關(guān)于菌株的幾個(gè)概念：
野生型菌株：從自然界分離到的微生物在其發(fā)生突變前的原始狀態(tài)。
營養(yǎng)缺陷型：野生型菌株經(jīng)過人工誘變或自然突變失去合成某種營養(yǎng)的能力，只有在基本培養(yǎng)基中補(bǔ)充所缺乏的營養(yǎng)因子才能生長。
原養(yǎng)型：營養(yǎng)缺陷型菌株經(jīng)回復(fù)突變或重組后產(chǎn)生的菌株，其營養(yǎng)要求在表型上和野生型相同
關(guān)于培養(yǎng)基：
基本培養(yǎng)基（minimal medium，MM）：僅能滿足微生物野生型菌株生長需要的培養(yǎng)基，用[－]來表示。完全培養(yǎng)基（complete medium，CM）：凡可滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基。用[＋]來表示。補(bǔ)充培養(yǎng)基（supplemental medium，SM）：凡只能滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷型生長需要的組全培養(yǎng)基，它是在基本培養(yǎng)基中加入該菌株不能合成的營養(yǎng)因子而組成。
（一）、營養(yǎng)缺陷型菌株的分離和篩選
一般經(jīng)誘變后，再經(jīng)中間培養(yǎng)、淘汰野生型、檢出營養(yǎng)缺陷型、確定生長譜等。
1、營養(yǎng)缺陷型的誘發(fā)
營養(yǎng)缺陷型的誘變方法和誘變因子與普通誘變育種基本相同。
2、淘汰野生型
在誘變后的存活菌體中營養(yǎng)缺陷型菌株的數(shù)量很少，一般僅占存活菌體的百分之幾或千分之幾，而野生型細(xì)胞卻大量存在，因而要采取一些措施，盡量淘汰野生型細(xì)胞，使缺陷型菌株得以富集，以利于檢出。
淘汰野生型菌株的方法有：抗生素法、菌絲過濾法、差別殺菌法和饑餓法等。
（1）抗生素法：
細(xì)菌用青霉素法：細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分為肽聚糖，而青霉素能抑制細(xì)胞壁肽聚糖鏈之間的交鏈，阻止合成完整的細(xì)胞壁。處在生長繁殖過程的細(xì)菌對(duì)青霉素十分敏感，因而被抑制或殺死，但不能抑制或殺死處休止?fàn)顟B(tài)的細(xì)菌。將誘變處理后的菌懸液分離加有抗生素的基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后野生型細(xì)胞由于正常生長繁殖而被殺死，營養(yǎng)缺陷型細(xì)胞因不能生長而被保留下來，達(dá)到富集目的。酵母菌用制霉素法：制霉素作用于真菌細(xì)胞膜上的甾醇，引起細(xì)胞膜的損傷，殺死生長繁殖過程的真菌，起到富集營養(yǎng)缺陷型的作用。
（2）菌絲過濾法
真菌和放線菌等絲狀菌的野生型孢子在基本培養(yǎng)基中能萌發(fā)長成菌絲，而營養(yǎng)缺陷型的孢子則不能萌發(fā)。把誘變處理后的孢子移入到基本培養(yǎng)液中，振蕩培養(yǎng)10h左右，使野生型孢子萌發(fā)的菌絲剛剛?cè)庋劭梢?，用滅菌的脫脂棉、濾紙或玻璃漏斗除去菌絲。繼續(xù)培養(yǎng)，每隔3~4h過濾一次，重復(fù)3~4次，最大限度地除去野生型細(xì)胞。然后稀釋、涂皿分離。
（3）高溫殺菌法
