【毕业学位论文】（Word原稿）农用抗生素2-16高产菌株选育及发酵优化组合研究植物病理学硕士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 农用抗生素 2产菌株选育 及发酵优化组合研究 F I 摘 要 农 用 抗 生 素 2 从 不 吸 水 链 霉 菌 黄 山 变 种 （ 酵产物中发现的一种具有广谱抗菌作用的抗生素。农抗 2多种作物病原真菌有较强抑制作用，对 酵母菌及部分革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌也有一定的抑制作用。农抗 2于防治油菜菌核病，防效大于 65%。在进行本研究之前农抗 2发酵单位仅有2000u/相对较低。为提高农抗 2生菌的单位效价，本研究通过四种诱变方法选育出一株农抗 2高产菌株 515#，并利用 件提供的 计和响应面分析法对该菌株的摇瓶发酵培养基进行了优化组合。研究结果如下： #（效价 2000 u/次进行原生质体再生处理、紫外线诱变、 变、低能碳离子 注入处理，每步筛选出高产菌株用于下一步诱变处理。原生质体再生处理未获得高产菌株，紫外线诱变获得菌株 301#（效价 2317u/ 变获得菌株 442#（效价 4084u/低能碳离子注入获得菌株 515#（效价 6462u/最终获得的目标菌株 515#效价较出发菌株 0#提高 四种诱变方法中，低能碳离子注入的诱变贡献率最高，达到 之，达到 本研究中低能碳离子注入和 变的作用效率显著高于紫外线诱变和原生质体再生处理，是进行农抗 2生菌诱变育 种的高效方法。 件中的 计和响应面分析法对 515#菌株的摇瓶发酵培养基进行优化组合，从九个考察因素中选出化合物 K 和化合物 F 为重要因素，通过响应面分析法建立模型 Y=x2 测出在化合物 K 浓度为 化合物 F 浓度为 预测的最大响应值为 8989 u/摇瓶发酵实验证实此点的实测值为（ 8952 94） u/明模型是有效的， 并且存在极大值点。采用优化培养基， 515#菌株效价较原始发酵培养基提高 3. 高效液相色谱分析发酵液组份表明 农用抗生素 2要含有 A、 B 两个组 份 ， B 组 份 含量高于 A 组 份 。 菌株 442#、 301#的 A 组份含量高于出发菌株 0#， B 组份含量低于出发菌株， 515#和 515#（优化发酵培养基）的 B 组份含量高于出发菌株 0#， A 组份含量低于出发菌株。 B 组 份 的含量对效价的影响更大， B 组 份 是决定农抗 2价高低的关键因素。 关键词 ：农用抗生素 2价，诱变， 件，培养基优化 is an on of of on + to in 5%. is of 000u/In to in At a 15# By AS 15# as # (000u/by of + a as of No 01# (317u/by 42# (084u/TG 15# (462u/by + 15# in #. + to of TG . In TG + of of AS of 15# as a on SA Y=x2 of to 989 u/by 8952 94)u/15 #in of of of A in . in of 42# 01# of #, it to 15# 15# in in of 15# 15# in of #, on of , of 目 录 第一章 引言 1 农用抗生素概述 1 农用抗生素产生菌及菌种选育 7 件的特点及其在微生物发酵条件优化中的应用 12 农用抗生素 2究进展 13 第二章 农用抗生素 2产菌株选育 15 材料与方法 15 结果与分析 20 结论与讨论 28 第三章 农用抗生素 2产菌株发酵优化组合 31 材料与方法 31 结果与分析 34 结论与讨论 39 第四章 结论 41 参考文献 42 附图 47 致 谢 51 作者简历 52 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 1 第一章 引 言 用抗生素概述 抗生素是一个低分子量的代谢产物，分子量约在 150 5000 之间，由碳、氢、氧、氮、硫、磷或卤族元素组成（王以光， 1998），是生物，包括微生物、植物、和动物在内，在其生命活动过程中的所产生的（或由其它方法获得的）能在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物功能的有机物质（顾觉奋等， 2001）。