1. 菌種選育的方法有哪些
較簡單的方法 是生產篩選育種法,較復雜的方法是誘變育種法,最復雜的方法 是雜交育種法。
1。生產篩選育種法這種方法實際上和微生物菌種復壯一 樣,只不過目的不同。
菌種復壯只要求菌種的性能恢復到原有的 水平就可以了,而生產篩選育種法要求其菌種是比原有菌種更佳 的新菌種,必須加大工作的重復性才能實現這個目的。
2。誘變育種法能顯著誘發微生物細胞變異(基因突變) 的因素稱為誘變劑。
誘變劑分為物理誘變劑及化學誘變劑。常用 的物理誘變劑有紫外線、X射線、y射線、6°CO和快中子,常用 的化學誘變劑有氮、芥子氣、亞硝酸、磷酸二乙酯、甲基磺酸乙 酯、甲基硝基亞硝基胍、5—溴尿嘧啶、2 —氨基嘌呤。
誘變劑引 起微生物細胞變異的頻率要比自然的變異高得多,所以誘變育種 能為我們提供更多的獲得優良菌種的機會。
2. 菌種分離篩選的方法有哪些
菌種分離主要有孢子分離和組織分離。
3. 論述從環境中篩選目標菌中的方法,一種就可以,詳細點
5.6 菌種篩選方法
所有的微生物育種工作都離不開菌種篩選。尤其是在誘變育種工作中,篩選是最為艱難的也是最為重要的步驟。經誘變處理後,突變細胞只佔存活細胞的百分之幾,而能使生產狀況提高的細胞又只是突變細胞中的少數。要在大量的細胞中尋找真正需要的細胞,就象是大海撈針,工作量很大。簡潔而有效的篩選方法無疑是育種工作成功的關鍵。 為了花費最少的工作量,在最短的時間內取得最大的篩選成效,就要求採用效率較高的科學篩選方案和手段。因為誘變育種中的篩選工作最復雜,所以,本節主要討論誘變育種的篩選方法,這些方法也為其它育種方法的篩選提供了借鑒。
5.6.1菌種篩選方案 在實際工作中,為了提高篩選效率,往往將篩選工作分為初篩和復篩兩步進行。初篩的目的是刪去明確不符合要求的大部分菌株,把生產性狀類似的菌株盡量保留下來,使優良菌種不致於漏網。因此,初篩工作以量為主,測定的精確性還在其次。初篩的手段應盡可能快速、簡單。復篩的目的是確認符合生產要求的菌株,所以,復篩步驟以質為主,應精確測定每個菌株的生產指標。
5.6.2 菌種篩選的手段 篩選的手段必需配合不同篩選階段的要求,對於初篩,要力求快速、簡便,對於復篩,應該做到精確,測得的數據要能夠反映將來的生產水平。
5.6.2.1 從菌體形態變異分析 有時,有些菌體的形態變異與產量的變異存在著一定的相關性,這就能很容易地將變異菌株篩選出來。盡管相當多的突變菌株並不存在這種相關性,但是在篩選工作中應盡可能捕捉、利用這些直接的形態特徵性變化。當然,這種鑒別方法只能用於初篩。有人曾統計過3,484個產維生素B2的阿舒假囊酵母(Eremothecium ashbyii)的變異菌落,發現高產菌株的菌落形態有以下特點:菌落直徑呈中等大小(8-10毫米),凡過大或過小者均為低產菌株;色澤深黃色,凡淺黃或白色者皆屬低產菌株。又如,在灰黃黴素產生菌蕁麻青黴(Penicillium urticae)的育種中,曾發現菌落的棕紅色變深者往往產量有所提高,而在赤黴素生產菌藤倉赤霉(Gibberella fujikuroi)中,卻發現菌落的紫色加深者產量反而下降。
5.6.2.2 平皿快速檢測法 平皿快速檢測法是利用菌體在特定固體培養基平板上的生理生化反應,將肉眼觀察不到的產量性狀轉化成可見的"形態"變化。具體的有紙片培養顯色法、變色圈法、透明圈法、生長圈法和抑制圈法等,見圖5.6.1。這些方法較粗放,一般只能定性或半定量用,常只用於初篩,但它們可以大大提高篩選的效率。它的缺點是由於培養平皿上種種條件與搖瓶培養,尤其是發酵罐深層液體培養時的條件有很大的差別,有時會造成兩者的結果不一致。 圖 5.6.1 平皿快速檢測法示意圖 平皿快速檢測法操作時應將培養的菌體充分分散,形成單菌落,以避免多菌落混雜一起,引起"形態"大小測定的偏差。
