菌种保藏是将微生物菌种采用适宜的方法妥善保藏，避免其死亡、污染，保持其原有性状基本稳定的一种实验方法，是微生物实验室极为重要的一项基础性工作。
对于产孢子的微生物，保藏时首先应该选择它们的休眠体，如芽孢、分生孢子等，创造一个低温、干燥、缺氧、避光和寡营养的环境，以利于休眠体能够较长时间维持其休眠状态。对于不产生孢子的微生物，也要制造条件保持其新陈代谢处于较低的水平，达到长期保藏的目的。
常用的菌种保藏方法有：简易菌种保藏法如斜面传代保藏法、半固体穿刺保藏法、石蜡保存法等，其中斜面传代保藏法是工作菌株的常用保藏方法，石蜡保存法是黑曲霉常用的保藏方法；较长时间的保藏方法如甘油保藏法、干燥保藏法、真空冷冻干燥保藏法、超低温保藏法、液氮保藏法等，其中超低温保藏法应用越来越广泛。目前实验室大都采用超低温冰箱-80℃（-70℃）保藏，也有个别实验室采用-30℃冰箱保藏（-20℃冰箱不属于超低温冰箱）。一般来说，保藏温度越低，保藏效果越好。
冷冻保藏就绕不开一个字眼--冰，纯水的结冰特性如图1所示。在冷冻保藏过程中，溶剂和细胞内的水都会以冰的形式存在，结冰和融冰的过程是影响菌种活性的最重要因素。超低温对于菌种保藏是一把双刃剑，低温的环境有利于降低菌种的新陈代谢，有效延长保藏时间，而低温引起的细胞内外环境的变化对菌种的损伤又是不可避免的。在0℃—-70℃温度范围内，冰晶呈针状，极易造成细菌的严重损伤。因此，为了避免0℃—-70℃冰晶的形成和细菌膜两侧离子平衡的破坏，一般在菌种保藏介质中加入一定的保护剂，如牛乳、血清、糖类、甘油、二甲亚砜等，可单独或有选择地结合使用，实现玻璃化。水和水溶液在一般冷却条件下会形成晶体，但在一定条件下也可以形成非晶体，变成玻璃态。玻璃态的形成对生物材料的低温保存有重要的意义，成功保存的细胞内状态在低温下即为玻璃态。
图1纯水的结冰特性
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