农用抗生素是指由微生物生命活动过程中产生的对微生物、昆 虫、螨类、线虫、寄生虫、植物等其他生物在很低浓度下显示特异性药理作用的天然有机化合物（周启等， 1990），是抗生素在农业领域的应用，根据其应用范围可分为杀菌剂、杀虫剂、除草剂等。 抗生素的分类方法多种多样，一般按照化学结构分类，即把具有相同基本化学结构的天然或化学半合成的抗生素分成一类，包括 内酰胺类，如青霉素、头孢霉素及它们的衍生物；氨基糖苷类，如链霉素、春雷霉素、井冈霉素、卡那霉素、庆大霉素；四环素类，如四环素、土霉素、金霉素；大环内脂类，如四抗菌素、泰乐菌素、阿维菌素；多肽类，如放线菌素、多粘菌素；多醚类，如盐霉素、莫能菌素；核苷类，如杀稻瘟菌素 S、多氧霉素、庆丰霉素。 农用抗生素的抗菌作用机理大致可归纳为以下几种：抑制病原菌细胞壁合成，如作用于真菌细胞壁合成的多氧霉素与几丁质合成酶的底物 乙酰葡萄糖胺结构相似，能竞争性地和几丁质合成酶结合，从而抑制该酶活性，抑制真菌细胞壁的合成（ et 1974; 1991）。 干扰菌体细胞膜功能，作用方式又分为破坏细胞膜超微结构，造成细胞内成分流失和作为特异离子运载体影响细胞内外离子的正常交换两种（孙延忠等 ， 2003）。前者如多烯类抗生素制霉菌素（ 两性霉素 B（ ）等，能选择性地与真菌细胞膜中的麦角甾醇结合，导致细胞膜渗透性改变，引起细胞内成分外渗（徐铮等， 2001）。后者如短杆菌肽 A（ ）等能结合并运转特定的阳离子通过双脂膜，充当膜上的离子载体，影响细胞内外离子的正常交换，导致细胞丧失调节渗透的能力（孙延忠等， 2003）。抑制蛋白质合成， （ 过抑制稻瘟病菌（ 基转移酶抑制肽链延伸而抑制菌体蛋白质的合成（蒋细良等， 1994）。作用于能量代谢系统，抗霉素 A （ ）抑制细胞色素 b 与细胞色素 c 之间的电子传递，阻断了呼吸链上的电子传递（ 1981）。作用于核酸合成，研究表明灰黄霉素（ 抑制 14扰真菌细胞 合成，从而抑制真菌生长（ 1989）。 提高植物抗病力，井冈霉素 A（ ）能增加水稻体内过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性，降低海藻糖活性，过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性高低与井冈霉素防治水稻纹枯病的效果 呈正相关 ，与海藻糖活性 呈负相关（张穗， 2001） 。这类抗生素通过提高植株自身的免疫抗病能力而起到防病作用。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 2 日本是世界上第一个大规模生产农用抗生素的国家，在农用抗生素的研究和应用方面一直处于世界前列。国际上农用抗生素研究比较有特色的 5 个机构中，日本占 3 家，分别是明治制药、北里研究所 和 理化研究所（朱昌雄等， 2000）。二十世纪五十至六十年代后期，日 本率先研制成功了用于防治水稻三大病害（稻瘟病、纹枯病、白叶枯病）的抗生素 杀稻瘟菌素 S、春日霉素、多氧霉素和有效霉素，并实现了产品的工厂化生产，推动了世界农用抗生素的发展。此后研制出的灭粉霉素、奈良霉素、灭孢素、四抗菌素、米尔比霉素及双丙氨膦在工业化生产中都获得了成功。 美国从 二十世纪六十年代开始在食用动物的饲料中添加抗生素，到九十年代作为饲料添加剂的农用抗生素已超过其它各种类型的农用抗生素，与医用抗生素产量持平。青霉素、四环素、泰乐菌素、链霉素、螺旋霉素等都曾作为饲料添加剂而使用 ,此后又将多种抗生素用于 植物保护（ 1986）。 我国的农用抗生素研究起步于二十世纪五十年代。尹莘耘先生 1953 年从陕西泾阳分离到对棉花黄萎病有一定作用的“ 5406”菌株，揭开了我国农用抗生素研究的序幕。 