1) 紙片培養顯色法 將飽浸含某種指示劑的固體培養基的濾紙片擱於培養皿中,用牛津杯架空,下放小團浸有3%甘油的脫脂棉以保濕,將待篩選的菌懸液稀釋後接種到濾紙上,保溫培養形成分散的單菌落,菌落周圍將會產生對應的顏色變化。從指示劑變色圈與菌落直徑之比可以了解菌株的相對產量性狀。指示劑可以是酸鹼指示劑也可以是能與特定產物反應產生顏色的化合物。
2) 變色圈法 將指示劑直接摻入固體培養基中,進行待篩選菌懸液的單菌落培養,或噴灑在已培養成分散單菌落的固體培養基表面,在菌落周圍形成變色圈。如在含澱粉的平皿中塗布一定濃度的產澱粉酶菌株的菌懸液,使其呈單菌落,然後噴上稀碘液,發生顯色反應。變色圈越大,說明菌落產酶的能力越強。而從變色圈的顏色又可粗略判斷水解產物的情況。
3) 透明圈法 在固體培養基中滲入溶解性差、可被特定菌利用的營養成分,造成渾濁、不透明的培養基背景。將待篩選在菌落周圍就會形成透明圈,透明圈的大小反映了菌落利用此物質的能力。 在培養基中摻入可溶性澱粉、酪素或CaCO3可以分別用於檢測菌株產澱粉酶、產蛋白酶或產酸能力的大小。
4) 生長圈法 利用一些有特別營養要求的微生物作為工具菌,若待分離的菌在缺乏上述營養物的條件下,能合成該營養物,或能分泌酶將該營養物的前體轉化成營養物,那麼,在這些菌的周圍就會有工具菌生長,形成環繞菌落生長的生長圈。 該法常用來選育氨基酸、核苷酸和維生素的生產菌。工具菌往往都是對應的營養缺陷型菌株。
5) 抑制圈法 待篩選的菌株能分泌產生某些能抑制工具菌生長的物質,或能分泌某種酶並將無毒的物質水解成對工具菌有毒的物質,從而在該菌落周圍形成工具菌不能生長的抑菌圈。例如:將培養後的單菌落連同周圍的小塊瓊脂用穿孔器取出,以避免其它因素干擾,移入無培養基平皿,繼續培養4-5天,使抑制物積累,此時的抑制物難以滲透到其它地方,再將其移入塗布有工具菌的平板,每個瓊脂塊中心間隔距離為2厘米,培養過夜後,即會出現抑菌圈。抑菌圈的大小反映了瓊脂塊中積累的抑制物的濃度高低。該法常用於抗生素產生菌的篩選,工具菌常是抗生素敏感菌。由於抗生素分泌處於微生物生長後期,取出瓊脂塊可以避免各菌落所產生抗生素的相互干擾。典型的例子是春雷黴素生產菌的篩選,見圖5.6.2。
5.6.2.3 搖瓶培養法 搖瓶培養法是將待測菌株的單菌落分別接種到三角瓶培養液中,振盪培養,然後,再對培養液進行分析測定。搖瓶與發酵罐的條件較為接近,所測得的數據就更有實際意義。但是搖瓶培養法需要較多的勞力、設備和時間,所以,搖瓶培養法常用於復篩。但若某些突變性狀無法用簡便的形態觀察或平皿快速檢測法等方法檢測時,搖瓶培養法也可用於初篩。 初篩的搖瓶培養一般是一個菌株只做一次發酵測定,從大量菌株中選出10-20%較好的菌株,淘汰80-90%的菌株;而復篩中搖瓶培養一般是一個菌株培養3瓶,選出3-5個較好的菌株,再做進一步比較,選出最佳的菌株。
5.6.3 特殊變異菌的篩選方法 上述一般的篩選菌株方法的處理量仍是很大的,為了從存活的每毫升106左右細胞的菌懸液中篩選出幾株高產菌株,要進行大量的稀釋分離、搖瓶和測定工作。雖然平皿快速檢測法作為初篩手段可減少搖瓶和測定的工作量,但稀釋分離的工作仍然非常繁重。而且有些高產變異的頻率很低,在幾百個單細胞中並不一定能篩選到,所以,建立特殊的篩選方法是極其重要的。例如營養缺陷型和抗性突變菌株的篩選有它們的特殊性,營養缺陷型或抗性突變的性狀就象一個高效分離的"篩子",以它為篩選的條件,可以大大加快篩選的進程並有效地防止漏篩。在現代的育種中,常有意以它們作為遺傳標記選擇親本或在DNA中設置含這些遺傳標記的片段,使菌種篩選工作更具方向性和預見性。本節還將簡單介紹其它一些特殊變異株的篩選方法。
