微生物資源

微生物是除動(dòng)物、植物以外的微小生物的總稱。微生物菌種資源是指可培養(yǎng)的有一定科學(xué)意義或?qū)嵱脙r(jià)值的細(xì)菌、真菌、病毒、細(xì)胞株及其相關(guān)信息。它是國(guó)家戰(zhàn)略性生物資源之一，是農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥和獸醫(yī)微生物學(xué)研究、生物技術(shù)研究及微生物產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是支撐微生物科技進(jìn)步與創(chuàng)新的重要科技基礎(chǔ)條件,與國(guó)民食品、健康、生存環(huán)境及國(guó)家安全密切相關(guān)。

一、微生物菌種資源收集保藏管理

近代微生物菌種收集保藏始于20世紀(jì)20年代，僅有零星菌種存放在有關(guān)的釀造實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)院。30年代后期，方心芳先生在黃海化學(xué)工業(yè)研究社開(kāi)始將數(shù)量較多的菌種資源加以收集和保藏。1979年成立國(guó)家微生物菌種收集保藏專門機(jī)構(gòu)。

原國(guó)家科委于1979年批準(zhǔn)成立中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)，下設(shè)7個(gè)國(guó)家級(jí)專業(yè)菌種保藏管理中心（表2），分別負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、林業(yè)、醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)、藥用及普通微生物菌種資源的收集、鑒定、保藏、供應(yīng)及國(guó)際交流任務(wù)。制訂了國(guó)家微生物菌種保藏管理?xiàng)l例。中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)及下屬7個(gè)專業(yè)菌種中心，在國(guó)際菌種保藏聯(lián)合會(huì)(WFCC)注冊(cè)，并于1991年在北京主持召開(kāi)“國(guó)際菌種保藏聯(lián)合會(huì)”第七屆大會(huì)。它是中國(guó)微生物菌種資源收集保藏工作的鼎盛時(shí)期。自20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，一些菌種中心由于缺少經(jīng)費(fèi)而面臨解體，菌種保藏管理專業(yè)科技人員流失，菌種保藏庫(kù)及實(shí)驗(yàn)室無(wú)力維修，國(guó)家菌種資源收集工作幾乎停頓，庫(kù)藏菌種的安全受到嚴(yán)重威協(xié)。直至1999年設(shè)立科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)后，一些菌種保藏中心才逐步開(kāi)展有計(jì)劃的收集、保藏工作。一些部門或地方，甚至學(xué)校和科研單位也建立了菌種保藏機(jī)構(gòu)（表3）。2000年，7個(gè)國(guó)家級(jí)菌株保藏中心共計(jì)庫(kù)藏30613株。

國(guó)家級(jí)菌種保藏管理中心承擔(dān)國(guó)家微生物資源科技基礎(chǔ)性工作任務(wù)，是社會(huì)公益性事業(yè)單位。在不斷地為國(guó)家收集并長(zhǎng)期有效保藏國(guó)家微生物菌種資源的同時(shí)，還持續(xù)不斷地為社會(huì)提供遺傳性穩(wěn)定的菌種及信息。

表2 中國(guó)國(guó)家級(jí)菌種保藏管理中心

名稱及成立年份

掛 靠 單 位

中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)—1980

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所

中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)—1979

中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院

中國(guó)醫(yī)學(xué)微生物菌種保藏管理中心(CMCC)—1979

中國(guó)藥品生物制品檢定所

中國(guó)獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心(CVCC)—1979

中國(guó)獸醫(yī)藥品檢定所

中國(guó)林業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CFCC)—1985

中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院

中國(guó)抗菌素菌種保藏管理中心(CACC)—1979

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所

中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CCGMC)—1979

中國(guó)科學(xué)院微生物研究所

表3 中國(guó)地方和地區(qū)的其他菌種保藏機(jī)構(gòu)

名 稱

所 在 單 位

中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)

武漢大學(xué)

上海農(nóng)業(yè)基因中心

上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)菌種保藏中心(CCDM)

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)

北京農(nóng)業(yè)大學(xué)菌種中心

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)

海洋微生物中心(CMBGCAS)

香港大學(xué)保藏中心(HKUCC)

香港大學(xué)

香港中文大學(xué)保藏中心(CUHK)

香港中文大學(xué)

臺(tái)灣生物資源保藏研究中心(BCRC)