20 世纪 70 年代开发出防治水稻纹枯病的井冈霉素， 20 多年来经久不衰，近几年来年产量达 3000，防治对象也扩大到小麦、玉米等作物的纹枯病（沈寅初， 1996）。此后相继开发和应用了农抗 120、公主岭霉素、多效霉素等农用杀菌抗生素。进入 20 世纪 90 年代后，抗生素的研究开发进入一个新的研究发展高潮，中生菌素、武夷菌素 、宁南霉素等一大批抗菌素得到开发，杀虫抗生素的研究开发也得到迅速发展，先后成功开发了浏阳霉素、华光霉素、阿维菌素。 纵观农用抗生素发展的历史，有三件里程碑性质的事件。杀稻瘟菌素 S（ 发现 是 农 用 抗生 素 发展过 程 中 的 第一 块 里程碑 。 产 生 菌为 灰 色链霉 菌 （ , 1958 年由日本 人研制成功， 1961 年大面积用于稻瘟病的防治，取代了化学农药有机汞制剂在防治稻瘟病上的应用（蒋细良，谢德龄， 1994）。杀稻瘟菌素 S 的发现和工业 化使农用抗生素的开发研究进入新时期。 1967 年莫能菌素（ 发现是农抗发展史上的第二块里程碑（ et 1979）。产生菌为肉桂地链霉菌（ , 由 莫能菌素对鸡的球虫病有很强的抑制作用， 1978 年经美国 准作为畜用抗生素大量生产，也是目前欧共体批准的可用于饲料添加剂的四个抗生素之一。 20 世纪 70年代末至 80 年代初阿维菌素（ 发现是抗生素在农业领域应用的第三个里程碑。阿维菌 素是由阿维链霉菌（ 生的一组结构相似的大环内脂类抗生素，原始菌株由日本从日本静冈县的土样中分离出，该菌株后被送到美国默克公司（ 发。阿维菌素对螨类有很高的杀虫活性，对许多危害作物的昆虫也有杀虫活性，杀虫范围广（ 1991）。 杀稻瘟菌素 S 研制成功后，几十年来研究开发了很多农用抗生素，据朱昌雄等（ 2000）， 1983中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 3 至 1996 年报道的新农用抗生素专利共有 150 多种。以下三个表格（表 分别列出了近年来发展的主要杀菌抗生素、杀虫抗生素及除草抗生素。 表 菌抗生素 生素 产生菌 作用对象 化学结构类型 研制人 文献来源 杀稻瘟菌素 S 稻稻瘟病 嘧啶核苷类 细良，谢德龄，1994 春日霉素 日链霉菌 S. 稻稻瘟病 川省农业科学院农药研究所， 1972 多氧霉素 可链霉菌阿苏变种 S 稻纹枯病 啶核苷类 川省农业科学院农药研究所， 1972 井冈霉素 水链霉菌井冈变种 S 稻纹枯病 基 糖苷类 上海农药研究所 沈寅初， 1998 灭粉霉素 . 粉病 核苷类 et 1978 中生菌素 紫灰链霉菌海南变种 S. 果纶纹病(白菜软腐病 (水稻白叶枯病(中国农科院生防所 朱昌雄等， 1996 武 夷菌素 吸水链霉菌武夷变种 瓜白粉病 苷类 中国农科院植保所 曾洪梅等， 1995 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 4 表 虫抗生素 生素 产生菌 作用对象 化学结构类型 研制人 文献来源 杀螨素 色链霉菌 S. 类 大环内脂类 et et 971 阿维菌素 维链霉菌 S. 翅目、鞘翅目、半翅目、双翅目、同翅目及膜翅目害虫，螨类 大环内脂类 日本北里研究所和美国默克公司 1991 米尔比霉素类和蚜虫，柑橘红蜘蛛、棉花红蜘蛛 大环内脂类 et 1980 华光霉素类和真 菌 核苷肽类 西德拜尔公司 赵永贵， 1995 莫能菌素美尔球虫 聚醚类 . et 979 杀蚜素 浅灰链霉菌杭州变种 S. 蚜、烟蚜、棉红蜘蛛、苹果红蜘蛛 浙江农科院 陈传盈等 ,1980 韶关霉素 浅黄链霉菌韶关变种 类和蚜虫 上海农科院 匡开源等， 1983 浏阳霉素色链霉菌浏阳变种 S. 类 大环内 脂类 上海农药研究 所 谢立贵 ,1993 表 草抗生素 生素 产生菌 作用对象 化学结构类型 研制人 文献来源 双丙氨膦水链霉菌 子叶和双子叶杂草 三肽化合物 橘邦隆等 张玉芬，黄兴盛，1987 除草霉素水链霉菌 子叶和双子叶杂草 安莎族类 张玉芬，黄兴盛，1987 目前我国登记注册的农用抗生素品种有 20 种（表 产品 170 个，生产厂家达 253 家，中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 5 年产量约 67 万吨（顾宝根，姜辉， 2000；朱昌雄，蒋细良， 2000）。 