利用芽孢桿菌類的芽孢和營養(yǎng)體對(duì)熱敏感性的差異，讓誘變后的細(xì)菌形成芽孢，然后把處在芽孢階段的細(xì)菌移到基本培養(yǎng)液中，振蕩培養(yǎng)一定時(shí)間，野生型芽孢萌發(fā)，而營養(yǎng)缺陷型芽孢不能萌發(fā)。此時(shí)將培養(yǎng)物加熱到80℃，維持一定時(shí)間，野生型細(xì)胞大部分被殺死，缺陷型則得以保留，起到了濃縮作用。
3、營養(yǎng)缺陷型的檢出
營養(yǎng)缺陷型菌株的檢出方法有：點(diǎn)植對(duì)照法、夾層平板法、限量營養(yǎng)法和影印接種法等。
（1）點(diǎn)植對(duì)照法
誘變后的孢子或菌體，經(jīng)富集培養(yǎng)，涂布分離在完全培養(yǎng)基平板進(jìn)行培養(yǎng)，待菌落孢子成熟后，用滅菌的牙簽或接種針把每個(gè)菌落上孢子或菌體分別接到基本培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基平板上的相應(yīng)位置，同時(shí)培養(yǎng)，然后觀察對(duì)比菌落生長情況。如果基本培養(yǎng)基上不生長而完全培養(yǎng)基相應(yīng)位置上生長的菌落，可能為營養(yǎng)缺陷型。挑取孢子或菌體分別移接到基本培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基斜面上，進(jìn)一步復(fù)證。該法可靠性強(qiáng)，但工作量大。
（2）影印法
經(jīng)富集后的孢子或菌體分離在完全培養(yǎng)基培養(yǎng)至菌落成熟（母皿），用滅菌后的特制“絲絨印?！痹谀该笃桨寰渖陷p輕一印，再轉(zhuǎn)印到方位相同的另一基本培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基的平板上。培養(yǎng)后觀察比較菌落生長情況，凡是在基本培養(yǎng)基上不生長，而在完全培養(yǎng)基上生長的菌落，分別移接到以上兩種培養(yǎng)基斜面上進(jìn)一步復(fù)證。另外還可采用更簡便的方法，以上印模從母皿中沾上菌體細(xì)胞后，僅影印在基本培養(yǎng)基平板上，培養(yǎng)后，生長的菌落情況與存放于冰箱的母皿菌落比較即可檢出營養(yǎng)缺陷型。本法適用于細(xì)菌、酵母菌，其次對(duì)小型菌落的放線菌和霉菌也適用。
（3）限量補(bǔ)充培養(yǎng)法
如果試驗(yàn)的目的僅是檢出營養(yǎng)缺陷型菌株，則其該法是將富集培養(yǎng)后的細(xì)胞接種到含有0.01%蛋白胨的基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后，野生型細(xì)胞迅速地長成大菌落，在平皿底部作好顏色標(biāo)記，而生長緩慢的小菌落可能是缺陷型，此稱限量培養(yǎng)。如果試驗(yàn)的目的是要定向篩選某種特定的缺陷型，則可在基本培養(yǎng)基中加入某種單一的氨基酸、維生素或堿基等物質(zhì)，稱為補(bǔ)充培養(yǎng)。
（4）夾層培養(yǎng)法
先在培養(yǎng)皿上倒一薄層基本培養(yǎng)基，凝固后再倒一層經(jīng)過誘變處理的菌液，其上再澆一層基本培養(yǎng)基；經(jīng)培養(yǎng)后，對(duì)首次出現(xiàn)的菌落用記號(hào)筆在皿底標(biāo)記，然后再倒一層完全培養(yǎng)基，再培養(yǎng)，出現(xiàn)的形態(tài)較小的新菌落，多為缺陷型。
4、營養(yǎng)缺陷型的鑒定
