自然选育和诱变育种.ppt

第三十三页，共64页。 一般从菌落大小也可以判断，新长出的菌落较小，即是营养缺陷型 夹层培养法 A、夹层培养法:先在培养皿中倒一薄层不含菌的基本培养基，待冷凝后加上一层含诱变处理菌液的基本培养基，其上再浇一薄层不含菌的基本培养基。经培养后在培养皿底用笔对首次出现的菌落作记号，然后再在其上倒一薄层完全培养基。再经培养后所出现的新菌落，多数为营养缺陷型。 第三十四页，共64页。 四.鉴定营养缺陷型 生长谱法 第三十五页，共64页。 方法一：把纯化好的缺陷型菌株与基本培养基倒混 合平板或涂布平板，再在平板上点接各种营养物质（最好稀释成一定浓度，用滤纸片法接入），适温培养，观察生长圈。此法可以在一个平板上对一株菌进行多种营养因子进行测定 方法二：在基本培养基中加入某种营养物质，倒混合平板，再点接菌株，观察生长圈。此法可同时对多个菌株进行测定 第三十六页，共64页。 第三十七页，共64页。 五、 营养缺陷型突变株的应用 1.工业微生物育种中，用于积累代谢中间产物 2.作为杂交、重组育种的遗传标记 3.用于微生物代谢途径研究 4.在转化、转导、原生质体融合、质粒和转座子研究中用作标记菌株 第三十八页，共64页。 营养缺陷型的应用实例 利用营养缺陷型突变株来生产氨基酸和核苷酸是典型的例子 第三十九页，共64页。 天冬氨酸激酶(AK)被赖氨酸及苏氨酸协同反馈所抑制 通过诱变处理，获得高丝氨酸缺陷型突变菌株，该突变型不能产生苏氨酸。 在限量高丝氨酸的培养基中缺陷型菌株能够正常生长，并且因为消除了反馈抑制 突变型能过量生产L-赖氨酸 第四十页，共64页。 第四节 温度敏感突变株的筛选 一、温度敏感突变株（temperature-sensitive mutant, TS突变体）： 突变株在一定温度范围内（许可温度）正常生长，其表型和野生型没有区别，但超出这一温度范围（非许可温度），则不能生长或生长微弱甚至死亡（条件致死）或某些代谢停止或减弱。 第四十一页，共64页。 二、TS突变的原理 TS突变主要是由必需基因发生突变，致使该基因在一定温度条件下无法正常表达，或其编码的酶失活，造成细胞不能正常生长。 第四十二页，共64页。 三、 TS突变株的选育方法 （一） TS突变株的诱发 TS突变主要由基因错义突变所致，要选择易于引起碱基置换的亚硝基类、磺酸酯类化合物，或亚硝酸、UV等诱变剂。 （二） 淘汰野生型菌株/TS菌株富集培养 抗生素法：加入抗生素，在非许可温度下培养一定时间，杀灭在该温度下生长的野生型菌株，再离心除去抗生素，分离 第四十三页，共64页。 四、TS突变株分离筛选 富集培养后，用完全培养基先在许可温度下培养，再用影印法、点植法等方法在许可温度和非许可温度下分别培养，对照结果即可检出 TS突变体； 也可同一平板先在非许可温度培养，长出野生型菌株，做好记号，再转许可温度培养，则后长出的为TS菌株。 第四十四页，共64页。 五、 TS突变株在发酵工业中应用 1、 在谷氨酸发酵中的应用 增加谷氨酸产量的关键在于改变菌体的细胞膜结构和功能，通过一些有效方法使谷氨酸产生菌由谷氨酸非积累型转变为积累型。 如：以乳糖发酵杆菌NO2256为出发菌株，选育出细胞膜结构或功能缺损的TS突变株88号，通过温度来调节细胞膜透性。当在许可温度(30℃)下培养繁殖得到一定量菌体后，升温致非许可温度(37℃)培养，使细胞膜的合成、结构或功能发生障碍，结果突变株能在高浓度生物素培养基中分泌大量谷氨酸。 第四十五页，共64页。 2、 TS突变株在丝氨酸发酵中的应用 以C1化合物为唯一碳源的微生物合成细胞组分是通过丝氨酸途径来实现的。 要提高丝氨酸产量，关键在于阻断丝氨酸降解。日本味之素公司的Moringga筛选到TS突变株，它们在30℃丝氨酸降解正常，但在38～40℃失去降解丝氨酸的能力，因而大量分泌丝氨酸 第四十六页，共64页。 第五节 诱变育种实例 第四十七页，共64页。 自然选育和诱变育种 第一页，共64页。 第四章 自然选育和诱变育种 第二页，共64页。 菌种选育 经验育种 定向育种 自然选育 诱变育种 杂交育种 分子育种 主要通过突变和筛选来育种 常规的杂交育种 原生质体融合 通过DNA重组技术来育种 第三页，共64页。 第一节 自然选育 自然选育：不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程 一、引起自然选育的因素 1、低剂量的诱变效应 2、互变异构效应 第四页，共64页。 基因突变 第五页，共64页。 二、微生物突变的类型 1、?形态突变型 2、致死突变型 3、抗性突变型 4、营养缺陷型突变型 青霉