5.6.3.1營養缺陷型突變株的篩選 經誘變處理後的菌懸液在篩選前一般應先進行誘變後培養,以促使變異細胞發生分離,防止出現表型延遲現象,篩選出不純的菌株。營養缺陷型的篩選一般包括濃縮、進一步檢出和鑒別營養缺陷型等步驟。
1) 濃縮營養缺陷型菌株 誘變後的細胞群體中大部分存活菌是野生型,而營養缺陷型占的比例相當小,這對分離是很不利的,所以,應該淘汰大量的野生型,以達到濃縮營養缺陷型的目的。常用的濃縮方法有抗生素法、菌絲過濾法、差別殺菌法和飢餓法等。
2)進一步檢出所需缺陷型 濃縮後的菌液中營養缺陷型的比例較大,但並非全部都是。並且營養缺陷型中也有不同的類型,還需要進一步檢出所需要的營養缺陷型。這樣就需要採用逐個檢出法、夾層培養法和限量補給法等方法進一步檢出所需要的營養缺陷型。
3)營養缺陷型的鑒定 獲得的營養缺陷型菌株還應進一步確認其生長的所需物。菌株較少時,可用生長譜法, 若菌株較多時,常採用組合補充培養基法
5.6.3.2 抗性突變菌株的篩選 抗性突變株的篩選相對比較容易,只要有10-6頻率的突變體存在,就容易篩選出來。抗性突變株的篩選常用的有一次性篩選法和階梯性篩選法兩種手段。
1) 一次性篩選法 一次性篩選法就是指在對出發菌株完全致死的環境中,一次性篩選出少量抗性變異株。 噬菌體抗性菌株常用此方法篩選。將對噬菌體敏感的出發菌株經變異處理後的菌懸液大量接入含有噬菌體的培養液中,為了保證敏感菌不能存活,可使噬菌體數大於菌體細胞數。此時出發菌株全部死亡,只有變異產生的抗噬菌體突變株能在這樣的環境中不被裂解而繼續生長繁殖。通過平板分離即可得到純的抗性變異株。 耐高溫菌株在工業發酵中的應用意義在於它可以節約冷卻水的用量,尤其是在夏季,並能減少染菌的機會。耐高溫菌株所產生酶的熱穩定性較高,適用於一些特殊的工藝過程。耐高溫菌株也常採用此法篩選。將處理過的菌懸液在一定高溫下處理一段時間後再分離。對此溫度敏感的細胞被大量殺死,殘存的細胞則對高溫有較好的耐受性。 耐高濃度酒精的酵母菌的酒精發酵能力較高,也適宜提高發酵醪濃度,提高醪液酒精濃度。而耐高滲透壓的酵母菌株具有積累甘油的性能,可用於甘油發酵。耐高酒精度、高滲透壓的菌株也可分別在高濃度酒精或加蔗糖等造成的高滲環境下一次性篩選獲得。
2)階梯性篩選法 葯物抗性即抗葯性突變株可在培養基中加入一定量的葯物或對菌體生長有抑製作用的代謝物結構類似物來一次性篩選,大量細胞中少數抗性菌在這種培養基平板上能長出菌落。但是在相當多的情況下,無法知道微生物究竟能耐受多少高濃度的葯物,這時,葯物抗性突變株的篩選需要應用階梯性篩選法。 因為葯物抗性常受多位點基因的控制,所以葯物的抗性變異也是逐步發展的,時間上是漸進的,先是可以抗較低濃度的葯物,而對高濃度葯物敏感,經"馴化"或誘變處理後,可能成為抗較高濃度葯物的突變株。階梯篩選法由梯度平板或紙片擴散在培養皿的空間中造成葯物的濃度梯度,可以篩選到耐葯濃度不等的抗性變異菌株,使暫時耐葯性不高,但有發展前途的菌株不致於被遺漏,所以說,階梯性篩選法較適合於葯物抗性菌株的篩選,特別是在暫時無法確定微生物可以接受的葯物濃度情況下
5.6.3.3 組成酶變異株的篩選
許多水解酶是誘導酶,只有在含有底物或底物類似物的培養環境中,微生物才會合成這些酶類,所以,誘導酶的生產不僅需要誘導物,而且受到誘導物的種類、數量以及分解產物的影響。能迅速利用的碳源(如葡萄糖)往往會引起酶合成的減少,誘導物有時又比較昂貴。這些都可能造成這些水解酶工業生產的波動以及生產成本提高。如果控制這些酶合成的調節基因發生了變異,誘導酶就可能轉變成組成酶,它的合成與細胞的其它組織蛋白一樣,不再需要誘導物的存在。由誘導型的出發菌株誘變篩選出組成型變異株對於水解酶的工業生產具有重要的現實意義。具體的篩選方法有恆化器法、循環培養法和誘導抑制物法。
