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菌种的选育鉴定.ppt

花匠小妙招
2024-11-26 10:02

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1、第二节第二节工业微生物工业微生物菌种的选育和鉴定菌种的选育和鉴定菌种获得菌种获得从菌种保藏机构直接购买所需从菌种保藏机构直接购买所需的菌株的菌株从自然界分离筛选从自然界分离筛选从生产过程中发酵水平高的批从生产过程中发酵水平高的批号中重新进行分离筛选号中重新进行分离筛选国内菌种保藏机构国内菌种保藏机构1 1 1 1）普通微生物菌种保藏中心：中科院微生物研究所）普通微生物菌种保藏中心：中科院微生物研究所）普通微生物菌种保藏中心：中科院微生物研究所）普通微生物菌种保藏中心：中科院微生物研究所2 2 2 2）农业微生物保藏管理中心：中国农科院）农业微生物保藏管理中心：中国农科院）农业微生物保藏管理中

2、心：中国农科院）农业微生物保藏管理中心：中国农科院3 3 3 3）工业微生物保藏管理中心：中国食品发酵工业研究院）工业微生物保藏管理中心：中国食品发酵工业研究院）工业微生物保藏管理中心：中国食品发酵工业研究院）工业微生物保藏管理中心：中国食品发酵工业研究院4 4 4 4）医药微生物保藏管理中心：）医药微生物保藏管理中心：）医药微生物保藏管理中心：）医药微生物保藏管理中心：5 5 5 5）兽医微生物保藏管理中心：农业部兽医微生物研究所）兽医微生物保藏管理中心：农业部兽医微生物研究所）兽医微生物保藏管理中心：农业部兽医微生物研究所）兽医微生物保藏管理中心：农业部兽医微生物研究所6 6 6 6）CC

3、TCC:Chinese Centre for Type Cultures Collections,CCTCC:Chinese Centre for Type Cultures Collections,CCTCC:Chinese Centre for Type Cultures Collections,CCTCC:Chinese Centre for Type Cultures Collections,Wuhan University,Wuhan,Hubei,430072,China.Wuhan University,Wuhan,Hubei,430072,China.Wuhan Universi

4、ty,Wuhan,Hubei,430072,China.Wuhan University,Wuhan,Hubei,430072,China.a.a.细菌：卫生部细菌：卫生部细菌：卫生部细菌：卫生部b.b.真菌：中国医科院皮肤病研究所（南京）真菌：中国医科院皮肤病研究所（南京）真菌：中国医科院皮肤病研究所（南京）真菌：中国医科院皮肤病研究所（南京）c.c.病毒：中国医科院病毒所病毒：中国医科院病毒所病毒：中国医科院病毒所病毒：中国医科院病毒所d.d.新抗生素：四川抗生素工业研究所新抗生素：四川抗生素工业研究所新抗生素：四川抗生素工业研究所新抗生素：四川抗生素工业研究所e.e.生产用抗生素：华北制

5、药厂生产用抗生素：华北制药厂生产用抗生素：华北制药厂生产用抗生素：华北制药厂1 1 1 1）美国典型菌种收藏馆（）美国典型菌种收藏馆（）美国典型菌种收藏馆（）美国典型菌种收藏馆（ATCCATCCATCCATCC）2 2 2 2）美国农业研究服务处菌种收藏馆）美国农业研究服务处菌种收藏馆）美国农业研究服务处菌种收藏馆）美国农业研究服务处菌种收藏馆3 3 3 3）英国国立标准菌种贮藏所：）英国国立标准菌种贮藏所：）英国国立标准菌种贮藏所：）英国国立标准菌种贮藏所：4 4 4 4）法国巴斯德研究所：教学科研免费）法国巴斯德研究所：教学科研免费）法国巴斯德研究所：教学科研免费）法国巴斯德研究所：教学科

6、研免费5 5 5 5）德国微生物和细胞收藏所）德国微生物和细胞收藏所）德国微生物和细胞收藏所）德国微生物和细胞收藏所6 6 6 6）日本微生物菌种保藏联合会（）日本微生物菌种保藏联合会（）日本微生物菌种保藏联合会（）日本微生物菌种保藏联合会（JFCCJFCCJFCCJFCC）国外菌种保藏机构国外菌种保藏机构不承担鉴定业务，工业菌种收费保藏，教学科研菌种免费供应不承担鉴定业务，工业菌种收费保藏，教学科研菌种免费供应不承担鉴定业务，工业菌种收费保藏，教学科研菌种免费供应不承担鉴定业务，工业菌种收费保藏，教学科研菌种免费供应不收集不能形成冻干保存的菌种不收集不能形成冻干保存的菌种不收集不能形成冻干保