表 国登记注册的农用抗生素品种 品名 产生菌 防治对象 井冈霉素 稻纹枯病 井冈霉素 A 稻纹枯病 农抗 120 瓜白粉病、西瓜枯萎病、碳疽病等 春雷霉素 稻稻瘟病、黄瓜黄萎病 多氧霉素 茄早疫病 灭瘟素 稻稻瘟病 农用链霉素 菌性病害 公主岭霉素 麦黑穗病 赤霉素 长调节作用 赤霉素 A 长调节作用 梧宁霉素 11371 苹果腐烂病 中生菌素 果纶纹病、白菜软腐病、水稻白叶枯病 武夷菌素 瓜白粉病 宁南霉素 草花叶病毒病 放线菌酮 云纹枯病 华光霉素 楂叶螨 浏阳霉素 螨类 阿维菌素 S 翅目，鞘翅目昆虫，螨类 双丙氨膦 S. 子叶和双子叶杂草 菜喜 菜蛾、甜菜夜蛾、蓟马 产水平过低限制了农用抗生素的产 业化水平 农用抗生素主要应用于防治农作物的病虫草害，产品要投放市场，因此必须要考虑投入产出比。几十年来，人们研究开发了很多的农用抗生素，我国筛选到的农抗菌种超过 100 多种，其中完成室内测定和田间小区实验的品种有 50 多种。但是很多农用抗生素的生产化水平太低或成本太高，无法与众多的性质优良、价格低廉的化学农药相竞争。 我国生产农用抗生素的企业 200 多家，除少数生产井冈霉素、阿维菌素的企业有一定规模外，绝大部分为小企业，生产设备和条件差，资金和技术力量不足，产品质量差，市场份额小，难于进一步发展。农用抗生素为微生 物发酵产品，产品质量受菌株及各种发酵条件的影响。部分工厂的发酵工艺技术还比较落后，造成不同批次产品质量存在差异，达不到市场要求。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 6 此外在农用抗生素研究开发的过程中，工作侧重于菌种选育、发酵实验、防效改进，而对于中间环节的工业发酵工艺和农药制剂加工技术研究重视不足，造成研究发现的具有应用前景的农抗很多，但成功实现商品化的不多，而已商品化的制剂产品的理化指标和稳定性也存在问题，如含水偏高、颗粒粒度大、悬浮率低、稳定性差等（顾宝根，姜辉， 2000）。 由上海农药研究所研制的井冈霉素是为数不多的在产业化过程中取得成 功的农抗品种之一。从二十世纪七十年代问世以来，年产量稳定在 30004000 吨，年应用面积约 2 亿亩，占我国农药杀菌剂（每年 5 万吨原药）总量的 8%左右（沈寅初 ,1996）。高产菌株的选育成功和高温短周期发酵工艺，大幅度的提高了产生菌的效价，降低了生产成本和应用成本。高效、经济、安全，长期来无抗药性发现，使井冈霉素成为我国农药中最安全、有效、价廉的品种之一。 药性菌株的出现降低了农用抗生素的安全性 农用抗生素作为生物农药具有安全、易分解、无残留、不污染环境的优点。但另一方面，也和化学农药一样是具 有一定分子量的化学物质，也有安全性及与环境相容性的问题。农用抗生素的对象是农作物，人或其他生物都可能直接或间接的摄入，开发和应用时必须综合考虑作用对象、植物、动物、人类及环境等各个方面的因素。 抗生素在临床上的广泛使用和不合理的使用导致致病菌产生了广泛的耐药性，不仅降低了抗生素的使用效率，也严重威胁了人类的健康。同样的，关于植物病原微生物对抗生素的耐药性已经有不少的报道，杀稻瘟菌素 S、春日霉素、多氧霉素、链霉素等农抗都发现有抗药性的菌株产生，虽然田间还没有发现耐药性病原菌的大规模发生，但是可以 估计随着抗生素的实际应用的规模扩大耐药性的菌株的出现必将成为引起注意的一个问题。抗生素耐药性的增加要求在研究开发以及使用农用抗生素时，在保证有效的基础上对其安全性进行评价，详尽的研究对环境的影响和耐药性菌株的产生速率。因此，大大提高了农用抗生素的研究开发难度。为了防止、延缓耐药性菌株的形成，一方面要寻找不易产生耐药性菌株的抗生素，另一方面可以采用混合使用两种抗生素或抗生素与化学农药混合使用的方法，可以显著降低耐药菌的出现速度。 