微生物學-10-10微生物的分類和鑒定

1、第十章第十章 微生物的分類和鑒定微生物的分類和鑒定微生物分類學微生物分類學 微生物系統(tǒng)學微生物系統(tǒng)學界界 門門 綱綱 目目 科科 屬屬 種種瑞典植物學家林奈（瑞典植物學家林奈（Linneaus）于于1753年創(chuàng)立年創(chuàng)立第一節(jié)第一節(jié) 通用分類單元通用分類單元一、7級分類單元（一）雙名法（一）雙名法指一個物種的學名由前面一個屬名和后面一個種名加詞兩部分組成 學名=屬名+種名加詞+（首次定名人）+現名定名人+現名定名年份例：大腸埃希氏菌（大腸桿菌） Escherichia coli (Migula) Castellani et Chalmers 1919( 二二) 三名法三名法當某種微生物是一個亞種

2、或變種時，學名就按三名法拼寫。學名=屬名+種名加詞+符號subsp或var+亞種或變種的加詞二、學名二、學名屬的模式屬的模式該該屬屬中一個具有代表性的種中一個具有代表性的種, 即即模式種模式種Bacillus Bacillus subtilis (Cohn, 1872)Type strain: ATCC 6051 =DSM 10 =CCTCC AB 92068 屬屬 名名種種 名名定種人定種人年代年代保藏機構保藏機構及其保藏號及其保藏號種的加詞種的加詞Specific epithet 當微生物名稱是一個亞種（當微生物名稱是一個亞種（subspecies，簡稱，簡稱“subsp”，排正體字）或變

3、種（，排正體字）或變種（variety，簡稱，簡稱“var”，排正體字）時，學名就應按，排正體字）時，學名就應按“三名法三名法”構成，即：構成，即：例1：蘇云金芽孢桿菌蠟螟亞種Bacillus thuringiensis subspgalleria例2：釀酒酵母橢圓變種Saccharomyces cerevisiae varellipsoideus1 .屬名是一個表示該微生物主要特征的名詞或用作名詞的形容詞，單數第一個字母應大寫大寫。芽孢桿菌屬：Bacillus 可縮寫成B. 或 Bac.2、種名種名加詞又稱種加詞，它代表一個物種的次要特征。字首一律小寫，字首一律小寫，可由形容詞或名詞組成，

4、B. subtilis 。(三三)有關學名的其他知識有關學名的其他知識（四）種(species)種是一個基本分類單元基本分類單元，是一大群表型特征高度相似、親緣關系極其接近、與同屬內的其他物種有著明顯差異明顯差異的一大群菌株的總稱。典型菌株(type strain)、模式種(type species)新種(species nova, sp. nov)：是指權威性的分類、鑒定手冊中從未記載過的一種新分離并鑒定過的微生物。 變種(Variety) ：一個微生物的種的某種特性已起了明顯的變化，這種特性的改變是與過去人們在自然界中分離獲得的菌種所描述的特性相比較而確定的，而且這種變異的特性又是比較穩(wěn)定

5、的，這種變異的菌株稱為變種。亞種(subspecies, subsp)亞種是進一步細分種時所用的單元，一般指除某一明顯而穩(wěn)定的特征外，其余鑒定特征與模式種相同的種，是變種的同義詞。例2：釀酒酵母橢圓變種Saccharomyces cerevisiae varellipsoideus（五）菌株（五）菌株(strain)又稱品系（在非細胞型的病毒中則稱毒株或株），表示任何由一個獨立分離的單細胞（或單個病毒粒）繁殖而成的純遺傳型群體及其一切后代。模式菌株模式菌株（Type strain)：是一個種的具體活標本，必須是該菌種的活培養(yǎng)物，是由一個被指定為命名的模式菌株傳代而來。型（型（form）：）：

6、一般特性很難加以區(qū)分，某種特殊的特性可以區(qū)分。 如：結核菌的人型、牛型、禽型。斑馬魚腸道中斑馬魚腸道中一株紅酵母（一株紅酵母（Rhodotorula）的鑒定與系統(tǒng)發(fā)育的鑒定與系統(tǒng)發(fā)育分析分析戚冰潔 胡秀彩 顧丹 梁爽 呂愛軍*（徐州師范大學生命科學學院，江蘇 徐州 221116）摘要：摘要：采用馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基（PDA），從野生斑馬魚腸道中分離到一株酵母菌，編號為編號為ZF-2，進行形態(tài)學觀察、生理生化特征、PCR擴增26S rDNA D1/D2區(qū)以及基因測序分析，并構建系統(tǒng)發(fā)育進化樹。結果表明ZF-2分離株為粉紅色菌落、菌體呈橢圓形，出芽繁殖；可以同化利用葡萄糖、乳糖、蔗糖等糖類，基本符合

