第六章 營養(yǎng)缺陷型菌株的選育及應(yīng)用
營養(yǎng)缺陷性菌株:只有在基本培養(yǎng)基中補(bǔ)充所缺乏的營養(yǎng)因子才能生長的菌株。
原養(yǎng)型:營養(yǎng)缺陷性菌株經(jīng)回復(fù)突變或重組變異后纏上的菌株,其營養(yǎng)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(chǎn)性能的菌株,它是發(fā)生突變前的原始菌株。
篩選營養(yǎng)缺陷型廠用的三種培養(yǎng)基:
基本培養(yǎng)基MM:僅能滿足野生型菌株生產(chǎn)需求的培養(yǎng)基。
完全培養(yǎng)基CM:凡可滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基。
補(bǔ)充培養(yǎng)基SM:凡只能滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷性菌株生長需要的組合培養(yǎng)基。
營養(yǎng)缺陷型獲得的方法
(一)營養(yǎng)缺陷型的誘發(fā)
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(yǎng)缺陷型
經(jīng)誘變后的細(xì)胞中營養(yǎng)缺陷型很少,大量的野生型對分離營養(yǎng)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
誘變后的菌株接在MM培養(yǎng)基上,野生型生長,而營養(yǎng)缺陷型不生長,在MM中加入抗生素達(dá)到濃縮營養(yǎng)營養(yǎng)缺陷型的目的。青霉素殺死生長的野生型細(xì)菌,制霉菌素殺死生長的酵母菌和霉菌。
為防止?fàn)I養(yǎng)缺陷型菌株在MM中利用自身體內(nèi)的營養(yǎng)生長而被誤殺,應(yīng)將介入MM的細(xì)胞先洗滌。在MM上饑餓培養(yǎng)1-2h,后介入抗生素,家20%蔗糖形成高滲防止被殺四的野生菌自溶給營養(yǎng)缺陷型提供營養(yǎng)。
過程:誘變后菌懸液中間培養(yǎng)基CM培養(yǎng) 洗去營養(yǎng) MM上饑餓1-2h +抗生素 +20%蔗糖 濃縮營養(yǎng)缺陷型 CM培養(yǎng)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(yǎng)基上能萌發(fā)長成菌絲,而營養(yǎng)缺陷型的孢子不能萌發(fā)。通過過濾除去部分野生型,達(dá)到濃縮的目的,然后在CM上培養(yǎng)。
3、高溫殺菌法
利用芽孢菌類的芽孢和營養(yǎng)體對熱敏感性的差異。此時(shí)將培養(yǎng)物加熱到80C,維持一定時(shí)間,野生型細(xì)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(xì)菌的芽孢那樣耐熱,但比起他們的營養(yǎng)體來也比較耐熱,可以用類似的熱處理方法(580C,4min),濃縮營養(yǎng)缺陷型。
(三)檢出營養(yǎng)缺陷型
1、點(diǎn)植對照法
2、影印法
3、夾層法(延遲補(bǔ)給法)
4、限量補(bǔ)充培養(yǎng)法
(四)營養(yǎng)缺陷型的鑒定
1、鑒定方法
(1)在一個(gè)平皿中加入一種營養(yǎng)物質(zhì)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(gè)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(yǎng)缺陷型鑒定步驟
(1)營養(yǎng)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(bǔ)充培養(yǎng)基法;每一種補(bǔ)充培養(yǎng)基中只缺少一種營養(yǎng)物,那么,所有的營養(yǎng)缺陷型都可用它一次性檢測,這尤其適合于檢測多種營養(yǎng)物質(zhì)的多重營養(yǎng)缺陷型]
(五)營養(yǎng)缺陷型突變株的用途
1、作為雜交的手段
2、作為生產(chǎn)核苷酸或氨基酸等生產(chǎn)菌株
應(yīng)用:營養(yǎng)缺陷型可用于工業(yè)微生物育種,協(xié)助解除代謝反饋調(diào)控機(jī)制,從而達(dá)到大量積累終產(chǎn)物的目的,也可將營養(yǎng)缺陷型菌株作為生產(chǎn)菌中雜交、重組育種時(shí)的遺傳標(biāo)記。
滲漏缺陷型是一種不完全遺傳障礙營養(yǎng)缺陷型,能自己合成微量的某一代謝終產(chǎn)物,但達(dá)不到反饋調(diào)節(jié)的濃度,所以不會造成反饋抑制而影響。
利用營養(yǎng)缺陷型生產(chǎn)的發(fā)酵產(chǎn)品:1、單線途徑的中間產(chǎn)物的生產(chǎn),2、分支途徑。
相關(guān)鏈接:2024年自考《微生物遺傳學(xué)》考點(diǎn)