黑龍江省微生物菌種保藏中心的現(xiàn)狀及展望

于麗萍，王玉霞，甄濤，趙曉宇，于德水

（1.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，哈爾濱150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020）

黑龍江省微生物菌種保藏中心的現(xiàn)狀及展望

于麗萍1，2，王玉霞1，2，甄濤1，趙曉宇1，2，于德水1，2

（1.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，哈爾濱150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020）

闡述了黑龍江省微生物菌種保藏中心現(xiàn)狀和工作內(nèi)容，并對如何做好中心工作進(jìn)行了深入探討和展望。

微生物；菌種；現(xiàn)狀；保藏

1 黑龍江省微生物菌種保藏中心的現(xiàn)狀

微生物是一種重要的生物資源和特殊的生產(chǎn)工具，微生物菌種保藏則是充分利用這種資源為社會創(chuàng)造財富，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤的關(guān)鍵，有效的保藏技術(shù)和手段可以防止生產(chǎn)菌種在長期保藏過程中原有優(yōu)良性能發(fā)生變異和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)性能出現(xiàn)衰退，微生物學(xué)的研究在現(xiàn)代生物學(xué)中占有重要地位。

黑龍江省微生物菌種保藏中心致力于微生物資源的保護(hù)、共享和持續(xù)利用，圍繞生命科學(xué)研究、生物技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等需求，探索、發(fā)現(xiàn)、收集國內(nèi)外的微生物資源，妥善長期保存管理，中心的依托單位是黑龍江省科學(xué)院微生物所。黑龍江省科學(xué)院微生物所1959年建所，是省內(nèi)最早從事微生物學(xué)領(lǐng)域綜合研究的科研單位。微生物菌種保藏中心成立于1971年，是省內(nèi)唯一的微生物菌種專業(yè)保藏中心，曾對全省農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)用微生物菌種進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查、收集、鑒定和研究。1984年又依托該菌保中心成立了黑龍江省食用菌菌種保藏中心，中心收集保存了大量的成果鑒定菌株和其他各類微生物菌種，這些微生物菌種是我省主要的微生物種質(zhì)資源，在生物、醫(yī)藥、食用菌、環(huán)保、農(nóng)業(yè)植保、禽畜牧業(yè)、土壤肥料等行業(yè)都有十分廣泛的應(yīng)用。

黑龍江省微生物菌種保藏中心成立30多年來，為我省微生物資源的保護(hù)、管理和開發(fā)作出了重要貢獻(xiàn)，菌保中心現(xiàn)已加入全球微生物資源目錄國際計劃并完成網(wǎng)站注冊，有力地推動了我省農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食用菌與發(fā)酵、環(huán)保等行業(yè)應(yīng)用微生物技術(shù)的發(fā)展。菌種保藏中心目前保藏有五大類共150多個屬3 000余種菌株，包括細(xì)菌1 500余株，酵母菌270余株，絲狀真菌450余株，擔(dān)子菌1 000余株。按照微生物學(xué)分類基本分為：細(xì)菌、放線菌、酵母菌、小型絲狀真菌、擔(dān)子菌；按照對人類的益害分為：有益菌、有害菌（病原菌）和中性菌；按生理生化性質(zhì)分：中溫菌、高溫菌、低溫菌；按照耐受極端條件分為：嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌等。微生物菌種保藏中心除依據(jù)常規(guī)的分五大類菌種特性分別保藏外，尤其是把有益菌和有害菌（病原菌）分開保存。菌種保藏中心還與俄羅斯、白俄羅斯、加拿大、中科院微生物所等國家和科研單位建立有廣泛的聯(lián)系與合作。

2 黑龍江省微生物菌種保藏中心的職責(zé)任務(wù)

中心以工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和食用菌微生物菌種資源為基礎(chǔ)，開展農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和食用菌微生物菌種的收集、保藏、提供、分離與鑒定等五個方面的工作。