7、紅酵母屬（Rhodotorula）特征，初步確定為紅酵母。PCR擴增獲得26S rDNA D1/D2區(qū)序列長度為642bp (HQ323251)，采用BLAST和ClustalX程序進行序列比對分析，結果表明與斯魯菲亞紅酵母（斯魯菲亞紅酵母（R. Slooffiae）序列相似性在99%-100%之間，構建的系統(tǒng)發(fā)育進化樹顯示菌株ZF-2與R. Slooffiae (EU583485)關系最近，最終鑒定ZF-2菌株為斯魯菲亞紅酵母。這是首次從斑馬魚腸道中分離到斯魯菲亞紅酵母。關鍵詞：關鍵詞：斑馬魚，紅酵母，分離鑒定，序列分析草魚腸道中弗氏檸檬酸桿菌的分離鑒定與草魚腸道中弗氏檸檬酸桿菌的分離鑒定與

8、PCR-SSCP分析分析鄭璐1，呂愛軍1*，胡秀彩2，曹成亮1，蔣繼宏2(1.徐州師范大學生命科學學院，江蘇 徐州 221116；2.江蘇省藥用植物生物技術重點實驗室，江蘇 徐州 221116)摘要摘要：從草魚（Ctenopharyngodon idellus）腸道中分離到3株細菌，暫時編號為Ci-1、Ci-7和LCi-40，結果表明3株菌株均為弗氏檸檬酸桿菌弗氏檸檬酸桿菌（Citrobacter freundii）；系統(tǒng)發(fā)育分析結果表明，3株弗氏檸檬酸桿菌16S rDNA序列與DSM 30039模式株同源性分別為模式株同源性分別為99.59%、99.47%和和99.53%，且位于系統(tǒng)發(fā)育樹的

9、同一分支。關鍵詞關鍵詞：草魚；弗氏檸檬酸桿菌；致病性；16S rDNA第二節(jié)第二節(jié) 微生物在生物界的地位微生物在生物界的地位一、生物的界級分類學說動物界植物界林奈動物界植物界原生生物界Haeckel植物界動物界原始生物界菌界Copeland植物界動物界原核生物界原生生物界真菌界Whittaker五界上加上病毒界細菌域古生菌域真核生物域美國WoeseR.H.Whittaker (1969) proposed a five kingdom classification. The kingdoms defined by him were named Monera, Protista, Fungi,

10、Plantae & Animalia.三域學說： 1977年，美國C.R.Woese等人對大量微生物和其他生物進行16S和18SrRNA的寡核苷酸測序，并比較其同源性水平后，提出了一個與以往各種界級分類不同的新系統(tǒng)，稱為三域學說。三個域 是指細菌域、古生菌域和真核生物域。1、伯杰氏手冊美國的伯杰氏鑒定細菌學手冊，為各國微生物分類學界公認的一本經典佳作。2、前蘇聯克拉西爾尼可夫的細菌和放線菌鑒定 3、法國雷沃A.R.Prevot的細菌分類學4、Ainsworth等人的菌物分類系統(tǒng)綱要：安.貝氏菌物詞典第八版（1995年）第三節(jié)第三節(jié) 微生物的分類系統(tǒng)綱要微生物的分類系統(tǒng)綱要伯杰氏鑒定細菌學手冊伯

11、杰氏鑒定細菌學手冊1923年第一版年第一版 1948年第六版年第六版1925年第二版年第二版 1957年第七版年第七版1930年第三版年第三版 1974年第八版年第八版1934年第四版年第四版 1994年第九版年第九版1939年第五版年第五版現書名已改為伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊（Bergey Mamual of Systematic Bacteriology) 特點：表型特征 基因序列伯杰氏細菌鑒定手冊伯杰氏細菌鑒定手冊（Bergeys Manual of Determinative Bacteriology），第九版的伯杰氏手冊基于細），第九版的伯杰氏手冊基于細胞壁的特性將原核生物分成四大類群，

12、其中薄壁菌和厚壁菌兩胞壁的特性將原核生物分成四大類群，其中薄壁菌和厚壁菌兩個類群物種數量最多。個類群物種數量最多。類群類群I：薄壁菌（革蘭氏陰性菌）：薄壁菌（革蘭氏陰性菌） 組組1：暗細菌綱（不進行光合作用）：暗細菌綱（不進行光合作用） 組組2：不產氧光合細菌綱（光合細菌，不產氧）：不產氧光合細菌綱（光合細菌，不產氧） 組組3：產氧光合細菌綱（光合細菌，產氧）：產氧光合細菌綱（光合細菌，產氧）類群類群II：厚壁菌（革蘭氏陽性菌）：厚壁菌（革蘭氏陽性菌） 組組1：厚壁菌綱：厚壁菌綱 組組2：放線菌綱：放線菌綱類群類群III: 無壁菌無壁菌 組組1：柔膜菌綱（缺乏細胞壁的原生質體）：柔膜菌綱（缺乏

