生产菌种的衰退与复壮

菌种是从事微生物学以及生命科学研究的基本资料，特别是利用微生物进行有关生产，如抗生素、氨基酸、酿造等工业，更离不开菌种。因此，菌种保藏是项重要的工业微生物学基础工作，优良的菌种来之不易，所以在科研和生产中应设法减少菌种的衰退和死亡。其任务先是使菌种不死亡，同时还要尽可能保证菌种经过较长时间后仍然保持着生活能力，不被其他杂菌污染，形态特征和生理性状应尽可能不发生变异，以便今后长期使用。

因自发突变而使某物种原有的系列生物学性状发生量变和质变的现象称为菌种衰退。衰退可以是生理上的，如产孢子能力、发酵主产物比例下降等，也可以是形态上的，如原有典型性状的消失。就产量性状而言，菌种的负突变就是衰退。具体体现有：①原有形态性状变得不典型了，如芽孢和伴孢晶体变小甚至丧失等；②生长速率变慢，产生的孢子变少；③代谢产物生产能力下降，这种情况其普遍；④

致病菌对宿主侵染力下降；⑤抗不良环境条件（抗噬菌体、抗低温等）能力减弱等等。

菌种衰退是发生在细胞群体中个由量变到质变的逐渐演化过程。先，在细胞群体中出现个别发生负突变的菌株，这时如不及时发现并采取有效的措施，而味地移种传代，则群体中这种负突变个体的比例逐渐增大，后占据了优势，整个群体发生严重的衰退。因此，开始时所谓“纯”的菌株，实际上其中已包含着定程度的不纯因素；同样，到了后来，整个菌种虽已“衰退"，但也是不纯的，即其中还会有少数尚未衰退的个体存在。

定期使菌种复壮（rejuvenation）是防止菌种衰退有效的方法。菌种复壮就是在菌种发生衰退后，通过纯种分离和性能测定，从衰退的群体中找出尚未衰退的个体，以达到恢复该菌种原有性状的种措施。

狭义的复壮仅是种消的措施，指的是在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定典型性状、生产性能等指标，从已衰退的群体中筛选出少数尚未衰退的个体，以达到恢复原菌株固有性状的相应措施。而广义的复壮应是项积的措施，是在菌种尚未衰退之前定期地进行纯种分离和性能测定，使菌种的生产性能保持稳定。广义的复壮过程有可能利用正向的自发突变，在生产中培育出更优良的菌株。

1.菌种衰退的防止

微生物都存在着自发突变，而突变都是在繁殖过程中发生或表现出来的，减少传代次数就能减少自发突变和菌种衰退的可能性。因此，不论在实验室还是在生产实践上，必须严格控制菌种的传代次数，以减少细胞分裂过程中所产生的自发突变几率（10-9-10-8）。

各种生产菌株对培养条件的要求和敏感性不同，培养条件若有利于生产菌株，就可在定程度上防止衰退。例如，在赤霉素生产菌G.fujikuroi的培养基中，加入糖蜜、天冬酰胺、、5核苷酸或等丰富营养物时，有防止衰退的效果。

在育种过程中，应尽可能使用孢子或单核菌株，避免对多核细胞进行处理，可以减少分离回复现象。在实践上，若用无菌棉团轻巧地对放线菌进行斜面移种，就可避免菌丝接入。另外，有些霉菌如用其分生孢子传代易于衰退，而改用其子囊孢子接种则能避免衰退。在用于工业生产的菌种中，重要的性状大多属于数量性状，而这类性状恰是易衰退的。斜面保藏的时间较短，只能作为转接和短期保藏的种子用，应该在采用斜面保藏的同时，采用沙土管、冻干管和液氮管等能长期保藏的手段。

2.菌种的复壮

在衰退菌种的细胞群中，般还存在着保持原有典型性状的个体。通过纯种分离法，设法把这种细胞挑选出来即可达到复壮的效果。纯种分离方法可以分两类：类是采用平板表面涂布法或平板划线分离法可达到“菌落纯”水平；另类是用较精致的方法，如用“分离小室”进行单细胞分离，用显微操作器进行单细胞分离，或者用菌丝切割法进行单细胞分离，可达到“菌株纯”的水平。

对于因长期在人工培养基上移种传代而衰退的病原菌，可接种到相应的昆虫或动植物宿主体中，通过各种特殊的活的“选择性培养基”至多次选择，就可从典型的病灶部位分离到恢复原始毒力的复壮菌株。