微生物長期受到外界的影響，遺傳性狀必然發(fā)生某些變異。正是由于變異的存在才使得生物向前進(jìn)化。然而由于突變的存在，菌種在培養(yǎng)或保藏過程中，可能會(huì)出現(xiàn)某些優(yōu)良生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標(biāo)記丟失、典型特征改變等現(xiàn)象，稱為菌種衰退。比如蘇云金芽孢桿菌由于菌種衰退，導(dǎo)致其新生的菌體芽孢和伴孢晶體都比較??；保藏的沙門氏菌鞭毛抗原丟失，導(dǎo)致H多價(jià)血清不凝固等。
菌種衰退的根本原因是有關(guān)基因的負(fù)突變。如果控制產(chǎn)量的基因發(fā)生負(fù)突變，則表現(xiàn)為產(chǎn)量下降；如果控制孢子生成的基因發(fā)生負(fù)突變，則產(chǎn)生孢子的能力下降。菌種在移種傳代過程中會(huì)發(fā)生自發(fā)突變。雖然自發(fā)突變的幾率很低(一般為10^-6~10^-9)，尤其是對(duì)于某一特定基因來說，突變頻率更低。但是由于微生物具有很高的代謝繁殖能力，隨著傳代次數(shù)增加，衰退細(xì)胞的數(shù)目就會(huì)不斷增加，在數(shù)量上逐漸占優(yōu)勢(shì)，終成為一株衰退了的菌株。此外，菌種衰退還有以下幾種原因：
 
1、表型延遲造成菌種衰退
表型延遲現(xiàn)象也會(huì)造成菌種衰退。如，在誘變育種過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)某菌株初篩時(shí)產(chǎn)量較高，進(jìn)行復(fù)篩時(shí)產(chǎn)量卻下降了。
 
2、質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種衰退
質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種衰退的情況在抗生素生產(chǎn)中較多，不少抗生素的合成是受質(zhì)?？刂频摹．?dāng)菌株細(xì)胞由于自發(fā)突變或外界條件影響(如高溫)，致使控制產(chǎn)量的質(zhì)粒脫落或者核內(nèi)DNA和質(zhì)粒復(fù)制不一致，即DNA復(fù)制速度超過質(zhì)粒，經(jīng)多次傳代后，某些細(xì)胞中就不具有對(duì)產(chǎn)量起決定作用的質(zhì)粒，這類細(xì)胞數(shù)量不斷提高達(dá)到優(yōu)勢(shì)，則菌種表現(xiàn)為衰退。
 
3、連續(xù)傳代
連續(xù)傳代是加速菌種衰退的一個(gè)重要原因。一方面，傳代次數(shù)越多，發(fā)生自發(fā)突變(尤其是負(fù)突變)的幾率越高；另一方面，傳代次數(shù)越多，群體中個(gè)別的衰退型細(xì)胞數(shù)量增加并占據(jù)優(yōu)勢(shì)越快，致使群體表型出現(xiàn)衰退。
 
4、不適宜的培養(yǎng)和保藏條件
不適宜的培養(yǎng)和保藏條件是加速菌種衰退的另一個(gè)重要原因。不良的培養(yǎng)條件如營養(yǎng)成分、溫度、濕度、pH值、通氣量等和保藏條件如營養(yǎng)、含水量、溫度、氧氣等，不僅會(huì)誘發(fā)衰退型細(xì)胞的出現(xiàn)，還會(huì)促使衰退細(xì)胞迅速繁殖，在數(shù)量上大大超過正常細(xì)胞，造成菌種衰退。