1) 恆化器法 恆化器常被用於微生物的"馴化"。在培養基中添加不能起誘導作用的低濃度底物,接入處理後的菌懸液進行培養,此時出發菌株由於不能被誘導,無法合成有關的誘導酶而不能分解該底物,從而生長速率極慢,而群體中少數組成型變異株則可合成有關的酶,分解利用該底物,生長速率較快。為了提高組成酶變異株的優勢,即它在群體中的比例,可以應用恆化器培養技術。隨著恆化器培養中不斷加入新鮮基質而逐漸增大組成酶變異株的優勢,這樣就能夠比較容易地做進一步的純化分離。
2) 循環培養法 利用不含誘導物的培養環境和含有誘導物的培養環境進行交替循環培養待分離的菌懸液,從而使組成酶變異株得到富集。當接種到不含誘導物而含有其它可利用碳源的培養基中時,兩種類型菌株同樣能較好地生長,但在此環境中組成型突變株已能合成有關的水解酶,而誘導型菌株就不能合成。 進而將它們轉接入含誘導物的培養基中時,變異株能迅速利用誘導底物進行生長繁殖,而誘導型出發菌株需經歷一個誘導合成酶的階段,兩類菌株的生長就不同步了,隨著循環交替培養的繼續,組成酶變異株所佔的比例將逐漸增大。
3) 誘導抑制劑法 有些化合物能阻止某些誘導酶的合成,如α-硝基苯基-β-岩藻糖苷對大腸桿菌的β-半乳糖苷酶的誘導合成有抑製作用,稱為誘導抑制劑。當在誘導物和誘導抑制劑同時存在的培養環境中培養待分離菌群時,誘導型菌株不能產生誘導酶,無法正常生長,只有組成型變異株能夠利用底物進行生長繁殖。
5.6.3.4高分子廢棄物分解菌的篩選 隨著石油化工和塑料工業的發展,各種高分子包裝廢棄物日益增多,這些"白色污染"在自然界很難被消化而進入物質循環。設法選育能分解利用這些高分子材料的微生物對於環境保護至關重要。這些高分子材料大多是不溶於水的,直接分離具有分解功能的微生物很困難。為此,有人設計了階段式篩選法,首先尋找能在與聚乙二醇結構相似的含兩個醚鍵的三甘醇上生長的微生物,接著,誘變篩選能分解聚乙二醇的變異株;或者篩選能以乙二醇、丙二醇為碳源的菌株,繼而誘變篩選出能利用聚乙二醇等物質的變異株。這種由簡單的聚合物單體入手逐級篩選高分子廢棄物分解菌也許是一條有效的篩選思路。
5.6.3.5無泡沫菌株及高凝聚性菌株的篩選 有些菌在發酵過程中會產生大量的泡沫,從而造成發酵液滿溢,增大了染菌的機會,使發酵體系反應不均勻,也有可能引起某些發酵產物的生物活性喪失,如蛋白酶變性失活。為了避免泡沫的產生,常常需通過犧牲發酵液的裝量或加入大量的消泡劑來消除泡沫的不利影響。發酵過程產生泡沫是菌體代謝、培養基和發酵工藝等方面的原因造成的,而菌種是產生泡沫的關鍵,選育無泡沫或少泡沫菌株可以從根本上解決泡沫問題。 有人用氣泡上浮法篩選出了無泡沫的酒精酵母。將變異處理後的菌懸液接種入生長培養基中,培養器皿的底部放置無菌壓縮空氣噴口,培養過程中不斷通入無菌空氣,形成鼓泡,易產生泡沫的酵母菌會隨泡沫而除去,留下的是不易產生泡沫的變異菌株;也有人用苯胺藍染色法進行篩選,將經過變異處理的菌懸液經培養後塗布在含葡萄糖3%、酵母膏0.5%、苯胺藍0.005%的平板上培養4天,出發菌株呈淺藍色,變異菌株因細胞壁成分和結構改變造成與染料結合力改變,少泡沫的變異菌株呈深藍色。 啤酒發酵和單細胞蛋白培養都希望由凝聚性較好的酵母菌株擔任發酵菌種,以便於啤酒的澄清和保持良好的風味,以及單細胞蛋白的收集。採用上述的泡沫上浮法也可以除去不易凝聚的細胞,通過改變鼓泡速度的調節,可以獲得具不同凝聚性的菌株。
4. 如何進行生產菌的分離和篩選
(3)從一些發酵製品中分離目的菌株。 菌株的分離和篩選一般可分為采樣、富集,從酒醪中分離澱粉酶或糖化酶的產生菌等。該類發酵製品經過長期的自然選擇,具有悠久的歷史,從這些傳統產品中容易篩選到理想的菌株,為使篩選達到事半功倍的效果,從中篩選所需菌株。
(2)由自然界採集樣品,如土壤、水、動植物體等,從中進行分離篩選,如從醬油中分離蛋白酶產生菌:
