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  微生物育種
  microbial breeding
  培育優良微生物的生物學技術。其方法通常為自然選育和人工選育兩類,可單獨使用,也可交叉進行。
  自然選育 對自然界中的微生物,在未經人工誘變或雜交處理的情況下進行分離和純化(見微生物的分離和純化),然後進行純培養和測定(見微生物測定法),擇優選取微生物的菌種。這種方法簡單易行,但獲得優良菌種的幾率小,一般難以滿足生産的需要。
  人工選育 分誘變育種和雜交育種兩種。
  誘變育種 以誘發基因突變為手段的微生物育種技術。1927年,h.j. 馬勒發現x射綫有增加突變率的效果;1944年,c.奧爾巴剋首次發現氮芥子氣的誘變效應;隨後,人們陸續發現許多物理的(如紫外綫、γ射綫、快中子等)和化學的誘變因素。化學誘變因素分為3:①誘變劑與一個或多個核酸鹼基發生化學變化,使dna復製時鹼基置換而引起變異,如羥胺亞硝酸、硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯、硝基胍、亞硝基甲基脲等;②誘變劑是天然鹼基的結構類似物,在復製時參入dna分子中引起變異,如5-溴尿嘧啶、5-氨基尿嘧啶、8-氮鳥嘌呤和2-氨基嘌呤等;③誘變劑在dna分子上減少或增加1~2個鹼基,使鹼基突變點以下全部遺傳密碼的轉錄和翻譯發生錯誤,從而導致碼組移動突變體的出現,如吖啶類物質和一些氮芥衍生物(icr)等。誘變育種操作簡便,突變率高,突變譜廣,它不僅能提高産量,改進質量,還可擴大産品品種和簡化工藝條件。如1943年從自然界分離到的青黴素産生菌的效價衹有20單位/毫升,經過一係列的誘變育種後,效價已達40000單位/毫升;金黴素産生菌經誘變後,發酵液中又積纍了去甲基金黴素;𠔌氨酸棒桿菌1299經紫外綫誘變後,有的能産賴氨酸,有的能産纈氨酸,增加了産品的種類;土黴素産生菌經誘變後,選到了能減少泡沫的突變菌株,從而提高了發酵罐的利用率。誘變育種的不足是缺乏定嚮性。
  雜交育種 不同基因型的品係或種屬間,通過交配或體細胞融合等手段形成雜種,或者是通過轉化和轉導形成重組體,再從這些雜種或重組體或是它們的後代中篩選優良菌種。通過這種方法可以分離到具有新的基因組合的重組體,也可以選出由於具有雜種優勢而生長旺盛、生物量多、適應性強以及某些酶活性提高的新品係。雜交育種的方式因實驗菌株的生殖方式不同而異,如有性雜交、準性重組、原生質體融合、轉化、轉導、雜種質粒的轉化等;但是,選擇親株、分離群體後代的培養、擇優去劣和雜種遺傳分析的過程基本是相同的。雜交法一般指有交配反應的菌株進行交配或接合而形成雜種。這種方法適用範圍很廣,在酒類、面包、藥用和飼料酵母的育種,鏈黴菌和青黴菌抗生素産量的提高,麯黴的酶活性增強等方面均已獲得成功。
  體細胞融合是在不具性反應的品係或種屬間細胞融合和染色體重組,先用酶溶解細胞壁,再用氯化鈣-聚乙二醇處理原生質體,促使融合,獲得雜種。此法在工業微生物的菌種改良中有積極作用。
  轉化和轉導首先應用於細菌,現已廣泛用於鏈黴菌和酵母菌等。隨着重組dna技術的發展,重組質粒的構建和轉化係統的確立,已可將目的基因轉移到受體細胞內,得到能産生具有重要經濟價值的生物活性物質(如疫苗、酶等)的株係。