北纳生物-河南省工业微生物菌种工程技术研究中心

菌种衰退的原因

张葡萄-会员头像-www.bncc.org.cn北纳生物
张葡萄 2021-01-27 18:09 评论( 0 ) 浏览( 483 )

菌种衰退的根本原因是有关基因的负突变。如果控制产量的基因发生负突变,则表现为产量下降;如果控制孢子生成的基因发生负突变,则产生孢子的能力下降。菌种在移种传代过程中会发生自发突变。虽然自发突变的几率很低(一般为10-6~10-9),尤其是对于某一特定基因来说,突变频率更低。但是由于微生物具有极高的代谢繁殖能力,随着传代次数增加,衰退细胞的数目就会不断增加,在数量上逐渐占优势,最终成为一株衰退了的菌株。此外,菌种衰退还有以下几种原因:

1、表型延迟造成菌种衰退

表型延迟现象也会造成菌种衰退。如,在诱变育种过程中,经常会发现某菌株初筛时产量较高,进行复筛时产量却下降了。

2、质粒脱落导致菌种衰退

质粒脱落导致菌种衰退的情况在抗生素生产中较多,不少抗生素的合成是受质粒控制的。当菌株细胞由于自发突变或外界条件影响(如高温),致使控制产量的质粒脱落或者核内DNA和质粒复制不一致,即DNA复制速度超过质粒,经多次传代后,某些细胞中就不具有对产量起决定作用的质粒,这类细胞数量不断提高达到优势,则菌种表现为衰退。

3、连续传代

连续传代是加速菌种衰退的一个重要原因。一方面,传代次数越多,发生自发突变(尤其是负突变)的几率越高;另一方面,传代次数越多,群体中个别的衰退型细胞数量增加并占据优势越快,致使群体表型出现衰退。

4、不适宜的培养和保藏条件

不适宜的培养和保藏条件是加速菌种衰退的另一个重要原因。不良的培养条件如营养成分、温度、湿度、pH值、通气量等和保藏条件如营养、含水量、温度、氧气等,不仅会诱发衰退型细胞的出现,还会促进衰退细胞迅速繁殖,在数量上大大超过正常细胞,造成菌种衰退。

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