第六章 營養缺陷型菌株的選育及應用
營養缺陷性菌株:只有在基本培養基中補充所缺乏的營養因子才能生長的菌株。
原養型:營養缺陷性菌株經回復突變或重組變異後纏上的菌株,其營養要求在表面型上與野生型相同。
野生型菌株:直接從自然界樣品中分離出來的具有一定生產性能的菌株,它是發生突變前的原始菌株。
篩選營養缺陷型廠用的三種培養基:
基本培養基MM:僅能滿足野生型菌株生產需求的培養基。
完全培養基CM:凡可滿足一切營養缺陷型菌株營養需要的天然或半組合培養基。
補充培養基SM:凡只能滿足相應的營養缺陷性菌株生長需要的組合培養基。
營養缺陷型獲得的方法
(一)營養缺陷型的誘發
1、誘變劑:亞硝酸、紫外線、NTG等。
2、步驟:菌懸液——誘變——淘汰野生型——營養缺陷型
經誘變後的細胞中營養缺陷型很少,大量的野生型對分離營養缺陷型很不利,因此要先淘汰野生型。
(二)淘汰野生型菌株
方法:1、抗生素法,2、菌絲過濾法,3、高溫殺菌法
1、抗生素法
誘變後的菌株接在MM培養基上,野生型生長,而營養缺陷型不生長,在MM中加入抗生素達到濃縮營養營養缺陷型的目的。青黴素殺死生長的野生型細菌,制黴菌素殺死生長的酵母菌和黴菌。
為防止營養缺陷型菌株在MM中利用自身體內的營養生長而被誤殺,應將介入MM的細胞先洗滌。在MM上飢餓培養1-2h,後介入抗生素,家20%蔗糖形成高滲防止被殺四的野生菌自溶給營養缺陷型提供營養。
過程:誘變後菌懸液中間培養基CM培養——洗去營養——MM上飢餓1-2h——+抗生素——+20%蔗糖——濃縮營養缺陷型——CM培養基
2、菌絲過濾
真菌和放線菌等絲狀菌的野生型孢子在基本培養基上能萌髮長成菌絲,而營養缺陷型的孢子不能萌發。通過過濾除去部分野生型,達到濃縮的目的,然後在CM上培養。
3、高溫殺菌法
利用芽孢菌類的芽孢和營養體對熱敏感性的差異。此時將培養物加熱到80C,維持一定時間,野生型細胞大部分被殺死,缺陷型則得以保留,起到濃縮作用。
酵母菌的孢子雖不像細菌的芽孢那樣耐熱,但比起他們的營養體來也比較耐熱,可以用類似的熱處理方法(580C,4min),濃縮營養缺陷型。
(三)檢出營養缺陷型
1、點植對照法
2、影印法
3、夾層法(延遲補給法)
4、限量補充培養法
(四)營養缺陷型的鑑定
1、鑑定方法
(1)在一個平皿中加入一種營養物質以測定多株缺陷型菌株對該生長因子的需求情況。
(2)在同一個平皿上測定一種缺陷型菌株對多種生長因子的需求情況,稱為生長譜法
2、營養缺陷型鑑定步驟
(1)營養缺陷型類別的測定[生長譜法……]
(2)缺陷型所需生長因子的測定[1、分組測定;2、組合補充培養基法;每一種補充培養基中只缺少一種營養物,那麼,所有的營養缺陷型都可用它一次性檢測,這尤其適合於檢測多種營養物質的多重營養缺陷型]
(五)營養缺陷型突變株的用途
1、作為雜交的手段
2、作為生產核苷酸或胺基酸等生產菌株
應用:營養缺陷型可用於工業微生物育種,協助解除代謝反饋調控機制,從而達到大量積累終產物的目的,也可將營養缺陷型菌株作為生產菌中雜交、重組育種時的遺傳標記。
滲漏缺陷型是一種不完全遺傳障礙營養缺陷型,能自己合成微量的某一代謝終產物,但達不到反饋調節的濃度,所以不會造成反饋抑制而影響。
利用營養缺陷型生產的發酵產品:1、單線途徑的中間產物的生產,2、分支途徑。
相關連結:2013年自考《微生物遺傳學》考點