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1、工业微生物杂交育种大肠杆菌的接合链霉菌生活史酵母菌的生活史蕈的生活史PARENToffspringsA*AA**B*B**B*CC*C*父代通过有性繁殖能够产生具有更广泛适应性基因型的子代为什么会有有性繁殖？杂交(hybridization)育种包括常规杂交、控制杂交和原生质体融合等方法优点:第一改变亲株的遗传物质基础,扩大变异范围,使两亲株的优良性状集中于重组体内,获得新品种。第二可以提高对诱变剂的敏感性,降低对诱变剂的“疲劳”效应。第三丰富并促进遗传学理论的发展。第一节微生物杂交育种微生物杂交育种一般程序：选择原始亲本→诱变筛选直接亲本→直接亲本之间亲和力鉴定→杂交→分离到基本培养基
2、或选择性培养基培养→筛选重组体→重组体分析鉴定。二、微生物杂交育种基本程序亲本的选择亲本的标记和亲和力测定亲本杂交重组及重组体的分离微生物杂交程序原始亲本直接亲本三、杂交过程中亲本和培养基的选择(一)亲本菌株的选择1、原始亲本：具有不同遗传背景的优质出发菌株。2、直接亲本：具有遗传标记和亲和能力而直接用于杂交配对的菌株四、杂交育种的遗传标记1、营养缺陷型标记其中A品系为生物素、苯丙氨酸甲硫氨酸和缺陷,B品系为苏氨酸、亮氨酸和硫胺缺陷型。双亲本都不能在基本培养基上生长,但杂交后代基因重组后产生营养互补的原养型重组体可在基本培养基上生长2、抗性标记3、温度敏感性标记4、其他性状标记五、杂交育
3、种方法1、常规杂交育种主要包括接合、转化、转导、溶原转换和转染等技术微生物类别杂交方式供体与受体细胞关系参与交换的遗传物质原核微生物接合体细胞间暂时沟通部分染色体杂合转化细胞不接触,吸收游离DNA片断个别或少数基因杂合转导细胞间不接触,质粒、噬菌体介导个别或少数基因杂合真核微生物有性生殖生殖细胞融合或接合整套染色体高频重组准性生殖体细胞接合整套染色体低频重组2、原生质体融合育种通过酶解破除细胞壁后制备微生物原生质体,然后诱导原生质体融合杂交,双亲本不受亲合力限制,甚至可打破种属间遗传障碍,获得远缘杂交重组体,这种特殊的杂交方式称为原生质体融合育种。F因子：是一种质粒，存在与细胞质中，一般
4、以游离状态，有时又和染色体以结合状态存在，是一种稳定的遗传物质。为环状DNA双链结构。上面有编码细菌产生性菌毛及控制接合过程进行的20多个基因。(一)细菌接合与F性因子机制(大肠杆菌的接合机制)接合作用是由一种被称为F因子的质粒介导含有F因子的细胞：“雄性”菌株（F+），其细胞表面有性菌毛不含F因子的细胞：“雌性”菌株（F-），细胞表面没有性菌毛2.杂交的方法细菌杂交一般采用直接混合法:将两个直接亲本菌株,分别培养至对数期,取适量移入新鲜肉汤培养液中,置于37℃下振荡培养,细胞浓度约达2xlO8ml-1。然后混合,在37℃水浴中缓慢振荡,以利于菌株细胞间接触和接合,在注意保温和良好通气条
5、件下培养一定时间,让亲本菌株间的染色体进行连接、交换和重组。一、放线菌细胞结构与繁殖放线菌由多核分枝状菌丝组成,在固体培养基上交织成网,菌丝比霉菌细,相当于杆菌,分化为基质菌丝、气生菌丝和孢子丝放线菌的繁殖主要通过孢子的无性生殖，液体深层发酵过程中,以菌丝断裂成碎片而重新长成新菌丝得以繁殖。第三节放线菌杂交育种放线菌一般分布在含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的土壤中。约70%抗生素由放线菌产生（细菌抗生素大多对寄主有毒，真菌抗生素比较少）；近年来筛选到许多抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫剂、杀菌剂等。酶类（葡萄糖异构酶，蛋白酶等）和维生素B12的产生菌。有固氮能力的非豆
6、科植物根瘤中，共生的固氮菌是弗兰克菌属放线菌。分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白和橡胶等复杂有机物的能力强，在自然界物质循环和提高土壤肥力等方面有重要作用。只有极少数的放线菌能引起人和动植物病害，食物腐败。二、放线菌杂交概况和原理(一)放线菌杂交原理放线菌杂交在原理上基本上类似于大肠杆菌,通过供体向受体转移部分染色体,经过遗传物质交换，最终达到基因重组.部分结合子杂合系重组体染色体连接染色体交换亲本分离子ABAB异核体染色体转移混合培养作用不大(二)放线菌杂交过程三、放线菌的杂交技术放线菌杂交方法:(一)混合培养法(二)玻璃纸法(三)平板杂交法(二)玻璃纸法1、玻璃纸法的原理要求两个直接亲本
7、都携带营养缺陷型标记,其中一个亲本还要带药物抗性标记，另一亲本对同一药物是敏感。A营养缺陷met、phe、抗性B缺陷his、ura接种：两个直接亲本接种到覆盖在完全培养基平板上半透性的玻璃纸表面,置于适温培养24h左右,终止培养：玻璃纸表面布满一层基质菌丝,并且各个小小菌落间开始接触、吻合,终止培养。转接：将玻璃纸转移到基本培养基+链霉素的琼脂平板上。适温下继续培善,杂合系的气生菌丝在玻璃纸表面开始生长时,可以用微针挑取杂合系的菌丝
