微生物凭借自身具有的特性能够生成代谢物，并且产生的物质具有较高的活性，正因如此在医药、食品等多个方面得到广泛应用，但一般情况下由自然环境中获得的野生菌株代谢产物数量较少，无法满足工业生产需求。故而当前最为紧要的问题是，如何改进菌种获取更为优质的工业菌株。微生物育种旨在通过人工干预方式增加代谢物产量，通过生物合成的方式获取所需菌种，从而减少生产成本。随着科学技术创新，微生物诱变处理技术愈发完善，在优质菌种筛选、菌种提供等方面发挥了非常重要的作用。
１诱变育种技术
1.1离子注入诱变育种
离子注入诱变具有物理、化学特性，该技术主要是通过专业化设备，将离子注入指定生物对象内部，当离子进入生物体内之后会对细胞造成破坏，各类自由基均会因此而改变，甚至出现染色体形变的情况，致使DNA链碱基破损，固有遗传物质随之转变，之后基于异变菌种选择最为优质的菌株。这一技术在实际运用中会造成轻微损伤、极易发生突变、变异幅度不易控制。一般情况下操作过程中所用离子为气体单质正离子，站在工业生产角度来看，这一技术无疑非常成功。选择一批新鲜的灵芝孢子作为实验对象，向其中注入N+离子，最终筛选出一支高产菌种，相比于普通菌种，筛选过后的菌种无论是产量还是多糖含量，均有明显增加。将N+注入链霉菌当中，结合亚硝酸钠针对菌种进行诱变，最终筛选出高产菌种，经过反复实验发现该菌种具有良好的稳定性。基于青贮玉米提取植物乳杆菌，以此作为实验观察对象，采取单粒子精确定位方式完成氮离子注入，经筛选之后可得到正向突变菌株，氮离子注入之后菌种的共轭亚油酸产量有明显提升，经长期培养之后以菌种较为稳定。
１．２原生质体融合育种
原生质体融合主要用于改进菌种，简单来说是破坏亲近菌种细胞的细胞壁，当高渗条件满足需求之后，以物理、化学等方式作为辅助手段完成融合，在这一阶段基因组之间会相互交换，融合之后生成全新的粒子。该技术的优势在于实际操作过程中可以随机融合亲近菌种的细胞，从而筛选出优质菌种，为育种提供便利条件，目前该技术在微生物育种方面得到广泛应用。以始旋链霉菌作为观察对象，针对其中产量最高的菌种采取原生体质融合技术加以处理，提高菌种产量。选择高产多杀菌素产生菌作为观察对象，采取该技术进行融合处理，最终得到高产菌种，相比融合之前产量有明显增加。通过酿酒酵母方式培养出发菌种，引入多亲本原生质体融合技术，经过数次融合之后得到高产变异菌种。以乳双歧杆菌和嗜酸乳杆菌组作为基础，采取双亲灭活方式进行融合。
1.3基因工程诱变育种
该技术实施离不开分子水平，以此为基础操作基因，通过人工方式从研究对象当中提取所需遗传物质，当离体条件得到满足之后，选择适当工具切割酶并和载体相连，之后与其它细胞衔接，以便外源遗传物质可以正常复制，从而生成全新的技术手段。实践中凭借该技术可解决早期育种技术存在的问题，例如缺少目的性、方式过于随机等，打破物种之间存在的隔阂，使菌种向指定方向发展实现变异与育种，站在微生物菌种改良角度来看，这一技术拥有良好的发展前景。最近几年随着基因工程技术快速发展，基因改组、基因敲除等新型技术发展速度越来越快，应用范围不断扩张。基因组改组技术又叫基因组重排是近几年发展起来的一种新型微生物体内分子育种方法，其通过传统微生物诱变育种与原生质体融合技术的有效结合，使得不同菌株的全基因组进行随机重组，进而极大提高菌种的正突变频率，使得人们能够在短时间内选育到理想菌株。该技术应用时无需事先了解亲本菌株详细的遗传背景即可实现微生物的定向进化，使之成为了一种极其高效的微生物育种手段。
2筛选方法
2.1抗性筛选法
微生物的某些抗生素抗性突变会直接影响其产物的代谢调控系统，从而改变突变株代谢产物的产量，因此抗性筛选法可用于有用产物生产菌优良菌株的选育和改良。抗生素抗性筛选是基于微生物对抗生素产生耐药性发展起来的菌株选育技术，因其实验操作简便、效果显著而在有用微生物菌株选育中得到广泛应用。而筛选方法一般包括单一抗性筛选如链霉素抗性筛选，多种抗生素的多重抗性筛选，以及与其他诱变技术相结合的抗性筛选。以玫瑰孢链霉菌为出发菌株，通过在不同浓度梯度的达托霉素和链霉素复合抗性平板上进行抗性筛选，结果筛选到一株高产达托霉素的突变株，经摇瓶发酵验证达托霉素发酵单位可达５９ｍｇ／Ｌ，比出发菌株提高了６３．８％。刘以经紫外线诱变处理过的博来霉素产生菌为对象，应用链霉素抗性筛选法获得了１５１株链霉素抗性突变株，并获得一株产抗生素能力为出发菌株约１．２５倍的突变株。经过亚硝基胍诱变后，采用链霉素进行抗性筛选得到的，其效价较对照高出１６．９％。
2.2荧光筛选法
荧光标记技术是一种非放射性的标记技术，是指利用一些能发荧光的物质共价结合或物理吸附在所要研究分子的某个基团上，利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。近年来，荧光标记技术取得了迅速的发展，广泛应用于原生质体融合子的筛选、微生物菌株筛选、细胞内外物质检测等方面，在微生物学研究领域里发挥了很大的作用。荧光染色标记是一种非人工遗传标记，其可用于标记原生质体来筛选融合子菌株。在制备原生质体时，使双亲株原生质体带上不同的荧光色素，原生质体融合后，直接筛选出带有两色荧光的融合子即可。在链霉素Ｎｏ．２４菌株及其诱变株Ｍｓ－２４菌株的原生质体悬浮液中分别加入酚藏花红和伊文思蓝２种荧光色素进行标记，将带有红、蓝荧光色素的亲本原生质体融合，然后在荧光显微镜下直接筛选同时带有红蓝荧光的融合子。利用荧光染料进行标记分析，操作简便、高稳定性、高灵敏度、高选择性，而且还可以大大缩短融合的工序和时间，提高筛选融合子的效率，是一种快捷、高效的的筛选方法，现已被众多研究者广泛使用。
3结语
由上述内容可以看出，诱变以及筛选是微生物育种阶段不可缺少的重要环节，内容较为复杂不易完成，正因如此当前急需高效筛选平台。微生物菌种选育过程中可基于需求和菌种自身特性，选择对应的方法实现诱变与筛选。伴随遗传学、分子生物学等不断优化创新，基因组学、蛋白质等得到广泛应用，在这种背景的影响之下，许多新型技术手段将逐渐用于菌种诱变筛选，进而培育出更多便于发酵的微生物，优化菌种筛选技术同时加快工业发展。
参考文献
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