菌种为什么会衰退？常见菌种衰退原因及预防措施

     何为菌种衰退？产生菌种衰退的原因是什么？防止菌种衰退应采取哪些措施？最近，小编接到的问题真是应接不暇，经过几天的思考查阅，小编总结了菌种的衰退及原因在这里统一回复大家，谨供大家参考。 
    何为菌种衰退？
 
    菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种衰退。菌种衰退不是突然发生的，而是从量变到质变的逐步演变过程。菌种衰退的主要原因是有关基因的负突变。合理的育种、选用合适的培养基、创造良好的培养条件、采用有效的菌种保藏方法等可以有效的防止菌种的退化。
 
    常用的菌种保藏方法有斜面低温保藏法、液体石蜡保藏法、滤纸保藏法、沙土保藏法、液氮冷冻保藏法、冷冻干燥保藏法。
 
    菌种衰退不是突然发生的，而是从量变到质变的逐步演变过程。开始时，在群体细胞中仅有个别细胞发生自发突变(一般均为负变)，不会使群体菌株性能发生改变。经过连续传代，群体中的负变个体达到一定数量，发展成为优势群体，从而使整个群体表现为严重的衰退。
 
    产生菌种衰退的原因是什么？
 
    菌种衰退的主要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。
 
    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。
 
    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。
 
    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。
 
    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。
 
    防止菌种衰退应采取那些措施？
 
    合理的育种
 
    选育菌种时所处理的细胞应使用单核的，避免使用多核细胞；合理选择诱变剂的种类和剂量或增加突变位点，以减少分离回复；在诱变处理后进行充分的后培养及分离纯化，以保证保藏菌种纯萃。这些可有效的防止菌种的退化。
 
    选用合适的培养基
 
    有人发现用老苜蓿根汁培养基培养"5406"抗生菌--细黄链霉菌可以防止它的退化。在赤霉菌产生菌--藤仓赤霉的培养基中，加入糖蜜、天门冬素、谷氨酰胺、5-核苷酸或甘露醇等物质时，也有防止菌种退化的效果。也有选取营养相对贫乏的培养基做菌种保藏培养基，如培养基中适当限制容易利用的糖源葡萄糖等的添加，因为变异多半是通过菌株的生长繁殖而产生的，当培养基营养丰富时，菌株会处于旺盛的生长状态，代谢水平较高，为变异提供了良好的条件，大大提高了菌株的退化几率。
 
    创造良好的培养条件
 
    在生产实践中，创造和发现一个适合原种生长的条件可以防止菌种退化，如低温、干燥、缺氧等。在栖土曲霉3.942 的培养中，有人曾用改变培养温度的措施(从20-30℃提高到33-34℃)来防止它产孢子能力的退化。
 
    控制传代次数
 
    由于微生物存在着自发突变，而突变都是在繁殖过程中发生而表现出来的。所以应尽量避免不必要的移种和传代，把必要的传代降低到最低水平，以降低自发突发的机率。菌种传代次数越多，产生突变的几率就越高，因而菌种发生退化的机会就越多。这要求不论在实验室还是在生产实践上，必须严格控制菌种的移种传代次数，并根据菌种保藏方法的不同，确立恰当的移种传代的时间间隔。如同时采用斜面保藏和其它的保藏方式(真空冻干保藏、砂土管、液氮保藏等)，以延长菌种保藏时间。
 
    利用不同类型的细胞进行移种传代
 
    在有些微生物中，如放线菌和霉菌，由于其菌的细胞常含有几个核或甚至是异核体，因此用菌丝接种就会出现不纯和衰退，而孢子一般是单核的，用它接种时，就没有这种现象发生。有人在实践中发现构巢曲霉如用分生孢子传代就容易退化，而改用子囊孢子移种传代则不易退化;还有人采用灭过菌的棉团轻巧地沾取"5406"孢子进行斜面移种，由于避免了菌丝的接入，因而达到了防止退化的效果。
 
    注：采用一些新型的菌种保藏方式，例如瓷珠菌种保存法等也能显着地延长菌种的保存期限。