菌種衰退原因:
1、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,進行復篩時產(chǎn)量卻下降了。
2、質(zhì)粒脫落導致菌種衰退
質(zhì)粒脫落導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)?刂频。當菌株細胞由于自發(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)粒復制不一致,即DNA復制速度超過質(zhì)粒,經(jīng)多次傳代后,某些細胞中就不具有對產(chǎn)量起決定作用的質(zhì)粒,這類細胞數(shù)量不斷提高達到優(yōu)勢,則菌種表現(xiàn)為衰退。
3、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。
4、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)衰退型細胞的出現(xiàn),還會促進衰退細胞迅速繁殖,在數(shù)量上大大超過正常細胞,造成菌種衰退。
菌種衰退復壯方法:
1、純種分離法
通過純種分離,可將衰退菌種細胞群體中一部分仍保持原有典型性狀的單細胞分離出來,經(jīng)擴大培養(yǎng),就可恢復原菌株的典型性狀。常用的分離純化的方法可歸納成兩類:一類較粗放,只能達到“菌落純”的水平,即從種的水平來說是純的。例如采用稀釋平板法、涂布平板法、平板劃線法等方法獲得單菌落。另一類是較精細的單細胞或單孢子分離方法。它可以達到“細胞純”即“菌株純”的水平。后一類方法應用較廣,種類很多,既有簡單的利用培養(yǎng)皿或凹玻片等作分離室的方法,也有利用復雜的顯微操縱器的純種分離方法。對于不長孢子的絲狀菌,則可用無菌小刀切取菌落邊緣的菌絲尖端進行分離移植,也可用無菌毛細管截取菌絲尖端單細胞進行純種分離。
2、宿主體內(nèi)復壯法
對于寄生性微生物的衰退菌株,可通過接種到相應昆蟲或動植物宿主體內(nèi)來提高菌株的毒性。例如蘇云金芽孢桿菌經(jīng)過長/期人工培養(yǎng)會發(fā)生毒力減退、殺蟲率降低等現(xiàn)象,可用退化的菌株去感染菜青蟲的幼蟲,然后再從病死的蟲體內(nèi)重新分離典型菌株。如此反復多次,就可提高菌株的殺蟲率。根瘤菌屬經(jīng)人工移接,結(jié)瘤固氮能力減退,將其回接到相應豆科宿主植物上,令其侵染結(jié)瘤,再從根瘤中分離出根瘤菌,其結(jié)瘤固氮性能就可恢復甚至提高。
3、淘汰法
將衰退菌種進行一定的處理(如藥物,低溫、高溫等),往往可以起到淘汰已衰退個體而達到復壯的目的。如有人曾將大菱鲆胃腸道內(nèi)提取的芽孢桿菌的分生孢子在低溫(-10℃~ -30℃ )下處理5~7 d,使其死亡率達到80%,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在抗低溫的存活個體中留下了未退化的健壯個體。
4、遺傳育種法
即把退化的菌種,重新進行遺傳育種,從中再選出高產(chǎn)而不易退化的穩(wěn)定性較好的生產(chǎn)菌種。
原創(chuàng)作者:上海遠慕生物科技有限公司