(1)向菌種保藏索取有關的菌株,總的說來可從以下幾個途徑進行收集和篩選,二是把分離到的野生型菌株進一步純化並進行代謝產物鑒別。
在實驗工作中工業微生物產生菌的篩選一般包括兩大部分:一是從自然界分離所需要的菌株、分離、產物鑒別幾個步驟
5. 菌種鑒定常用的分離方法有哪些
菌種質量檢測的目標包括菌絲形態、菌落特徵以及子實體形態等方面。質量檢測常用方法如下:
(1)建立標準的培養和觀察方法
對於一個栽培品種各菌種的質量檢測,實際上是以該品種典型的生物學特性(包括形態特徵、生理生態特性、栽培習性)為參照標准進行比較,以檢驗菌種是否存在品種退化、菌種老化、病菌侵染、雜菌污染和品種混雜等質量問題。同時,菌種質量檢測不僅要考慮從哪些方面來評價一個菌種的質量優劣,也要考慮用怎樣的標准方法對菌種質量進行評價的問題。因為一定的結果來源於一定的方法和一定的條件。方法和條件不同,結果就失去了可比性,也就無法鑒別,因此,需要建立標准。這些標准包括:培養基、培養條件(溫度、濕度、pH、光照等)、菌種的菌齡等。
(2)連續觀察
在菌種生長過程中,要連續觀察,一切不正常的現象只有在生長過程中才能表現出來。而當菌種長滿培養基表面後,其不正常現象往往會被菌種的過齡而掩蓋。
(3)宏觀檢查
對食用菌母種、原種及栽培種的宏觀檢查要根據其培養特徵來進行(參見前述有關內容),這是菌種生產者及使用者普遍使用的方法,簡單易行,但需要有多年的從業經驗與技術沉澱。如被檢菌種表現出菌落生長速度不一致、氣生菌絲變稀疏或出現扇變菌落、菌落上過早出現色素、或不同特徵的菌落混雜共存、或菌落上出現黑褐色、青灰色、黃褐色或紅色的孢子堆,均可以確定該菌種存在質量問題。優質菌種外觀菌絲潔白、密集粗壯,生長速度一致,齊發並進。
在生產實踐中,廣大菇農和專業工作人員總結出「純、正、壯、潤、香」的質量檢查方法。這種應用感官識別菌種優劣,是經驗的總結,能大致、快速地鑒定出菌種的優劣。具體方法是:
「純」指菌種的純度高,無雜菌感染,無斑塊、無抑制線,無「退菌」、「斷菌」現象等。
「正」指菌絲無異常,具有親本正宗的特徵,如菌絲純白、有光澤,生長整齊,連結成塊,具彈性等。
「壯」指菌絲發育粗壯,長勢旺盛,分枝多而密,在培養基上恢復、定植、蔓延速度快。
「潤」指菌種含水量適中,基質濕潤,與瓶壁緊貼,瓶頸略有水珠,無干縮、鬆散現象。
「香」指具該品種特有的香味,無霉變、腥臭、酸敗氣味。
通過檢測各種食用菌菌絲生長的色澤、速度、均勻度等特徵是否正常,來判斷菌種生長是否正常、是否可用,但辨別不了是否優質高產。
(4)顯微鏡檢查
對菌絲體進行顯微觀察,可以確定菌絲粗細、分枝、隔膜、鎖狀聯合等特性是否均一,是否與該栽培品種的典型特徵一致(參見前述相關內容)。具有不同形態特徵的菌絲體存在於同一菌種體中,表明該菌種存在質量問題;如果出現菌絲體重寄生現象,常表現出不同特徵的菌絲體相互纏繞,或菌絲體中空變細,或在寄生點出現吸器等不正常現象。
鏡檢的方法是:挑取少量菌絲,置載玻片中央的水滴上,用解剖針或接種針撥散,蓋上蓋玻片,也可加碘酒或美藍等染色後進行鏡檢。正常的菌絲一般透明、分枝狀,有橫隔和明顯的鎖狀聯合;異宗結合的食用菌,如僅有單核菌絲,不具結實性,不宜作菌種用;雙核菌絲中,鎖狀聯合多而密,則結菇力強,一般可認為是好菌種。如:
①雙孢菇 觀察雙孢菇單孢子萌發後的菌絲生長形態。凡菌絲潔白、健壯,保存時間較長時菌絲顏色不變,較耐28℃以上氣溫,生長在基質上平貼培養基表面,氣生菌絲不多的,為同化能力較強,產量較高的菌株。相反,菌絲生長初期好,很快變黃變稀,如蜘蛛絲一樣,長出培養基表面菌絲較多的菌株產量較低。
②香菇 觀察香菇的雙核菌絲,在斜面培養基上生長速度達到1.2厘米/天以上的,菌絲不十分粗壯和潔白,鎖狀連合頻繁,鎖狀連合在菌絲間相距較近,且在觀察面上分布均勻,一般均是高產和抗雜能力較強的菌株。香菇出菇的密度與鎖狀連合有一定關系。
