亮發(fā)光桿菌菌種衰退的主要原因是有關(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*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，zui終成為一株衰退了的菌株。
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，亮發(fā)光桿菌經(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。
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中較多，不少抗生素的合成是受質(zhì)?？刂频?。當(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，則菌種表現(xiàn)為衰退。
連續(xù)傳代
亮發(fā)光桿菌連續(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)勢越快，致使群體表型出現(xiàn)衰退。