张善飞 李云飞 梁景乐

山东胜利生物工程有限公司，山东济宁272000

兽用抗生素生产中微生物育种在发酵工业中具有不可替代的地位。现代发酵工业发展如此迅猛的原因主要有2 个，其中一个为发酵工艺的改进和发酵设备的更新，另一个就是微生物育种方法的技术进步。微生物育种为发酵工艺提供了人类各种各样的高产突变菌株，使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、有机酸、核苷酸、激素、生物碱、不饱和脂肪酸以及其他生物活性物质等产品的产量成倍甚至成千倍地增长，使产品的质量得到大幅提高。微生物育种方法主要包括自然选育、诱变育种、基因工程育种等。

1 微生物育种方法

1.1 自然选育

自然选育是最常规的一种育种方法，以自然突变为基础，筛选出优良性状的菌株。随着富集筛选技术的开发，常规的自然选育的效率也得到了一定的提高。此种方法简单易行，能有效得到纯化菌种，防止菌种退化，进而达到提高产量的目的。但是此种方法自然突变的机率非常低，一般为10-6～10-10/BP，且有的优良性状并不是一个基因决定的[1]，这就将突变成功的机率再次降低，所以自然选育周期长，工作量大，育种效率低。

1.2 诱变育种

诱变育种是目前使用最广泛，在实际应用中效果最好的育种方法之一。诱变育种是在选育的过程中，以诱变剂诱发微生物的基因突变，然后通过大量筛选得到不同于出发菌株的突变体，在这些突变体中选择正向突变的一种育种方法。常用的诱变方法有物理诱变、化学诱变和复合诱变。

常见的物理诱变剂包括紫外线、x 射线、γ 射线、激光、低能离子、微波等。如紫外线对DNA 能引起碱基的转换、交替或者缺失等。因为在微生物DNA 和RNA 的嘌呤或者嘧啶都有很强的紫外光吸收能力，并且它们最大的吸收峰在260 nm，因此常规情况下，选择260 nm 的紫外辐射是目前认为最有效的诱变条件[2]。如王俊等[3]使用微波辐射和紫外线照射使产抗生素角毛壳菌CH21 抑菌圈直径增大62%。

常见的化学诱变剂主要指部分抗生素、碱基类似物和烷化剂、碱基类似物等药物，比较常见的如EMS、DES、SA 和EI 等，这些化合物可以与遗传物质核苷酸中的嘧啶、嘌呤和磷酸反应，并还可以对一些具体的核酸或者基因有选择性的作用。复合诱变主要是利用2 种或多种诱变剂先后使用，或者1种或多种诱变剂重复使用，不限于物理和化学诱变剂。一般认为符合诱变的效果会优于一种诱变方法，因为复合诱变一般具有协同作用，尤其是物理诱变和化学诱变同时使用，效果会更佳。

1.3 基因工程育种

基因工程育种利用基因工程的方法，对工业生产菌种进行有目的的改造，从而获得高产工程菌种的方法。此技术是目前最先进的技术，主要优点是能按照人们事先的设计进行，在方向性和自觉性方面均优于自然选育和诱变育种，当然主要缺点就是对设备和条件要求较高，价格较昂贵，一般工厂不易进行。

2 展 望

自然选育在高产菌株选育方面已经逐渐被取代，诱变育种是目前使用较为广泛的一种方法，但是基因工程育种是以后的一个方向，也将是以后最高效、最理想的方法，有着巨大的发展潜力。随着分子生物学技术的发展，人们可以根据自己的意愿对微生物进行改造，使其用于大规模工业化生产。相信微生物育种技术还会继续得到发展，为兽用抗生素生产提供更多优质的菌种，更好地服务于工业生产。