2.1 微生物菌種的收集、選育、復(fù)壯

通過購買、交流、自主分離選育等多種途徑，廣泛收集各類微生物菌株。通常對所有獲得的微生物菌種，無論有益菌還是有害菌，均予以保藏，這樣可以確保收集到的微生物品種多樣化，保證微生物資源不流失。針對不同的菌種特性，進(jìn)行分類保藏，并定期測試、復(fù)壯、活化，確保菌種的活力。

2.2 微生物菌種保藏技術(shù)

根據(jù)各類菌種的特性采用不同的保藏技術(shù)和條件，保藏方法主要包括：斜面保藏(酵母和絲狀真菌)，保存期3～6個月，簡單方便，有效；礦物油斜面保藏，保存期3～5年，有利于保持菌落形態(tài)及色澤；冷凍干燥管保藏,冷凍真空干燥法是微生物菌種保藏的主要方法，保存期10～30年，便于貯存和運(yùn)輸；液氮保藏法又名液氮超低溫保藏法，是一種高效的菌種保藏方法，保藏期長（15年以上），且適合保藏各類微生物，尤其適宜于保存難以用冷凍干燥保藏法保藏的微生物，如支原體、衣原體、不產(chǎn)孢子的真菌、微藻和原生動物等。

2.3 提供各類微生物菌種

根據(jù)用戶和研究機(jī)構(gòu)的要求，提供農(nóng)業(yè)及相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)常用菌種和病原菌指示菌株，包括肥料、生物農(nóng)藥、飼料等；提供食品和釀造工業(yè)生產(chǎn)常用菌種，包括釀酒、酸奶、醬油、醋、有機(jī)酸、酶制劑等；提供食用菌生產(chǎn)常用和高產(chǎn)菌種，包括經(jīng)濟(jì)和藥用真菌；提供醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)常用的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)菌種和病原菌標(biāo)準(zhǔn)株；為生產(chǎn)單位轉(zhuǎn)讓高水平的各類生產(chǎn)菌種，如醫(yī)藥、生物肥料、生物農(nóng)藥、釀酒、發(fā)酵飼料、食用菌等。

2.4 微生物菌種的分離純化與鑒定

中心擁有完備的菌種鑒定、分離、培養(yǎng)設(shè)施，擁有先進(jìn)的菌種鑒定與分析鑒定技術(shù)體系。

2.5 微生物技術(shù)咨詢

提供微生物相關(guān)技術(shù)咨詢與服務(wù)，包括生產(chǎn)菌種的鑒定控制、特性測定與生產(chǎn)能力提高；菌種的最佳使用方法、出現(xiàn)問題與解決方法；微生物實(shí)驗(yàn)室用品、儀器設(shè)備與管理；微生物實(shí)驗(yàn)過程GLP（良好實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范）；微生物產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用；等等。

3 黑龍江省微生物菌種保藏中心的建設(shè)

3.1 儀器設(shè)備更新

加強(qiáng)硬件條件建設(shè)，對一些老化和陳舊設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，添置更換了低溫程控降溫系統(tǒng)、超低溫冰箱、液氮冷凍系統(tǒng)，提高菌種保藏技術(shù)水平和保藏質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有熒光顯微鏡、臺式高速離心機(jī)、超速離心機(jī)、生物安全柜、5L發(fā)酵罐、20L自控發(fā)酵罐、AKT Apurifier 10蛋白純化系統(tǒng)、高壓液相色譜儀、紫外可見分光光度計、MILLPORE超濾系統(tǒng)、BIOFOSUN微生物鑒定藥敏分析系統(tǒng)、OLYMPUS萬用顯微鏡、厭氧培養(yǎng)系統(tǒng)、梯度凝膠電泳儀、蛋白質(zhì)雙向電泳系統(tǒng)、小型冷凍干燥機(jī)等。

3.2 延伸服務(wù)外延，開展微生物菌種管理和技術(shù)培訓(xùn)