臺(tái)灣新竹

二、微生物資源保存狀況

普通微生物 中國(guó)科學(xué)院于1951年成立菌種保藏管理委員會(huì)，將原保存在黃海化學(xué)工業(yè)研究社、大連科學(xué)研究所和蘭州工業(yè)試驗(yàn)所的菌種集中管理，共收集、保存各類菌種1081株。1957年改組為中國(guó)科學(xué)院北京微生物研究室。1958年與應(yīng)用真菌研究所合并成立中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，當(dāng)時(shí)保藏菌中1794株。1980年掛靠于中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心，2000年庫(kù)藏菌種13703株，包括：古菌300株；細(xì)菌475種，2716株；放線菌596種，1578株；酵母菌239種，2178株；絲狀真菌852種，6614株；用于專利程序的培養(yǎng)物617株；菌物標(biāo)本40萬(wàn)號(hào)。

中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心的分支機(jī)構(gòu)－病毒保藏管理中心設(shè)在中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所。

農(nóng)業(yè)微生物 包括用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品加工、農(nóng)業(yè)廢棄物處理、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的微生物，2000年庫(kù)藏菌種166屬510種4000株。每年向社會(huì)提供菌種2000余份。國(guó)內(nèi)食用菌、根瘤菌、生物肥料、生物飼料、生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)大多從農(nóng)業(yè)菌種中心引進(jìn)菌種。1991年出版《中國(guó)農(nóng)業(yè)菌種目錄》第一版，2001年出版第二版。20世紀(jì)我國(guó)主要收集豆科植物根瘤菌和食用菌，1981年至2000年從27個(gè)省、直轄市、自治區(qū)采樣分離菌種近2萬(wàn)株，經(jīng)篩選后1000株結(jié)瘤固氮性能優(yōu)良的菌種進(jìn)入國(guó)家菌庫(kù)保藏，收集食用菌菌種900株。

工業(yè)微生物 2000年保藏各類工業(yè)微生物菌種1842株，基本上包涵了食品與發(fā)酵行業(yè)各類生產(chǎn)及科研用微生物。向國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提供1002份生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)用菌。2001年出版了《中國(guó)工業(yè)微生物菌種目錄》第二版。1981-1984年實(shí)施 “工業(yè)微生物菌種分類鑒定命名編目的研究”計(jì)劃，對(duì)1296株收集菌種分期分批進(jìn)行了鑒定、命名和編目，建立了中國(guó)工業(yè)微生物菌種資源和檔案庫(kù)，結(jié)束了來(lái)源不清、分類混亂、分散保藏、重復(fù)管理的局面。1984-1986年，承擔(dān)《酒類、醬油霉菌和酵母菌生產(chǎn)性能測(cè)定的研究》，測(cè)定868株菌種，基本上摸清了重要生產(chǎn)性能的主要參數(shù)，并從中篩選出近百株有特性和具有一定適用價(jià)值的菌種。

醫(yī)學(xué)微生物 中國(guó)醫(yī)學(xué)微生物菌種保藏管理中心分支機(jī)構(gòu)有中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院的病毒及真菌保藏分中心，還有25個(gè)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著醫(yī)學(xué)菌種的保藏工作。2000年保藏38個(gè)屬、200個(gè)種、4000株醫(yī)學(xué)微生物菌種。主要有用于疾病預(yù)防、治療、診斷的生物制品的生產(chǎn)用菌。

1983-1985年醫(yī)學(xué)菌種中心與WHO協(xié)作組織了肺炎鏈球菌收集、鑒定和分型研究，有11個(gè)省、直轄市共29個(gè)醫(yī)院參加了協(xié)作。3年中從病人的腦脊液、血液、胸水和中耳液分離了1000多株菌種。經(jīng)系統(tǒng)鑒定確定712株為肺炎鏈球菌，分出了40個(gè)血清型，其中兩個(gè)血清型為中國(guó)特有。目前，這套血清型菌種是我國(guó)最全的一套分型用菌種，已用于肺炎球菌多糖疫苗生產(chǎn)用菌種。

1975-1980年腦膜炎專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在全國(guó)15個(gè)省、直轄市進(jìn)行奈瑟氏菌種的收集和鑒定。5年共收集2500株，分出了12個(gè)血清型，其中H、I、K三個(gè)血清型屬中國(guó)最早發(fā)現(xiàn)，已被國(guó)際認(rèn)可和使用。

