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生產(chǎn)菌種的衰退與復(fù)壯

菌種是從事微生物學(xué)以及生命科學(xué)研究的基本資料，特別是利用微生物進(jìn)行有關(guān)生產(chǎn)，如抗生素、氨基酸、釀造等工業(yè)，更離不開菌種。因此，菌種保藏是項(xiàng)重要的工業(yè)微生物學(xué)基礎(chǔ)工作，優(yōu)良的菌種來之不易，所以在科研和生產(chǎn)中應(yīng)設(shè)法減少菌種的衰退和死亡。其任務(wù)先是使菌種不死亡，同時(shí)還要盡可能保證菌種經(jīng)過較長時(shí)間后仍然保持著生活能力，不被其他雜菌污染，形態(tài)特征和生理性狀應(yīng)盡可能不發(fā)生變異，以便今后長期使用。

因自發(fā)突變而使某物種原有的系列生物學(xué)性狀發(fā)生量變和質(zhì)變的現(xiàn)象稱為菌種衰退。衰退可以是生理上的，如產(chǎn)孢子能力、發(fā)酵主產(chǎn)物比例下降等，也可以是形態(tài)上的，如原有典型性狀的消失。就產(chǎn)量性狀而言，菌種的負(fù)突變就是衰退。具體體現(xiàn)有：①原有形態(tài)性狀變得不典型了，如芽孢和伴孢晶體變小甚至喪失等；②生長速率變慢，產(chǎn)生的孢子變少；③代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降，這種情況其普遍；④

致病菌對宿主侵染力下降；⑤抗不良環(huán)境條件（抗噬菌體、抗低溫等）能力減弱等等。

菌種衰退是發(fā)生在細(xì)胞群體中個(gè)由量變到質(zhì)變的逐漸演化過程。先，在細(xì)胞群體中出現(xiàn)個(gè)別發(fā)生負(fù)突變的菌株，這時(shí)如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效的措施，而味地移種傳代，則群體中這種負(fù)突變個(gè)體的比例逐漸增大，后占據(jù)了優(yōu)勢，整個(gè)群體發(fā)生嚴(yán)重的衰退。因此，開始時(shí)所謂“純"的菌株，實(shí)際上其中已包含著定程度的不純因素；同樣，到了后來，整個(gè)菌種雖已“衰退"，但也是不純的，即其中還會(huì)有少數(shù)尚未衰退的個(gè)體存在。

定期使菌種復(fù)壯（rejuvenation）是防止菌種衰退有效的方法。菌種復(fù)壯就是在菌種發(fā)生衰退后，通過純種分離和性能測定，從衰退的群體中找出尚未衰退的個(gè)體，以達(dá)到恢復(fù)該菌種原有性狀的種措施。

狹義的復(fù)壯僅是種消的措施，指的是在菌種已發(fā)生衰退的情況下，通過純種分離和測定典型性狀、生產(chǎn)性能等指標(biāo)，從已衰退的群體中篩選出少數(shù)尚未衰退的個(gè)體，以達(dá)到恢復(fù)原菌株固有性狀的相應(yīng)措施。而廣義的復(fù)壯應(yīng)是項(xiàng)積的措施，是在菌種尚未衰退之前定期地進(jìn)行純種分離和性能測定，使菌種的生產(chǎn)性能保持穩(wěn)定。廣義的復(fù)壯過程有可能利用正向的自發(fā)突變，在生產(chǎn)中培育出更優(yōu)良的菌株。

1.菌種衰退的防止

微生物都存在著自發(fā)突變，而突變都是在繁殖過程中發(fā)生或表現(xiàn)出來的，減少傳代次數(shù)就能減少自發(fā)突變和菌種衰退的可能性。因此，不論在實(shí)驗(yàn)室還是在生產(chǎn)實(shí)踐上，必須嚴(yán)格控制菌種的傳代次數(shù)，以減少細(xì)胞分裂過程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率（10-9-10-8）。

各種生產(chǎn)菌株對培養(yǎng)條件的要求和敏感性不同，培養(yǎng)條件若有利于生產(chǎn)菌株，就可在定程度上防止衰退。例如，在赤霉素生產(chǎn)菌G.fujikuroi的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天冬酰胺、、5核苷酸或等豐富營養(yǎng)物時(shí)，有防止衰退的效果。

在育種過程中，應(yīng)盡可能使用孢子或單核菌株，避免對多核細(xì)胞進(jìn)行處理，可以減少分離回復(fù)現(xiàn)象。在實(shí)踐上，若用無菌棉團(tuán)輕巧地對放線菌進(jìn)行斜面移種，就可避免菌絲接入。另外，有些霉菌如用其分生孢子傳代易于衰退，而改用其子囊孢子接種則能避免衰退。在用于工業(yè)生產(chǎn)的菌種中，重要的性狀大多屬于數(shù)量性狀，而這類性狀恰是易衰退的。斜面保藏的時(shí)間較短，只能作為轉(zhuǎn)接和短期保藏的種子用，應(yīng)該在采用斜面保藏的同時(shí)，采用沙土管、凍干管和液氮管等能長期保藏的手段。

2.菌種的復(fù)壯

在衰退菌種的細(xì)胞群中，般還存在著保持原有典型性狀的個(gè)體。通過純種分離法，設(shè)法把這種細(xì)胞挑選出來即可達(dá)到復(fù)壯的效果。純種分離方法可以分兩類：類是采用平板表面涂布法或平板劃線分離法可達(dá)到“菌落純"水平；另類是用較精致的方法，如用“分離小室"進(jìn)行單細(xì)胞分離，用顯微操作器進(jìn)行單細(xì)胞分離，或者用菌絲切割法進(jìn)行單細(xì)胞分離，可達(dá)到“菌株純"的水平。

對于因長期在人工培養(yǎng)基上移種傳代而衰退的病原菌，可接種到相應(yīng)的昆蟲或動(dòng)植物宿主體中，通過各種特殊的活的“選擇性培養(yǎng)基"至多次選擇，就可從典型的病灶部位分離到恢復(fù)原始毒力的復(fù)壯菌株。