根據(jù)企業(yè)和用戶的需要，舉辦培訓(xùn)班或接受專業(yè)人員培訓(xùn)，包括：微生物菌種的保藏管理；微生物菌種的培養(yǎng)、保藏方法與技術(shù)；微生物技術(shù)實(shí)用操作技能；等等。

3.3 建立普通微生生物菌種庫和專業(yè)微生物菌種庫

普通微生生物菌種庫：包括了常見常用菌種以及一系列的生產(chǎn)用菌。淺黃假單孢菌、枯草芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、大腸桿菌酵母菌、圓褐固氮菌、熒光假單胞菌、放射性土壤桿菌、產(chǎn)酸克雷伯氏菌、大豆根瘤菌、豌豆根瘤菌、乳酸片球菌、嗜熱鏈球菌、不動桿菌、角斑病菌、煙草野火病菌、黏質(zhì)沙雷氏菌、解淀粉芽孢桿菌、巴氏醋桿菌、短乳桿菌、植物乳桿菌、克魯斯假斯酵母、熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、白地霉、異常漢遜酵母、黏紅酵母、釀酒酵母、球擬酵母、魯氏接合酵母、泡盛曲霉、亮白酵母、炭黑曲霉、黑曲霉、米曲霉、宇佐美曲霉、五通橋毛霉根霉、綠色木霉溶壁微球菌、異常漢遜酵母異常變種、紅曲霉、己酸菌、光合細(xì)菌。由省菌保中心分離6個黑木耳菌種獲得國家認(rèn)證：黑耳1號（8808）、黑耳2號（29）、黑981、黑耳4號（931）、黑耳5號（Au86）、黑耳6號（黑微9），專利品種黑威15號、黑威16號；中心共保藏黑（5L806）（916）、（951）、（953）、（Au31）、(Au1501)、（D-2）、（931）、（遜4）、（青龍28）、（888）等黑木耳菌株300余株、遼寧雙孢蘑菇、姬松茸、密環(huán)菌、茶新菇、毛木耳、亞黑管、長根菇、毛頭鬼傘、冬蟲夏草、蛹蟲草、金針菇、靈芝、猴頭、大木耳、亞側(cè)耳、香菇、羊肚菌、加那利奧得曼絲菌、黃傘、滑菇、疣柄牛肝菌、鮑魚菇、杏鮑菇、翹鱗環(huán)銹傘、平菇、美味側(cè)耳、松木層孔菌、稀木層孔菌、厚黑層孔菌、北方俊袁孔菌、粗毛纖孔菌、厚白盤革菌、樺滴孔菌、樺革裥菌、云芝、灰樹花、（L）Fr雜色云芝、茯苓、裂蹄木層孔菌等近2 000株。

專業(yè)微生物菌種庫：基因工程菌的保藏、綠色熒光基因、膀胱癌單抗納豆激酶工程菌、NK表達(dá)、膀胱癌重鏈可變區(qū)基因、膀胱癌輕鏈可變區(qū)基因、白介素等基因片段保藏、專利菌株保藏等。依托研究所國家綠膿假單胞菌專業(yè)實(shí)驗(yàn)室（成立于1979年，隸屬中國醫(yī)學(xué)細(xì)菌保藏管理中心），承擔(dān)綠膿假單胞菌種的收集、鑒定、保藏工作，中心現(xiàn)保藏臨床綠膿假單胞菌株1 000余株。開展綠膿桿菌生物制劑方面的研發(fā)，進(jìn)行綠膿桿菌內(nèi)毒素蛋白疫苗的研制，加快疫苗成果轉(zhuǎn)化進(jìn)程，或與院所合作聯(lián)合研制基因工程疫苗。歐盟大豆根瘤菌亞洲分中心設(shè)在菌種保藏中心內(nèi)，現(xiàn)保藏有各類大豆根瘤菌280余株。

4 菌種保藏發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，微生物學(xué)的應(yīng)用廣度和深度日益提高，通過先進(jìn)的技術(shù)手段，微生物菌種的質(zhì)量、數(shù)量都有大幅度提高，給微生物菌種保藏中心工作提出更高的要求。主要有以下幾方面新趨勢：