③草菇 觀察草菇菌絲,發現菌絲分枝角度大的,出菇率高,產量高。菌絲分枝角度小、平行排列的,產量低。
各種食用菌的菌絲生長是否正常、是否可用,一般都以色澤、速度、均勻度等特徵加以檢測,但這並不能說明其是否優質高產。
(5)拮抗試驗
也稱對峙反應。同一種食用菌,經分離或雜交,將選育出許多不同的菌株,這些菌株的菌絲在形態上很難區別。如不同編號的香菇菌種,都是白色絨毛狀菌絲,鏡檢時均具有鎖狀聯合等。在當前菌種管理工作尚不十分健全的情況下,「同名異種」、「同種異名」的現象普遍發生,要識別異同,可採用「拮抗試驗」加以區別。具體方法是:
用1支20毫米×200毫米的無底試管,中央部位裝入長 5~7厘米的木屑麩糠培養基,兩端壓平並蓋棉塞,滅菌後,兩端各接入兩株受檢的菌種 1小塊,25℃左右條件下培養,當兩端菌絲往中央生長並相互接觸後,把試管移至20℃、約300勒克斯的漫射光下繼續培養,觀察菌絲接觸區有無對峙反應。若無褐色的帶線出現,表示兩個受檢菌株的基因極相似或相同,是相同的菌株,僅編號不同,即同種異名。如果受檢菌株間形成帶線,則表示是不同的菌株。
用平板進行拮抗試驗測試,方法是在無菌的PDA培養基平板上各接入2個或多個被檢菌株的菌種,在上述條件下培養,觀察菌絲相接觸部分有無帶線,以區別相同或不同的菌株。也可用菌種瓶(袋)進行拮抗測試(圖2-11)。
圖2-11 拮抗現象
(6)菌絲長速測定
在適宜的條件下,若菌絲生長迅速、粗壯有力、濃密整齊,一般為優質菌種。若菌絲生長緩慢、中斷或長速極快、稀疏無力、參差不齊和易枯黃萎縮,則為不良菌種。菌絲生長速度測定,可在PDA平板中心接種培養,測量菌落兩個直交直徑,取其平均值。同理,還可在原種、栽培種瓶(袋)壁上劃線測定。
(7)菌絲生長量測定
將等面積的菌苔接入無菌的液體培養基內,在相同的條件下,進行搖床振動培養,經過一定時間後,過濾收集菌絲,反復沖洗干凈後置容器內,80~100℃烘箱中烘乾至恆重後稱重。凡菌絲增殖快、重量重的為優質菌株,而增殖慢、重量輕的為不良菌株。
(8)耐高溫測定
以雙孢菇為例,把菌種置於20~22℃下培養,待菌絲長到1/2試管斜面時,每一菌株取出2~3支試管,置於35℃溫度下,經24小時作抗熱性試驗,然後放到22~23℃下培養,觀察菌絲恢復情況。若菌絲恢復萌發快,仍健壯、旺盛生長,則表明該菌株具有耐較高溫的優良性狀;如果菌絲生長緩慢,出現發黃倒伏,萎縮無力,則為不良菌株。
(9)均一性測定
將母種接種於標准培養基的平板上,並置於標準的環境條件下,每批做30~50個重復,進行長勢和長速的連續觀察記錄。均一性好的品種,每個重復之間長勢和長速幾乎沒有肉眼可見的差異。如果長勢和長速不一,則表明原始的母種的遺傳均一性不良,不宜作生產用種。
(10)純度測定
菌種純度高低是鑒定菌種質量好壞的關鍵環節。優質菌種要求同一管、瓶或袋內只含有所需要的菌種菌絲體,而不能含有其他種類的雜菌。這里所說的雜菌包括細菌、放線菌、酵母菌和各種黴菌,以及含有兩種食用菌菌絲體或同一種食用菌的兩個品種菌絲。凡是被雜菌污染的菌種都是不純菌種,必須予以淘汰。在三角瓶內裝入淺層液體培養基,滅菌後接入經搗散的菌種,25℃條件下培養,約1周觀察,若有氣泡和菌膜發生,並具酸敗味,說明菌種不純,混有雜菌;如果無上述現象則菌種純正無雜。
(11)長勢測定