7、存的菌种不收集不能形成冻干保存的菌种菌种选育菌种选育菌种选育工作大幅度提高了微生物发酵菌种选育工作大幅度提高了微生物发酵的产量，促进了微生物发酵工业的迅速的产量，促进了微生物发酵工业的迅速发展。发展。通过菌种选育，抗生素、氨基酸、维生通过菌种选育，抗生素、氨基酸、维生素、药用酶等产物的发酵产量提高了几素、药用酶等产物的发酵产量提高了几十倍、几百倍、甚至几千倍。十倍、几百倍、甚至几千倍。菌种选育在提高产品质量、增加品种、菌种选育在提高产品质量、增加品种、改善工艺条件和产生菌的遗传学研究等改善工艺条件和产生菌的遗传学研究等方面也发挥了重大作用。方面也发挥了重大作用。菌种选育的目的是改良菌种的特性，

8、使菌种选育的目的是改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求。其符合工业生产的要求。一、自然选育一、自然选育在生产过程中，不经过人工诱变处在生产过程中，不经过人工诱变处理，根据菌种的自发突变而进行菌理，根据菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程，叫做种筛选的过程，叫做自然选育或自自然选育或自然分离。然分离。自然选育：自然选育：从自然界分离获得菌株从自然界分离获得菌株根据菌种的自发突变进行筛选而获得根据菌种的自发突变进行筛选而获得菌种。菌种。1.从自然界分离获得菌株从自然界分离获得菌株样品采集样品采集样品预处理样品预处理目的菌富集培养目的菌富集培养菌种初筛菌种初筛菌种复筛菌种复筛菌种发酵性能鉴定菌种发酵

9、性能鉴定菌种保藏菌种保藏采样采样样品来源要广泛样品来源要广泛微生物代谢特点和生产目的相结合微生物代谢特点和生产目的相结合考虑微生物的生理类型考虑微生物的生理类型土壤样品：有机质含量和通风状况，土壤样品：有机质含量和通风状况，pH，水分，季节，地理条件等，水分，季节，地理条件等预处理预处理物理法：热处理、膜过滤、离心等物理法：热处理、膜过滤、离心等化学法：添加几丁质的培养基化学法：添加几丁质的培养基诱饵法：花粉、毛发等诱饵法：花粉、毛发等分离前样品加热处理分离前样品加热处理处理条件处理条件样品样品分离的放线菌分离的放线菌40，216 h土壤、植物根土壤、植物根链霉菌链霉菌55，6 min水、土壤

10、、粪便水、土壤、粪便小单孢菌、链霉菌、红球菌、小单孢菌、链霉菌、红球菌、嗜酸放线菌和嗜碱放线菌等嗜酸放线菌和嗜碱放线菌等55干热，干热，10 d土壤土壤高温放线菌高温放线菌100干热，干热，15 min土壤土壤马杜拉放线菌马杜拉放线菌100120干热，干热，1 h土壤土壤马杜拉放线菌、小双孢菌，小马杜拉放线菌、小双孢菌，小四孢菌，孢囊链霉菌四孢菌，孢囊链霉菌纯种分离纯种分离施加选择性压力分离法施加选择性压力分离法控制培养时的氧气、温度、控制培养时的氧气、温度、pH、盐浓度、碳、盐浓度、碳源等源等添加抗生素添加抗生素随机分离方法随机分离方法生化诱导分析法（生化诱导分析法（BIA）-诱导检测法诱导

11、检测法-将大肠杆菌将大肠杆菌的的lacZ基因连接在基因连接在噬菌体的噬菌体的PL启动子下，当启动子下，当DNA损伤时，诱发损伤时，诱发阻遏蛋白阻遏蛋白CI分解，分解，PL启动子启动启动子启动lacZ基因转录，测定表达的基因转录，测定表达的-半乳糖苷酶活性来检半乳糖苷酶活性来检测能损伤测能损伤DNA的抗肿瘤药物的存在。的抗肿瘤药物的存在。分离培养基分离培养基q合成培养基合成培养基精氨酸培养基，高氏合成一号培养基，天门冬素精氨酸培养基，高氏合成一号培养基，天门冬素培养基，察氏培养基等培养基，察氏培养基等q有机培养基有机培养基Waksman培养基，培养基，Bennett培养基培养基q几丁质培养基几丁

