微生物育種——常壓室溫等離子體 (ARTP) 同傳統(tǒng)的低壓氣體放電等離子體源相比，具有等離子體射流溫度低、放電均勻、化學(xué)活性粒子濃度高等特點(diǎn)，基于ARTP技術(shù)，利用等離子體的手段對(duì)微生物進(jìn)行誘變育種的專(zhuān)用儀器—ARTP誘變育種儀 (ARTP Mutagenesis Breeding Machine)。該儀器突變率高，并且結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、安全性高、誘變速度快，一次誘變操作（數(shù)分鐘以內(nèi)）即可獲得大容量突變庫(kù)，極大地提高了菌種突變的強(qiáng)度和突變庫(kù)容量；ARTP技術(shù)結(jié)合高通量篩選技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生物快速高效的進(jìn)化育種。
微生物育種的主要方法及技術(shù)：
1.自然選育
原理：利用微生物自發(fā)突變，篩選具有優(yōu)良性狀的菌株。
應(yīng)用：如從青霉菌群體中分離高產(chǎn)青霉素菌株。
特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，但正突變率低，需長(zhǎng)期篩選。
2.誘變育種
原理：通過(guò)物理（紫外線、γ射線）或化學(xué)誘變劑提高突變率。
應(yīng)用：紫外線誘變獲得青霉素高產(chǎn)菌株。
優(yōu)勢(shì)：方法快速，可改善產(chǎn)量、質(zhì)量及簡(jiǎn)化工藝。
3.雜交育種
原理：通過(guò)接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)或原生質(zhì)體融合實(shí)現(xiàn)基因重組。
應(yīng)用：
酵母菌株雜交（如酒精發(fā)酵與面包酵母結(jié)合）。
白地霉與黑曲霉原生質(zhì)體融合。
特點(diǎn)：可結(jié)合不同親本的優(yōu)勢(shì)性狀。
4.基因工程育種
原理：通過(guò)DNA重組技術(shù)定向改造微生物基因組。
應(yīng)用：大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素。
優(yōu)勢(shì)：精準(zhǔn)性強(qiáng)，可突破物種界限。
5.定向培育
原理：在特定環(huán)境（如梯度培養(yǎng)基）中篩選抗性突變株。
應(yīng)用：吡哆醇高產(chǎn)菌株的選育。
特點(diǎn)：需長(zhǎng)期培養(yǎng)，適合抗性突變篩選。
