張善飛 李云飛 梁景樂

山東勝利生物工程有限公司，山東濟寧272000

獸用抗生素生產中微生物育種在發(fā)酵工業(yè)中具有不可替代的地位。現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)發(fā)展如此迅猛的原因主要有2 個，其中一個為發(fā)酵工藝的改進和發(fā)酵設備的更新，另一個就是微生物育種方法的技術進步。微生物育種為發(fā)酵工藝提供了人類各種各樣的高產突變菌株，使抗生素、酶制劑、氨基酸、維生素、有機酸、核苷酸、激素、生物堿、不飽和脂肪酸以及其他生物活性物質等產品的產量成倍甚至成千倍地增長，使產品的質量得到大幅提高。微生物育種方法主要包括自然選育、誘變育種、基因工程育種等。

1 微生物育種方法

1.1 自然選育

自然選育是最常規(guī)的一種育種方法，以自然突變?yōu)榛A，篩選出優(yōu)良性狀的菌株。隨著富集篩選技術的開發(fā)，常規(guī)的自然選育的效率也得到了一定的提高。此種方法簡單易行，能有效得到純化菌種，防止菌種退化，進而達到提高產量的目的。但是此種方法自然突變的機率非常低，一般為10-6～10-10/BP，且有的優(yōu)良性狀并不是一個基因決定的[1]，這就將突變成功的機率再次降低，所以自然選育周期長，工作量大，育種效率低。

1.2 誘變育種

誘變育種是目前使用最廣泛，在實際應用中效果最好的育種方法之一。誘變育種是在選育的過程中，以誘變劑誘發(fā)微生物的基因突變，然后通過大量篩選得到不同于出發(fā)菌株的突變體，在這些突變體中選擇正向突變的一種育種方法。常用的誘變方法有物理誘變、化學誘變和復合誘變。

常見的物理誘變劑包括紫外線、x 射線、γ 射線、激光、低能離子、微波等。如紫外線對DNA 能引起堿基的轉換、交替或者缺失等。因為在微生物DNA 和RNA 的嘌呤或者嘧啶都有很強的紫外光吸收能力，并且它們最大的吸收峰在260 nm，因此常規(guī)情況下，選擇260 nm 的紫外輻射是目前認為最有效的誘變條件[2]。如王俊等[3]使用微波輻射和紫外線照射使產抗生素角毛殼菌CH21 抑菌圈直徑增大62%。

常見的化學誘變劑主要指部分抗生素、堿基類似物和烷化劑、堿基類似物等藥物，比較常見的如EMS、DES、SA 和EI 等，這些化合物可以與遺傳物質核苷酸中的嘧啶、嘌呤和磷酸反應，并還可以對一些具體的核酸或者基因有選擇性的作用。復合誘變主要是利用2 種或多種誘變劑先后使用，或者1種或多種誘變劑重復使用，不限于物理和化學誘變劑。一般認為符合誘變的效果會優(yōu)于一種誘變方法，因為復合誘變一般具有協(xié)同作用，尤其是物理誘變和化學誘變同時使用，效果會更佳。

1.3 基因工程育種

基因工程育種利用基因工程的方法，對工業(yè)生產菌種進行有目的的改造，從而獲得高產工程菌種的方法。此技術是目前最先進的技術，主要優(yōu)點是能按照人們事先的設計進行，在方向性和自覺性方面均優(yōu)于自然選育和誘變育種，當然主要缺點就是對設備和條件要求較高，價格較昂貴，一般工廠不易進行。

2 展 望

自然選育在高產菌株選育方面已經逐漸被取代，誘變育種是目前使用較為廣泛的一種方法，但是基因工程育種是以后的一個方向，也將是以后最高效、最理想的方法，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著分子生物學技術的發(fā)展，人們可以根據(jù)自己的意愿對微生物進行改造，使其用于大規(guī)模工業(yè)化生產。相信微生物育種技術還會繼續(xù)得到發(fā)展，為獸用抗生素生產提供更多優(yōu)質的菌種，更好地服務于工業(yè)生產。