（1）營養(yǎng)缺陷型鑒定步驟
A、缺陷型類別的測定
通常分別用以下物質(zhì)來代表氨基酸、維生素、核酸堿基：
①氨基酸混合物、酪素水解物或蛋白胨，代表氨基酸類
②酵母浸出液，基中氨基酸、維生素、嘌呤、嘧啶均有
③維生素混合物，代表維生素類
④核酸堿基混合液，代表嘌呤、嘧啶類。
將待測微生物從斜面上用生理鹽水或緩沖液喬洗下來，離心洗滌，制成濃度為106~108ml-1菌懸液，取0.1ml加入到基本培養(yǎng)基中，混勻倒入平皿，制成平板。凝固后，用加圓濾紙分別浸濕沾取以上四類代表物質(zhì)，覆于平板標(biāo)定的位置上。培養(yǎng)后，觀察圓濾紙片周圍菌株生長情況，如出現(xiàn)混濁的生長圈，就可初步確定缺陷型所需的生長因子屬于哪一類別，進(jìn)一步復(fù)證。
B、缺陷型所需生長因子的測定
在同一平皿上測定一種缺陷型菌株對(duì)許多種生長因子的需求情況，稱為生長譜法。
單一生長因子：鑒定氨基酸或維生素的營養(yǎng)缺陷型，較為簡便的方法是分組測定法。將21種氨基酸，組合6組，每6種不同氨基酸歸為一組。如果以15種維生素進(jìn)行測定，則把5種維生素歸為一組，共5個(gè)組合。
組別
氨基酸組合組
1
賴氨酸
精氨酸
蛋氨酸
胱氨酸
亮氨酸
異亮氨酸
2
纈氨酸
精氨酸
苯丙氨酸
酪氨酸
色氨酸
組氨酸
3
蘇氨酸
蛋氨酸
苯丙氨酸
谷氨酸
脯氨酸
天冬氨酸
4
丙氨酸
胱氨酸
酪氨酸
谷氨酸
甘氨酸
絲氨酸
5
鳥氨酸
亮氨酸
色氨酸
脯氨酸
甘氨酸
谷氨酰胺
6
胍氨酸
異亮氨酸
組氨酸
天冬氨酸
絲氨酸
谷氨酰胺
組別
維生素組合組
1
維生素A
維生素B1
維生素B2
維生素B6
維生素B12
2
維生素C
維生素B1
維生素D2
維生素E
煙酰胺
3
葉酸
維生素B2
維生素D2
膽堿
泛酸鈣
4
對(duì)氨基苯甲酸
維生素B6
維生素E
膽堿
肌醇
5
生物素
維生素B12
煙酰胺
泛酸鈣
肌醇
測定方法：缺陷型菌株和基本培養(yǎng)基混合制成平板，把5組或6組生長因子直接加于同一瓊脂平板上，或用濾紙片沾取后覆于瓊脂平板上，培養(yǎng)后，觀察哪一組或哪兩組區(qū)產(chǎn)生混濁生長圈，即可確定該菌株缺陷的生長因子。
如果要測定數(shù)十或上百個(gè)缺陷型菌株時(shí)，則可改成一個(gè)平皿中加入一種生長因子，制成平板，在翻轉(zhuǎn)平皿底部，幾十個(gè)方格子，把每株缺陷型按編號(hào)移接到瓊脂平板格子中。培養(yǎng)后，根據(jù)混濁圈出現(xiàn)情況，則可確定哪些缺陷型菌株是缺這種生長因子的。
（二）、營養(yǎng)缺陷型菌株的應(yīng)用
其在研究和實(shí)踐中都有極其重要的意義。它可作為研究代謝途徑和雜交、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、原生質(zhì)體融合、質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子等遺傳規(guī)律所不可缺少的標(biāo)記菌種；也可作為氨基酸、維生素、堿基等物質(zhì)生物測定的實(shí)驗(yàn)菌種；在生產(chǎn)中，可直接用作發(fā)酵生產(chǎn)核苷酸、氨基酸等代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)菌株；也可作為菌種雜交、重組育種和利用基因工程進(jìn)行育種時(shí)所不可缺少的帶有特定基因標(biāo)記的親本菌株。