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)，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)，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。
應(yīng)用領(lǐng)域：
原核生物（如細(xì)菌、放線菌等）、真核生物（如霉菌、酵母、藻類、高等真菌等）及植物細(xì)胞。
微生物育種的主要方法：
自然選育：
利用微生物在自然環(huán)境中發(fā)生的自發(fā)突變，通過(guò)采集樣本、富集培養(yǎng)、純種分離和篩選等步驟，獲得優(yōu)良菌株。該方法操作簡(jiǎn)便，但突變率低，效率有限。
誘變育種：
使用物理或化學(xué)誘變劑人為提高突變頻率，再通過(guò)篩選獲得正向突變株。
物理誘變：紫外線、X射線、γ射線、常壓室溫等離子體（ARTP）等。
化學(xué)誘變：烷化劑（如EMS）、堿基類似物（如5-溴尿嘧啶）、亞硝酸等。
該方法突變譜廣、操作簡(jiǎn)單，是目前主流手段之一，但缺乏定向性。
雜交育種：
通過(guò)有性雜交、準(zhǔn)性重組或原生質(zhì)體融合等方式，實(shí)現(xiàn)不同菌株間的遺傳物質(zhì)重組，整合優(yōu)良性狀。適用于酵母、鏈霉菌等可進(jìn)行遺傳交換的微生物。
基因工程育種：
利用DNA重組技術(shù)，將外源目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)定向改造。例如構(gòu)建生產(chǎn)胰島素、干擾素的工程菌。CRISPR-Cas系統(tǒng)等基因編輯工具進(jìn)一步提升了精準(zhǔn)度。
代謝工程育種：
通過(guò)調(diào)控代謝通路（如過(guò)表達(dá)關(guān)鍵酶基因、敲除競(jìng)爭(zhēng)途徑），優(yōu)化目標(biāo)產(chǎn)物合成路徑，顯著提升產(chǎn)量。
合成生物學(xué)與高通量篩選：
結(jié)合AI與系統(tǒng)生物學(xué)，設(shè)計(jì)人工基因回路或全基因組合成，推動(dòng)菌種從“改良”向“創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變。常與生物傳感器、自動(dòng)化平臺(tái)聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)快速篩選。