12、质培养基只有放线菌能够利用几丁质，生长的菌落小，只有放线菌能够利用几丁质，生长的菌落小，白色，需转接到产可溶性色素的适当培养基上加以区分白色，需转接到产可溶性色素的适当培养基上加以区分qHV培养基培养基以土壤腐殖质为唯一碳源和氮源的培养基以土壤腐殖质为唯一碳源和氮源的培养基总的要求：尽量使样品中的全部放线菌都生长出来，而其总的要求：尽量使样品中的全部放线菌都生长出来，而其总的要求：尽量使样品中的全部放线菌都生长出来，而其总的要求：尽量使样品中的全部放线菌都生长出来，而其他微生物（细菌和真菌）又尽可能不长。他微生物（细菌和真菌）又尽可能不长。他微生物（细菌和真菌）又尽可能不长。他微生物（细菌和真

13、菌）又尽可能不长。抑制剂的使用抑制剂的使用加入抗真菌试剂（制霉菌素、两性霉素加入抗真菌试剂（制霉菌素、两性霉素B B、放线菌酮、放线菌酮、丙酸钠以及使真菌形成较小菌落的丙酸钠以及使真菌形成较小菌落的rose rose bengalbengal等），等），抑制真菌生长；抑制真菌生长；加入抗细菌抗生素（青霉素、链霉素）抑制细菌生长，加入抗细菌抗生素（青霉素、链霉素）抑制细菌生长，增加放线菌的分出率；增加放线菌的分出率；加入某些抗生素也可抑制部分放线菌，有利于分离到加入某些抗生素也可抑制部分放线菌，有利于分离到一定种类的放线菌。如新生霉素有利于分离北里孢菌属。一定种类的放线菌。如新生霉素有利于分离北

14、里孢菌属。2.从自发突变体中获得菌株从自发突变体中获得菌株变异是育种的基础。变异是育种的基础。自然突变是指自然条件下出现的基因变化。自然突变是指自然条件下出现的基因变化。自发突变的频率较低，因此自然选育筛选出自发突变的频率较低，因此自然选育筛选出来的菌种，不能满足育种工作的需要。因而来的菌种，不能满足育种工作的需要。因而不能仅停留在不能仅停留在“选选”种，还要进行种，还要进行“育育”种。种。如通过诱变剂处理菌株，就可以大大提高菌如通过诱变剂处理菌株，就可以大大提高菌种的突变频率，扩大变异幅度，从中选出具种的突变频率，扩大变异幅度，从中选出具有优良特性的变异菌株有优良特性的变异菌株诱变育种。诱变

15、育种。二、菌种鉴定二、菌种鉴定多多多多相相相相分分分分类类分分分分子子子子分分分分类类化化化化学学学学分分分分类类数数数数值值分分分分类类传传统统分分分分类类计算机应用计算机应用形态、生理生化特征形态、生理生化特征细胞壁、细胞壁、细胞膜组成和结构等细胞膜组成和结构等DNA，RNA等等利用微生物利用微生物多种不同的多种不同的信息，包括信息，包括表型的、基表型的、基因型的和系因型的和系统发育的信统发育的信息，综合起息，综合起来研究微生来研究微生物分类和系物分类和系统进化的过统进化的过程。程。1、经典分类鉴定方法、经典分类鉴定方法形态学特征形态学特征生理生化特征生理生化特征血清学试验和噬菌体分型血清

16、学试验和噬菌体分型特征特征分析方法分析方法观察点观察点菌体染色反应菌体染色反应革兰氏染色法革兰氏染色法G G，紫色；，紫色；G-G-，红色，红色菌体大小和形菌体大小和形状状光学显微镜，测微尺；光学显微镜，测微尺；透射电镜透射电镜菌体排列或分支情况菌体排列或分支情况鞭毛鞭毛鞭毛染色（银染法）；鞭毛染色（银染法）；透射电镜透射电镜有无，着生部位，数目有无，着生部位，数目芽胞芽胞芽胞染色（孔雀绿染色芽胞染色（孔雀绿染色法，简单染色法等）；法，简单染色法等）；透射电镜透射电镜有无，芽胞位置和形状，有无，芽胞位置和形状，孢囊是否膨大孢囊是否膨大细胞内含物细胞内含物染色；染色；透射电镜透射电镜内含物类别（聚内含物类别（聚-羟基羟基丁酸颗粒或硫磺颗粒等）丁酸颗粒或硫磺颗粒等）荚膜荚膜负染法负染法与细胞结合度与细胞结合度在观察细菌的个体形态时，应注意有些细菌在生活周期中有多形性变化，要注意在观察细菌的个体形态时，应注意有些细菌在生活周期中有多形性变化，要注意观察其幼龄菌体（小时）、生长对数期的菌体及老龄菌体的形态变化及革观察其幼龄菌体（小时）、生长对数期的菌体及老龄菌体的形态变化及革兰氏染色反应的变化