菌絲長勢包括菌絲生長的狀態和速度。凡是菌絲生長迅速、整齊濃密、健壯有力的菌種為優良菌種。如果菌絲生長緩慢,或長速特快、稀疏無力、參差不齊、易於衰老,則表明是劣質菌種。在鑒別菌絲長勢時,必須注意,在不同培養基上、不同培養條件下,同一種食用菌菌絲的長勢不同,因此,判斷食用菌的菌種長勢,應採用相同的培養基,這樣,結果就可靠一些。在外界環境條件相同的情況下,菌絲生長旺盛、生長量多、生長速度快的要好於菌絲生長弱、生長量少、生長速度慢的菌種。還有一種方法是在三角瓶內裝入淺層液體培養基,滅菌後接入經搗散的菌種,25℃條件下培養,約1周觀察浮在液面的菌種。如果菌絲向旁邊迅速生長、健壯有力、邊緣整齊,且不斷增厚,說明該菌株生長勢強;若表面生長慢、稀疏、菌絲層薄,說明長勢弱,不宜用於生產。
(12)抗霉性測定
以木耳為例:制備平板,在平板的一邊分別接入不同的木耳菌株,每一菌株3個重復,在26~28℃下培養。待木耳菌絲長到平板一半左右時,在平板的另一邊接上木黴菌絲,繼續培養。之後注意觀察木黴菌絲與木耳菌絲的交界處,出現拮抗線的表示木耳菌株抗霉能力強,木黴菌絲無法長過去,為抗霉能力強的菌株。如果木黴菌絲很快蓋過木耳菌絲,說明這個木耳菌株的抗霉能力差或沒有抗霉力。
(13)出菇試驗
對引進或分離的同一品種的若干菌株進行出菇對比試驗,必須是在各級菌種的培養基成分、培養溫度、培養時間及栽培條件基本一致的情況下進行。出菇試驗可按菇類的常規栽培方法進行,數量可少些。為使試驗准確,每一菌株設3~4個重復,以避免試驗的偶然性。在位置排放上盡可能按菌名拉丁文排列,以相同的措施管理,在管理過程中對環境因子的變化、管理措施及生長歷程、品種本身性狀等要詳細全面記錄。以香菇為例記載內容如下:
①母種菌絲生長情況,如菌絲濃淡、生長快慢、菌苔韌性等。
②原種、栽培種中菌絲生長情況,如菌絲萌動、吃料、生長快慢;菌種表面有無菌皮或菌皮厚薄,白色顆粒狀物有無或多少;培養基轉色情況等。
③栽培階段應記載:菇木轉色快慢、顏色深淺;出菇快慢、菇生長密度;子實體經濟性狀,包括菇的大小、厚度、色澤、圓整程度、菌柄長度、粗細等;轉潮快慢;對水分的敏感程度;產量及產量分布;出口菇比例等。
通過對記載資料分析,選出綜合性狀符合要求的菌株,供大面積生產或出售。
出菇試驗因季節推遲或其他原因,可採用一種較簡單的方法來彌補,即直接將接有各菌株並已發好菌的瓶(袋)裝菌種,小心地敲破瓶頸或打開塑料袋口,使培養料外露(如果是雙孢菇,則要覆土調好土粒的濕度),置最適宜的溫、濕度條件下進行出菇(耳)管理,觀察記載各項指標,最後進行評比。但這種方法的結果只能提供參考。
(14)栽培指標
採用一定的栽培規模,通過不同地區、不同原料、不同栽培方式,進行多次反復栽培觀察,詳細記錄、評比後,具有優質、高產、高抗、高效和遺傳性、穩定性強的菌株,才是優質和可推廣的品種。其鑒定的內容、方法和指標有:
①吃料能力鑒定 將菌種接入最佳配方的原種培養料中,置適宜的溫、濕度條件下培養,1周後觀察種菇(耳)菌絲的生長情況。如果菌種塊能很快萌發,並迅速向四周和培養料中生長伸展,則說明該品種的吃料能力強;反之,菌種塊萌發後生長緩慢,遲遲不向四周的料層深處伸展,則表明該品種對培養料的適應能力差。對菌種吃料能力的測定,不僅用於對菌種本身的考核,同時還可以作為對培養料選擇的一種手段。
②成活率 將菌種接在適宜的培養基上,若菌絲能很快恢復、定植和蔓延生長,成活率很高,是質量好的菌種;反之,接種後恢復慢,成活率不高是質量差的菌種。
③出菇快慢 一般說,高溫型的出菇快,低溫型的出菇慢,中溫型的介於兩者之間。而以菇的質量來說,高溫型的質量差,低溫型的質量好。但同一溫型食用菌品種的不同菌株,其菌種接種後若菌絲分解培養料能力強,培養前後培養料失重大,出菇快而多,總產高,即是好菌種;否則為劣質菌種。
④菇峰間隔 在一個生產周期中,子實體發生可分數潮次,產菇最多時稱菇峰,最低時稱菇谷,每個菇峰和菇谷構成一潮菇。凡菇潮多,間隔時間短,說明菌絲分解能力強,供子實體發生的養分積累多,因此轉潮快,是好的菌種;反之,菇潮間隔時間長,或不明顯,零星出菇,產量低,即為劣質菌種。
