生產(chǎn)菌株生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標記的丟失稱(chēng)為菌種退化。菌種退化可以是形態(tài)上的,也可以是生理上的。如產(chǎn)孢子能力、發(fā)酵主產(chǎn)物比例下降等。就產(chǎn)量性狀而言,菌種的負變就是退化。其他原有的典型性狀變得不典型時(shí),也是退化。最易察覺(jué)到的是菌落和細胞形態(tài)的改變。菌種退化是發(fā)生在細胞群體中一個(gè)由量變到質(zhì)變的逐漸演化過(guò)程。
1.菌種退化的原因
(1)基因突變 控制生產(chǎn)性狀的基因發(fā)生負突變。在生物進(jìn)化史中,遺傳性變異是絕對的,而它的穩定性是相對的;退化性變異是大量存在的,而進(jìn)化性變異則是個(gè)別的。在自然條件下,個(gè)別適應性變異通過(guò)自然選擇就可保存和發(fā)展,最后成為進(jìn)化的方向。在人為條件下,人們通過(guò)人工選擇,有意識地篩選出個(gè)別正突變體用于生產(chǎn)實(shí)踐。相反,如不自覺(jué)、認真地去選擇,大量自發(fā)突變菌株就會(huì )趁機泛濫,最后導致菌種退化。這也說(shuō)明菌種的生產(chǎn)性狀不進(jìn)則退。
(2)分離現象 遺傳育種獲得的菌種若是多核,或是單核DNA雙鏈之一發(fā)生突變,隨著(zhù)傳代,其生產(chǎn)性狀也將發(fā)生退化。這種退化是由于誘變獲得的高產(chǎn)株本身不純。高產(chǎn)突變只發(fā)生在一個(gè)核和一條DNA單鏈上,隨著(zhù)細胞分裂,核發(fā)生分離,突變基因和未突變基因發(fā)生分離,出現了突變的高產(chǎn)菌株和未突變的低產(chǎn)菌株。
2. 防治退化的措施
(1)從菌種選育時(shí)考慮 在育種過(guò)程中,應盡可能使用孢子或單核菌株,避免對多核細胞進(jìn)行處理,采用較高劑量使單鏈突變的同時(shí),另一條單鏈喪失了模板作用,可以減少出現分離回復現象。同時(shí),在誘變處理后應進(jìn)行充分的后培養及分離純化,以保證獲得菌株的“純度”。
(2)從菌種保藏角度考慮 微生物都存在著(zhù)自發(fā)突變,而突變都是在繁殖過(guò)程中發(fā)生或表現出來(lái)的,減少傳代次數就能減少自發(fā)突變和菌種退化的可能性。
(3)從菌種培養角度考慮 各種生產(chǎn)菌株對培養條件的要求和敏感性不同,培養條件要有利于生產(chǎn)菌株,不利于退化菌株的生長(cháng)。如營(yíng)養缺陷型生長(cháng)菌株培養時(shí)應保證充分的營(yíng)養成分,尤其是生長(cháng)因子;對一些抗性菌株應在培養基中適當添加有關(guān)藥物,抑制其他非抗性的野生菌生長(cháng)。
(4)從菌種管理的角度考慮 要防止菌種退化,最有效的方法是定期使菌種復壯。所謂的菌種復壯就是在菌種發(fā)生退化后,通過(guò)純種分離和性能測定,從退化的群體中,找出尚未退化的個(gè)體,以達到恢復該菌種原有性狀的一種措施。
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