自20世紀(jì)60年代中期，開(kāi)展鉤端螺旋體的收集，共收集了3000多株，分出了67個(gè)血清型，其中有1個(gè)血清型屬中國(guó)特有。有7個(gè)血清型的菌種作為鉤端螺旋體疫苗生產(chǎn)用菌種。鉤端螺旋體專業(yè)實(shí)驗(yàn)室于1986年被WHO確定為國(guó)際專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。

另外，在沙門氏菌屬、摩拉氏菌屬等也進(jìn)行了全國(guó)性收集和調(diào)查，收集到一些非常有價(jià)值的菌種，廣泛用于預(yù)防、治療和診斷用菌種。

獸醫(yī)微生物 設(shè)在中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所的中國(guó)獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心，同時(shí)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所、蘭州獸醫(yī)研究所和上海家畜寄生蟲病研究所設(shè)立了菌種保藏分中心，承擔(dān)全國(guó)獸醫(yī)生物制品生產(chǎn)檢驗(yàn)及科研、教學(xué)實(shí)驗(yàn)用菌的供應(yīng)任務(wù)。現(xiàn)保藏菌種50屬230種3741株。主要是冷凍干燥保藏。這些菌種生產(chǎn)的獸藥生物制口在我國(guó)豬瘟、馬傳貧、新城疫、牛疫、仔豬副傷寒等重大病防治中發(fā)揮了決定性作用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其中的豬瘟兔化弱毒、馬傳貧弱毒、布氏桿菌豬2號(hào)弱毒和仔豬副傷寒弱毒株獲得國(guó)家高度重視。豬瘟弱毒株和牛瘟弱毒株在控制豬瘟和消滅牛瘟中起決定性作用。1992年出版《中國(guó)獸醫(yī)菌種目錄》（中英文合訂本）第一版。

林業(yè)微生物 2000年保藏林業(yè)微生物菌科200屬400種730株。包括林業(yè)用蘇云金桿菌、林木病原菌、林木昆蟲病毒、大型真菌和木腐菌等。對(duì)外供應(yīng)菌種78株。

保藏的林木菌根真菌及蘇云金桿菌產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品和蘇云金桿菌的殺蟲蛋白基因已應(yīng)用于林木遺傳育種。

藥用微生物 設(shè)在中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物技術(shù)研究研究所的中國(guó)抗菌素菌種保藏管理中心（分支機(jī)構(gòu)有四川抗菌素工業(yè)研究所及華北制藥廠抗菌素研究所的菌種保藏分中心）。2000年保藏菌種36屬290個(gè)種3000株。還為中國(guó)抗菌素研究和生產(chǎn)提供菌種。目前庫(kù)藏菌種中有許多菌株有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，例如：康樂(lè)霉素、博安霉素、博寧霉素、戒臺(tái)霉素、力達(dá)霉素、云南霉素和山東霉素等產(chǎn)生菌。

三、主要工作進(jìn)展

近年國(guó)家設(shè)立了“科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)資金項(xiàng)目”，中國(guó)科學(xué)院實(shí)施了生物及標(biāo)本基礎(chǔ)性工作建設(shè)項(xiàng)目，農(nóng)業(yè)微生物菌種中心、抗菌素菌種中心及普通微生物中心都得到了專項(xiàng)資金的支持，使我國(guó)菌種保藏工作有較大進(jìn)展。2001年各菌種保藏中心共庫(kù)藏菌種32987株，對(duì)外供應(yīng)菌種17199份（表4）。

表4 國(guó)家菌種保藏管理中心2001年庫(kù)藏菌種及供應(yīng)菌種統(tǒng)計(jì)

名 稱

庫(kù) 藏 菌 種 供應(yīng)菌種(份)

屬

種

菌株

中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心

529

2670

14806

5500

中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心

166

510

3365

2000

中國(guó)林業(yè)微生物菌種保藏管理中心

1100

49

中國(guó)醫(yī)學(xué)微生物菌種保藏管理中心

38

250

4000

5600

中國(guó)獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心

230種(群)

3800

1792

中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心

67

251

1863

1258

中國(guó)抗菌素菌種保藏管理中心

4053

1000

合 計(jì)

32987

17199