⑤乾燥率 鮮菇經干制後乾燥率高,說明轉化率高,子實體含水分低,為優質菌種。
⑥生物學效率 生物學效率,指每100千克乾料可產多少千克鮮菇。生物學效率高,則菌種質量好,反之為劣質菌種。
(15)經濟指標
高產不一定高效、豐產不等於豐收,要佔領市場,獲得較高利潤,還必須具備商品的要求,如產品的色、香、味、形,檔次,上市時間,貨架期和保質期等。凡是鮮菇上市時間早,產量高、品質好、檔次高、含水量低,不易變色、變質、破碎、失重,無農葯殘毒、殘臭,符合食品衛生標准和得到的利潤高等,均表示經濟指標高,則為優質菌株;而上市有效時間短,易變色、變味、變質,含水量高,失水嚴重,易破碎,利潤低的菌種均為劣質菌種。如香菇以大小適中、肉厚、色深、邊緣內卷,柄短細為優良;雙孢菇以色白、子實體大小適中,菌柄短,不易開傘等為優良;銀耳以色白、開片好、蒂頭小、松泡率高為優良等。
6. 工業微生物產生菌的分離篩選方法有哪些
工業微生物產生菌的篩選一般包括兩大部分:一是從自然界分離所需要的菌株,二是把分離到的野生型菌株進一步純化並進行代謝產物鑒別。
在實驗工作中,為使篩選達到事半功倍的效果,總的說來可從以下幾個途徑進行收集和篩選:
(1)向菌種保藏機構索取有關的菌株,從中篩選所需菌株。
(2)由自然界採集樣品,如土壤、水、動植物體等,從中進行分離篩選。
(3)從一些發酵製品中分離目的菌株,如從醬油中分離蛋白酶產生菌,從酒醪中分離澱粉酶或糖化酶的產生菌等。該類發酵製品經過長期的自然選擇,具有悠久的歷史,從這些傳統產品中容易篩選到理想的菌株。 菌株的分離和篩選一般可分為采樣、富集、分離、產物鑒別幾個步驟。
7. 產蛋白酶菌株的篩選除了常用的透明圈法,還有哪些
篩選的流程
最好較簡練問題補充:耐酸
而且能產生蛋白酶的菌種
初篩1初篩2:初篩1所得菌種用透明圈法(蛋白酶水解酪素產生透明圈,直徑越大,
8. 五、論述題 詳細闡述菌種選育的方法有哪些
自然選育
自然選育的菌種來源於自然界、菌種保藏機構或生產過程,從自然界中選育菌種的過程較為復雜,而從生產過程或菌種保藏機構得到菌種的自然選育過程較為簡單。
自然選育的步驟主要是:采樣,增長培養,培養分離和篩選等。采樣篩選的菌種採集的對象以土壤為主,也可以是植物、腐敗物品和某些水域等。土壤是微生物的匯集地,從土壤中幾乎可以分離到任何所需的微生物,故土壤往往是首選的採集目標。微生物的營養需求和代謝類型與生長環境有很大關系。富集培養 由於採集樣品中各種微生物數量有很大差異,若估計到要分離的菌種數量不多時,就要人為增加分離的概率,增加該菌種的數量,稱為富集培養。純種培養 盡管通過增長培養的效果很好,但是得到的微生物還是處於混雜狀態,因為樣品中本身含有許多種類的微生物。所以,為了取得所需的微生物純種,增殖培養後必須進行分離。平板分離法由接種環以無菌操作沾取少許待分離的材料,在無菌平板表面進行平行劃線、扇形劃線或其他形式的連續劃線,微生物細胞數量將隨著劃線次數的增加而減少,並逐步分散開來。如果劃線適宜的話,微生物能一一分散,經培養後,可在平板表面得到單菌落。分離方法有三種:即劃線分離法、稀釋法和組織分離法。稀釋分離法在溶液中再加入溶劑使溶液的濃度變小。亦指加溶劑於溶液中以減小溶液濃度的過程。濃溶液的質量×濃溶液的質量分數=稀溶液的質量×稀溶液的質量分數生產能力考察初篩一般通過平板稀釋法獲得單個菌落,然後對各個菌落進行有關性狀的初步測定,從中選出具有優良性狀的菌落。例如,對抗生素產生菌來說,選出抑菌圈大的菌落;對於蛋白酶產生菌來說,選出透明圈大的菌落。此法快速、簡便,結果直觀性強。缺點是培養皿的培養條件與三角瓶、發酵罐的培養條件相差大,兩者結果常不一致。
9. 簡述菌種選育方法,菌種選育的優缺點
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