选新的农用抗生素品种 通过大量的 筛选抗生素产生菌，开发出具有新型结构的抗生素。样本采集范围从土壤微生物扩展到海洋微生物，同时采用新的筛选方法和筛选模型以筛选各种抗菌、杀虫、除草的抗生素。 育高产菌株 抗生素发酵单位是其能否实现工业化生产关键，选育高产菌株是提高生长能力的重要手段，是商业化发酵发展的基石，而且伴随整个发酵开发的全过程。菌株选育方法包括自然选育和诱变育种。由于自然突变的频率低，突变的幅度不大，单纯依靠自然选育有很大的局限性。诱变育种中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 7 则具有突变频率高，变异幅度大，高效的优点。上海农药研究所在选出井冈霉素之初，发酵 效价不到 100 单位，经过反复诱变育种，目前发酵效价已达 30000 单位，工厂生产稳定在 20000 单位以上，成本大幅降低，使用面积逐年扩大（曾广然， 1989）。诱变方法除传统的物理和化学诱变外，基因重组技术（包括原生质体融合、转化和结合等）以及基因工程等现代分子生物学技术已经广泛应用于菌种的选育。 化发酵过程 微生物发酵过程的生产水平不仅取决于生产菌种本身的性能，还要赋以合适的环境条件。在选育高产菌株的基础上，必须了解生产菌在发酵过程中的代谢变化规律，及与发酵有关的参数及其影响，找到与之配套的培 养基、培养温度、 氧等发酵条件，优化发酵工艺，使生产菌种处于产物合成的优化环境中，提高发酵单位。四川抗菌素工业研究所褚以文（ 1999）通过对多种多因素发酵培养基优化方法的分析比较和运用，选择 、限制性随机平衡法、响应面优化设计法、均匀设计法和改良单纯型优化法研制出了微生物培养基优化程序 件。张嗣良等（ 2002）在研究反应器物料流与微生物细胞代谢流的相关特性后，提出了以细胞代谢流为核心的生物反应工程学的观点及基于参数相关的发酵过程多水平问题研究的优化技术，并成功应用 在青霉素、红霉素、金霉素、链霉素等发酵产品中。 造农用抗生素的结构 通过化学方法改造已知的农用抗生素的结构或者以已知的农用抗生素为先导化合物合成出新的农抗品种。如阿维菌素改造为伊维菌素、氨甲基或乙酰氨基阿维菌素，使其药效提高，毒性降低（ et 1993）。以 先导化合物，英国捷利康公司开发出了 国巴斯夫公司开发出 本盐野义制药公司开发出 华公司开发出亚罗， 1999）。 1. 2 农用抗生素产生菌及菌种选育 自然界已经发现的近万种抗生素中，约有 70%是由链霉菌产生的（ 1996）。我国从 50年代至今先后研制的井冈霉素、春雷霉素、中生菌素等二十多个主要农用抗生素品种，几乎全部是由链霉菌产生的抗生素，都是链霉菌在生命活动中产生的次级代谢产物。 链霉菌是一种放线菌，革兰氏染色阳性。细胞结构与细菌相近，没有真菌所含的纤维素和几丁质，细胞核没有核膜，核糖蛋白的的亚单位也是 30S 和 50S，因此和细菌一样均属原核生物界。链霉菌属具有分枝状菌丝 并产生分生孢子，这又和真菌很相似。链霉菌的孢子遇到合适的环境后中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 8 开始萌发，产生芽孢管，并逐步形成基质菌丝。菌落生长 12 天后开始向上生长出松散的气生菌丝，基质菌丝的许多细胞开始溶解死亡。随着菌落的生长，菌丝的生长变慢，次级代谢开始进行。当气生菌丝延伸结束后，菌丝形成横隔将菌丝分裂为大小相近的小室，一个小室形成一个孢子。这样的数十个孢子形成孢子链，最终形成成熟的孢子，由孢子链释放出的单个孢子在合适的条件下萌发，又进入下一个生命周期（ 1993）（图 图 蓝色链霉菌的生命周期图 （谭华容， 1993） 链霉菌抗生素生物合成基因的结构特点 抗生素生物合成一般包括几十步生化反应，涉及几十个基因，这些基因在染色体上成簇排列，包括结构基因、调控基因与抗性基因。一个或多个生物合成基因紧密连锁，有的在结构基因之间，有的在结构基因的外部（ 989）。绝大多数链霉菌的抗生素生物合成基因都在染色体上，极少数在质粒上，如天蓝色链霉菌的次甲基霉素（ 生物合成基因 就在其巨型的线性质粒 （ 1985）。 结构基因编码抗生素生物合成过程中一系列的酶，每种抗生素各不相同。