13、細胞壁的原生質體）類群類群IV: 疵壁菌疵壁菌 古生菌綱古生菌綱二、Ainsworth等人的菌物分類系統(tǒng)綱要安.貝氏菌物詞典第八版（1995年）第四節(jié)第四節(jié) 微生物分類鑒定的方法微生物分類鑒定的方法四個不同水平：四個不同水平：（1）細胞的形態(tài)和習性水平）細胞的形態(tài)和習性水平（2）細胞組分水平）細胞組分水平（3）蛋白質水平）蛋白質水平（4）核酸水平）核酸水平 微生物形態(tài)微生物形態(tài) 生理特性生理特性 抗原特性抗原特性 分子生物學方法分子生物學方法分類依據：分類依據：一、微生物分類鑒定中的經典方法一、微生物分類鑒定中的經典方法二、微生物分類鑒定中的現代方法（一）通過核酸分析鑒定微生物遺傳型1、DNA

14、堿基比例的測定是指（G+C）mol%值，簡稱“GC比比”，表示DNA分子中鳥嘌呤G和胞嘧啶C所占的摩爾百分比值 （G+C） mol%=G+C/A+T+G+C *100%通過（通過（G+C）mol%對微生物進行分類有以下幾個特點：對微生物進行分類有以下幾個特點：（1）親緣關系相近的種，兩者的）親緣關系相近的種，兩者的GC比也接近，反之，比也接近，反之， GC 比相比相近的兩個種，它們的親緣關系則不一定都很接近。近的兩個種，它們的親緣關系則不一定都很接近。（2） GC 比差距很大的兩種微生物，親緣關系必然較遠。比差距很大的兩種微生物，親緣關系必然較遠。（3）GC比是建立新分類單元時的可靠指標：比是

15、建立新分類單元時的可靠指標： GC比相差低于比相差低于2%時，沒有分類學上的意義；種內各菌株間的差時，沒有分類學上的意義；種內各菌株間的差別在別在2.5%4%間；間；若相差在若相差在5%以上時，就可認為屬于不同的種以上時，就可認為屬于不同的種，相差在相差在10%，可認為是不同的屬。，可認為是不同的屬。測定測定DNA中中GC的方法很多，其中的解鏈溫度法較為常用。的方法很多，其中的解鏈溫度法較為常用。 XG+C = (Tm - 69.3)*2.442、核酸分子雜交法按堿基的互補配對原理，用人工方法對兩條不同來源的單鏈核酸進行復性，以構建新的雜合雙鏈核酸的技術，稱為核酸雜交。包括DNA- DNA、

16、DNA- rRNA和 rRNA-rRNA分子間的雜交。一般認為， DNA- DNA雜交同源性超過超過60%的菌株的菌株可以是同種，同源性超過70%者是同一亞種，而同源性在20%60%范圍內，則屬于同一個屬。3、 rRNA寡核苷酸編目分析一種通過分析原核或真核細胞中最穩(wěn)定的rRNA寡核苷酸序列同源性程度，以確定不同生物間的親緣關系和進化譜系的方法。是“三域學說”提出的科學根據。為何說16S rRNA或18SrRNA是“分子進化尺”？（1）普遍存在于一切細胞內（2）生理功能既重要又恒定（3）在細胞中的含量較高、易提取（4）編碼rRNA的基因十分穩(wěn)定。（5）序列非常保守（6）相對分子質量適中4、微生

17、物全基因組序列測定（二）細胞化學成分作用鑒定指標（二）細胞化學成分作用鑒定指標1.1.細胞壁的化學成分：肽橋，肽尾細胞壁的化學成分：肽橋，肽尾2.2.全細胞水解液的糖型（全細胞水解液的糖型（放線菌分類）（1 1）阿拉伯糖、半乳糖；（）阿拉伯糖、半乳糖；（2 2）馬杜拉糖）馬杜拉糖（3 3）無糖；（）無糖；（4 4）木糖，阿拉伯糖）木糖，阿拉伯糖3. 3. 磷酸類脂的成分分析磷酸類脂的成分分析4. 4. 枝菌酸的分析：枝菌酸的分析：“諾卡氏菌形放線菌”5. 5. 醌類的分析（醌類的分析（放線菌鑒定）6. 6. 氣相色譜氣相色譜：分析代謝產物中脂肪酸和醇類等成分，對厭氧菌的鑒定十分有用。（三）數值分類法（三）數值分類法200年前由Adanson(植物學家)提出與電子計算機聯系緊密,又稱電子計算機分類學OUT(操作分類單元): 待研究的菌株和有關典型菌種的菌株相關系統(tǒng)Ssm(簡單匹配相關系統(tǒng)): 以被研究菌株間共同特征的相關性為基礎特點:至少50個特征,越多越好步驟步驟:(1)計算兩菌株間的相關系數計算兩菌株間的相關系數Ssm= Sj=(2)列出相似度矩陣列出相似度矩陣每兩個菌株配對每兩個菌株配對,計算相關系數計算相關系數,填入相似度矩陣填入相似度矩陣中中,按高低重新排列按高低重新排列(3)將矩陣圖轉化為樹狀譜將矩陣圖轉化為樹狀譜表元表元或或表觀群表觀群,不能作嚴格分