微生物資源

微生物是除動物、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)的有一定科學意義或實用價值的細菌、真菌、病毒、細胞株及其相關信息。它是國家戰(zhàn)略性生物資源之一，是農業(yè)、林業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學、醫(yī)藥和獸醫(yī)微生物學研究、生物技術研究及微生物產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要物質基礎，是支撐微生物科技進步與創(chuàng)新的重要科技基礎條件,與國民食品、健康、生存環(huán)境及國家安全密切相關。

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20年代，僅有零星菌種存放在有關的釀造實驗室或醫(yī)院。30年代后期，方心芳先生在黃海化學工業(yè)研究社開始將數(shù)量較多的菌種資源加以收集和保藏。1979年成立國家微生物菌種收集保藏專門機構。

原國家科委于1979年批準成立中國微生物菌種保藏管理委員會，下設7個國家級專業(yè)菌種保藏管理中心（表2），分別負責農業(yè)、工業(yè)、林業(yè)、醫(yī)學、獸醫(yī)、藥用及普通微生物菌種資源的收集、鑒定、保藏、供應及國際交流任務。制訂了國家微生物菌種保藏管理條例。中國微生物菌種保藏管理委員會及下屬7個專業(yè)菌種中心，在國際菌種保藏聯(lián)合會(WFCC)注冊，并于1991年在北京主持召開“國際菌種保藏聯(lián)合會”第七屆大會。它是中國微生物菌種資源收集保藏工作的鼎盛時期。自20世紀90年代中期開始，一些菌種中心由于缺少經(jīng)費而面臨解體，菌種保藏管理專業(yè)科技人員流失，菌種保藏庫及實驗室無力維修，國家菌種資源收集工作幾乎停頓，庫藏菌種的安全受到嚴重威協(xié)。直至1999年設立科技基礎性工作專項后，一些菌種保藏中心才逐步開展有計劃的收集、保藏工作。一些部門或地方，甚至學校和科研單位也建立了菌種保藏機構（表3）。2000年，7個國家級菌株保藏中心共計庫藏30613株。

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

表2 中國國家級菌種保藏管理中心

名稱及成立年份

掛 靠 單 位

中國農業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)—1980

中國農業(yè)科學院土壤肥料研究所

中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)—1979

中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院

中國醫(yī)學微生物菌種保藏管理中心(CMCC)—1979

中國藥品生物制品檢定所

中國獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心(CVCC)—1979

中國獸醫(yī)藥品檢定所

中國林業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CFCC)—1985

中國林業(yè)科學研究院

中國抗菌素菌種保藏管理中心(CACC)—1979

中國醫(yī)學科學院醫(yī)藥生物技術研究所

中國普通微生物菌種保藏管理中心(CCGMC)—1979

中國科學院微生物研究所

表3 中國地方和地區(qū)的其他菌種保藏機構

名 稱

所 在 單 位

中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)

武漢大學

上海農業(yè)基因中心

上海市農業(yè)科學院

華中農業(yè)大學菌種保藏中心(CCDM)

華中農業(yè)大學

北京農業(yè)大學菌種中心

中國農業(yè)大學

海洋微生物中心(CMBGCAS)

香港大學保藏中心(HKUCC)

香港大學

香港中文大學保藏中心(CUHK)

香港中文大學

臺灣生物資源保藏研究中心(BCRC)

臺灣新竹

二、微生物資源保存狀況

普通微生物 中國科學院于1951年成立菌種保藏管理委員會，將原保存在黃海化學工業(yè)研究社、大連科學研究所和蘭州工業(yè)試驗所的菌種集中管理，共收集、保存各類菌種1081株。1957年改組為中國科學院北京微生物研究室。1958年與應用真菌研究所合并成立中國科學院微生物研究所，當時保藏菌中1794株。1980年掛靠于中國科學院微生物研究所的中國普通微生物菌種保藏管理中心，2000年庫藏菌種13703株，包括：古菌300株；細菌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；菌物標本40萬號。