调控基因调控结构基因表达与否；抗性基因使产生抗生素的微生物避免自杀。抗生素产生菌通过以下机制使自身免受所产抗生素的毒害作用（ 1989）： 对所产抗生素进行酶促修饰，如 1992； et 1992）、 et 1991），使其在体内失效； 修饰自身的 某个位点而对自身所产抗生素不敏感； 通过改变膜的通透性或通过一些膜上的运输蛋白及时把产生的抗生素排出体外。 链霉菌的各种菌种选育方法无不通过改变基因组中的 列，改造生物机能，获得高产中国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 9 或拥有理想特性的突变株。突变的方法不尽相同，包括诱变育种，遗传重组育种和基因工程育种。 变育种 以突变和筛选为中心的传统诱变育种技术在农用抗生素工业化生产的过程中始终起着重要作用。诱变育种使用各种理化因子诱导 变，通过大量的筛选工作发现理想的突变菌株。不同的诱变因 素分别从亚细胞、分子或基因水平对抗生素产生菌的遗传物质发生作用，通过碱基置换、移码突变或染色体畸变来改变菌种的特性。但是突变剂大多缺乏特异性的靶标，导致大多数的突变是有害的，正向突变率低，筛选工作量大。但与其他的育种方法相比，诱变育种具有操作简便，速度快、使用范围广，无需菌株背景知识等优点 , 诱发突变结合发酵筛选仍然是最常用最直接有效的菌种选育手段。 诱变因素有物理、化学两大类。物理诱变因素很多，有紫外线、 中子、 年来还发展了激光辐射诱变及离子注入诱发突变 。激光辐射已用于金霉素产生菌（吴振倡， 1992），红霉素产生菌（陈五岭等， 1998）等。离子注入技术是 20世纪 80 年代兴起的一种材料表面处理技术，中科院等离子物理研究所余增亮等人首先把离子注入技术用于作物品种改良和生物效应研究， 1998 年以来离子束开始应用于微生物育种（袁成凌，余曾亮， 2003）。使用离子束注入技术，单宁酶、麦角甾醇的效价分别提高 289、 60（龚加顺等， 1999；王纪等， 1998）。在农用抗生素研究中，离子注入技术现已用于之江菌素，利福霉素等的诱变育种（余增亮等， 1991）。化学诱变剂包 括碱基类似物，如 55 88；烷化剂类，如氮芥、硫酸酯或磺酸酯、亚硝基化合物、重氮烷等；移码突变剂类，如丫啶黄，丫啶橙、溴乙啶等。硫酸二乙酯（ 氮芥、 N较为有效的诱变剂，在适当条件下，能以较小的死亡率得到较大的变异率。其中 每一细胞有诱发一次至多次突变的效力，有突出的诱变效应而被称为超诱变剂（章名春， 1984）。 不同的诱变因素作用机制和作用效率不同（胡海峰等， 2002），同一种诱变因素对一种微生物有较强的作用 ，一般对其它微生物效应也较强，但由于不同微生物对诱变剂的细胞透性可能不同，对同一种诱变剂可能表现不同作用。所以在选育特定菌株时要正确选择诱变因素。图 出了几种典型诱变剂的作用机制（顾觉奋等， 2001；周俊初， 1998）。 H 3 3 2 8 0 n 0 n C H 3 线 剂N 2 C H 2 N C H 2 C H 2 C 3N 3 配 对 错 误 配 对G C G T: :. . 图 外线作用下胸腺嘧啶二聚体的形成 图 化导致鸟嘌呤与胸腺嘧啶错误配对 V 国农业科学院硕士学位论文 第一章 引言 10 r 5 B u A 烯 醇 式 5 B u G: :. H 2 O 5入后引起 转换 图 胺诱发的单方面转换 T C O 2 N O 2图 硝酸诱发 转换 T C 了获得更好的诱变效果，常将诱变因素复 合处理，从而可以起到一定协同作用。复合处理有以下几类：（ 1）两种或多种诱变因素先后使用。（ 2）同一种诱变因素连续重复使用，即一次处理后的菌株培养繁殖后再数次处理，反复多次筛选诱变；（ 3）两种或多种诱变因素同时使用。 传重组育种 采用结合、转化、转导和原生质体融合等遗传重组手段获得具有多组合优良性状的菌种，在抗生素产生菌育种工作中占有重要的地位。 结合是由质粒性因子介导的遗传物质的单向传递，目标比较明确，缺点是应用范围小，频率低。转化可适用于非相关菌株间的遗传物质传递，由细胞直接吸收外源供体细 胞的 段，适合链霉