第一，由多種簡易保藏手段并行向?qū)I(yè)化、現(xiàn)代化高技術(shù)手段保藏發(fā)展，保藏手段逐漸專一化、自動化。以往，由于設(shè)備條件、人員技術(shù)等原因，一般采用低溫明膠片法、真空冷凍干燥法、礦油法、蒸餾水法、沙土法、硅膠法、麩皮法、濾紙法等多種方法相結(jié)合，確保存活率。盡管如此，保藏效果仍不十分理想，長期保藏后，時有菌種退化的情況發(fā)生。而目前，國內(nèi)外技術(shù)較先進(jìn)的科研機(jī)構(gòu)主要采用液氮超低溫凍結(jié)保藏技術(shù)，微生物菌種在-130℃或更低溫度能無限期保存下去，無變異。

第二，保藏的設(shè)備由簡易、低成本向大型、專業(yè)化發(fā)展。以往，菌種保藏要求的設(shè)備較低，多為手工操作，每年至少1～2次轉(zhuǎn)接，耗人工多。液氮設(shè)備自動化程度高，一次性保存，不用轉(zhuǎn)接，省工，保藏效果好。

第三，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，對菌種保藏提出了更高的要求，不僅要經(jīng)過長期保藏，而且要求對微生物菌種保藏全過程實(shí)施監(jiān)控，及時掌握菌種的生理生化變化，使保藏技術(shù)和設(shè)備更加系統(tǒng)化、專業(yè)化。

第四，從保藏到研發(fā)，菌保中心圍繞食用菌、醫(yī)用條件致病菌、工業(yè)微生物、農(nóng)業(yè)微生物菌種資源挖掘與利用展開研究，讓菌種庫更多沉睡的菌種能夠早日為社會服務(wù)。

5 結(jié)語

生物學(xué)領(lǐng)域的科技成果的關(guān)鍵技術(shù)之一是菌種，保證菌種的優(yōu)良性狀對成果的延續(xù)性研發(fā)十分重要。微生物菌種保藏是微生物學(xué)科研和工作人員不可忽視的工作。生物保藏技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代生物技術(shù)科研和產(chǎn)業(yè)的重要部分和可持續(xù)發(fā)展的有力保障。微生物菌種和其他生物材料的保藏正日益成為微生物學(xué)一門重要分支學(xué)科，加強(qiáng)我省微生物遺傳資源的收集、微生物多樣性的保護(hù)，為我省生命科學(xué)研究和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)提供必需的生物資源。

［1］孫煒.微生物實(shí)驗(yàn)室菌種的保管與保存［J］.醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2002，15（10）：1231-1232．

［2］李鐘慶.微生物菌種保藏技術(shù)［M］.北京:科學(xué)出版社，1989.

［3］許麗娟，劉紅，魏小武.微生物菌種的保藏方法［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008，（16）：99-101.

［4］呂線紅，郭利美.工業(yè)微生物菌種的保藏方法［J］.山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2007，21（1）：52-55.

［5］張暉，黃萍.微生物實(shí)驗(yàn)室菌種使用保存與管理方法研究［J］.公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)，2008，19（4）：98-100.

Current Situation and Prospects of Heilongjiang Culture Collection Center

YU Li-ping1,2,WANG Yu-xia1,2,ZHEN Tao1,2,ZHAO Xiao-yu1,2,YU De-shui1,2
(1.Institute of Microbiology of Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150010，China；
2.Institute of Advanced Technology of Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150020，China)

The current situation and duties of Heilongjiang culture collection center has been elaborated and the issues about how to improve the work has been discussed and prospected.

Microbiology;Culture;Current situation;Preserve

R37

A

1674-8646（2015）09-0017-03

2015-07-15

于麗萍（1962-），女，吉林德惠人，學(xué)士，高級工程師，從事科研管理工作。

于德水（1969-），男，黑龍江密山人，碩士，研究員，從事微生物學(xué)研究與應(yīng)用、科研管理工作。