不纯的菌落。 表型延迟现象的出现是因为对数期细胞往往是多 核的，很可能一个核发生突变，而另一个核未突变， 若突变性状是隐性的，在当代并不表现出来，在筛 选时就会被淘汰；若突变性状是显性的，那么，在 当代就表现出来，但在进一步传代后，就会出现分 离现象，造成生产性状衰退。 所以应尽可能选择孢子或单倍体的细胞作为诱变 对象。