菌種退化現象及原因

一、菌種的退化現象 

隨著(zhù)菌種保藏時(shí)間的延長(cháng)或菌種的多次轉接傳代，菌種本身所具有的優(yōu)良的遺傳性狀可能得到延續，也可能發(fā)生變異。變異有正變(自發(fā)突變)和負變兩種，其中負變即菌株生產(chǎn)性狀的劣化或有些遺傳標記的丟失均稱(chēng)為菌種的退化。但是在生產(chǎn)實(shí)踐中，必須將由于培養條件的改變導致菌種形態(tài)和生理上的變異與菌種退化區別開(kāi)來(lái)。因為優(yōu)良菌株的生產(chǎn)性能是和發(fā)酵工藝條件緊密相關(guān)的。如果培養條件發(fā)生變化，如培養基中缺乏某些元素，會(huì )導致產(chǎn)孢子數量減少，也會(huì )引起孢子顏色的改變；溫度、pH值的變化也會(huì )使發(fā)酵產(chǎn)量發(fā)生波動(dòng)等。所有這些，只要條件恢復正常，菌種原有性能就能恢復正常，因此這些原因引起的菌種變化不能稱(chēng)為菌種退化。常見(jiàn)的菌種退化現象中，最易覺(jué)察到的是菌落形態(tài)、細胞形態(tài)和生理等多方面的改變，如菌落顏色的改變，畸形細胞的出現等；菌株生長(cháng)變得緩慢，產(chǎn)孢子越來(lái)越少直至產(chǎn)孢子能力喪失，例如放線(xiàn)菌、霉菌在斜面上多次傳代后產(chǎn)生“光禿”現象等，從而造成生產(chǎn)上用孢子接種的困難；還有菌種的代謝活動(dòng)，代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)能力或其對寄主的寄生能力明顯下降，例如黑曲霉糖化能力的下降，抗菌素發(fā)酵單位的減少，枯草桿菌產(chǎn)淀粉酶能力的衰退等。所有這些都對發(fā)酵生產(chǎn)均不利。因此，為了使菌種的優(yōu)良性狀持久延續下去，必須做好菌種的復壯工作。即在各菌種的優(yōu)良性狀沒(méi)有退化之前，定期進(jìn)行純種分離和性能測定。 

二、菌種退化的原因 

菌種退化的主要原因是有關(guān)基因的負突變。當控制產(chǎn)量的基因發(fā)生負突變，就會(huì )引起產(chǎn)量下降；當控制孢子生成的基因發(fā)生負突變，則使菌種產(chǎn)孢子性能下降。一般而言，菌種的退化是一個(gè)從量變到質(zhì)變的逐步演變過(guò)程。開(kāi)始時(shí)，在群體中只有個(gè)別細胞發(fā)生負突變，這時(shí)如不及時(shí)發(fā)現并采用有效措施而一味移種傳代，就會(huì )造成群體中負突變個(gè)體的比例逐漸增高，最后占優(yōu)勢，從而使整個(gè)群體表現出嚴重的退化現象。因此，突變在數量上的表現依賴(lài)于傳代，即菌株處于一定條件下，群體多次繁殖，可使退化細胞在數量上逐漸占優(yōu)勢，于是退化性狀的表現就更加明顯，逐漸成為一株退化了的菌體。同時(shí)，對某一菌株的特定基因來(lái)講，突變頻率比較低，因此群體中個(gè)體發(fā)生生產(chǎn)性能的突變不是很容易的，但就一個(gè)經(jīng)常處于旺盛生長(cháng)狀態(tài)的細胞而言，發(fā)生突變的機率比處于休眠狀態(tài)的細胞大得多，因此，細胞的代謝水平與基因突變關(guān)系密切，應設法控制細胞保藏的環(huán)境，使細胞處于休眠狀態(tài)，從而減少菌種的退化。 

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