放线菌杂交育种

  放线菌是工业发酵产品的主要生产菌种来源，尤其是抗生素，大多数由放线菌产生。另外，还有一些酶、维生素和生理活性物质也是由放线菌产生的。放线菌在发酵工业中起着非常重要的作用，因此，研究放线菌的杂交育种具有重要的意义。放线菌的繁殖主要通过孢子的无性繁殖。在液体培养时以菌丝断裂方式进行繁殖。放线菌的有性生殖主要通过接合进行。

放线菌与细菌都属于原核生物。放线菌的细胞结构与细菌很相似，没有核膜，染色体呈环状，所以放线菌的重组原理也类似于细菌。但是放线菌一般为多核分枝状菌丝，其菌丝形态与霉菌相似，在固体培养基上培养时，菌丝可分化为基质菌丝、气生菌丝和孢子丝，可产生分生孢子。所以两者尽管在杂交育种原理上差别较大，但育种操作方法基本相同。

1.放线菌杂交原理

放线菌的杂交原理与细菌类似。两个不同基因型的菌株通过接合，供体菌株的部分染色体转移到受体细胞中，经过染色体相互交换达到重组(图5．15)。在杂交过程中，有一部分放线菌形成异核体，这种异核体在复制过程中染色体不会发生互换．产生菌落的特征仍为两亲本的原有性状，因此，这种异核体对放线菌杂交没有多大意义。只有经部分染色体转移形成的部分结合子，才是进行基因重组产生新性状的关键。另一部分放线菌在杂交过程中则不形成异核体，类似大肠杆菌杂交，直接将供体菌株的部分染色体转移到受体菌株，发生基因重组．获得各种重组体。放线菌杂交的具体过程如下。

(1)接合两个不同基因型的菌株通过接合，供体菌株的部分染色体转移到受体细胞中，形成局部结
合子(图5．16)。局部结合子可由一个供体细胞的部分染色体和一个受体细胞的整套染色体相接合，也可是由两个亲本细胞的部分染色体相接台形成。

(2)杂合系和重组体杂合系 局部结合子形成后，在繁殖复制过程中，两种不同基因型染色体进行一次交换，产生杂合系，使交换后的染色体不是环状结构而是线状的，并且在染色体的末端具有串联的重复体。在复制过程中，开口的环状染色体上基因再一次交换，产生各种不同基因型的重组杂合系。经过双交换后还可能产生极少数的单倍重组体。杂合系是由基质菌丝中长出的，形成的菌落很小，能在选择性培养基和基本培养基上生长。

(3)重组体杂合系或重组杂合系在以后的繁殖复制过程中，杂合状态染色体的不同区段还要进行几次交换，形成了一系列基因型的环状染色体细胞，然后从产生的菌落中可检出不同类型的重组体。杂合系是形成重组体所必需的阶段。

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