中國普通微生物菌種保藏管理中心的分支機構－病毒保藏管理中心設在中國科學院武漢病毒研究所。

農業(yè)微生物 包括用于農業(yè)生產(chǎn)、農產(chǎn)品加工、農業(yè)廢棄物處理、農業(yè)環(huán)境保護及農業(yè)生物技術的微生物，2000年庫藏菌種166屬510種4000株。每年向社會提供菌種2000余份。國內食用菌、根瘤菌、生物肥料、生物飼料、生物農藥生產(chǎn)企業(yè)大多從農業(yè)菌種中心引進菌種。1991年出版《中國農業(yè)菌種目錄》第一版，2001年出版第二版。20世紀我國主要收集豆科植物根瘤菌和食用菌，1981年至2000年從27個省、直轄市、自治區(qū)采樣分離菌種近2萬株，經(jīng)篩選后1000株結瘤固氮性能優(yōu)良的菌種進入國家菌庫保藏，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。向國內外生產(chǎn)企業(yè)和研究機構提供1002份生產(chǎn)和實驗用菌。2001年出版了《中國工業(yè)微生物菌種目錄》第二版。1981-1984年實施 “工業(yè)微生物菌種分類鑒定命名編目的研究”計劃，對1296株收集菌種分期分批進行了鑒定、命名和編目，建立了中國工業(yè)微生物菌種資源和檔案庫，結束了來源不清、分類混亂、分散保藏、重復管理的局面。1984-1986年，承擔《酒類、醬油霉菌和酵母菌生產(chǎn)性能測定的研究》，測定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值的菌種。

醫(yī)學微生物 中國醫(yī)學微生物菌種保藏管理中心分支機構有中國醫(yī)學科學院的病毒及真菌保藏分中心，還有25個醫(yī)學實驗室承擔著醫(yī)學菌種的保藏工作。2000年保藏38個屬、200個種、4000株醫(yī)學微生物菌種。主要有用于疾病預防、治療、診斷的生物制品的生產(chǎn)用菌。

1983-1985年醫(yī)學菌種中心與WHO協(xié)作組織了肺炎鏈球菌收集、鑒定和分型研究，有11個省、直轄市共29個醫(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個血清型，其中兩個血清型為中國特有。目前，這套血清型菌種是我國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)實驗室在全國15個省、直轄市進行奈瑟氏菌種的收集和鑒定。5年共收集2500株，分出了12個血清型，其中H、I、K三個血清型屬中國最早發(fā)現(xiàn)，已被國際認可和使用。

自20世紀60年代中期，開展鉤端螺旋體的收集，共收集了3000多株，分出了67個血清型，其中有1個血清型屬中國特有。有7個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)實驗室于1986年被WHO確定為國際專業(yè)實驗室。

另外，在沙門氏菌屬、摩拉氏菌屬等也進行了全國性收集和調查，收集到一些非常有價值的菌種，廣泛用于預防、治療和診斷用菌種。

獸醫(yī)微生物 設在中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所的中國獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心，同時在中國農業(yè)科學院哈爾濱獸醫(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立了菌種保藏分中心，承擔全國獸醫(yī)生物制品生產(chǎn)檢驗及科研、教學實驗用菌的供應任務?，F(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)濟和社會效益。其中的豬瘟兔化弱毒、馬傳貧弱毒、布氏桿菌豬2號弱毒和仔豬副傷寒弱毒株獲得國家高度重視。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。對外供應菌種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用于林木遺傳育種。

藥用微生物 設在中國醫(yī)學科學院生物技術研究研究所的中國抗菌素菌種保藏管理中心（分支機構有四川抗菌素工業(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個種3000株。還為中國抗菌素研究和生產(chǎn)提供菌種。目前庫藏菌種中有許多菌株有重要的經(jīng)濟價值，例如：康樂霉素、博安霉素、博寧霉素、戒臺霉素、力達霉素、云南霉素和山東霉素等產(chǎn)生菌。

三、主要工作進展

近年國家設立了“科技基礎性工作專項資金項目”，中國科學院實施了生物及標本基礎性工作建設項目，農業(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資金的支持，使我國菌種保藏工作有較大進展。2001年各菌種保藏中心共庫藏菌種32987株，對外供應菌種17199份（表4）。

表4 國家菌種保藏管理中心2001年庫藏菌種及供應菌種統(tǒng)計

名 稱

庫 藏 菌 種 供應菌種(份)

屬

種

菌株

中國普通微生物菌種保藏管理中心

529

2670

14806

5500

中國農業(yè)微生物菌種保藏管理中心

166

510

3365

2000

中國林業(yè)微生物菌種保藏管理中心

1100

49

中國醫(yī)學微生物菌種保藏管理中心

38

250

4000

5600

中國獸醫(yī)微生物菌種保藏管理中心

230種(群)

3800

1792

中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心

67

251

1863

1258

中國抗菌素菌種保藏管理中心

4053

1000

合 計

32987

17199