微生物分類(lèi)及鑒定第1頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六什么是微生物分類(lèi)學(xué)(microbialtaxonomy)按照微生物的親緣關(guān)系將其安排成條理清楚的各種分類(lèi)單元和分類(lèi)群的科學(xué)微生物分類(lèi)的目的把各種微生物按照它們的親緣關(guān)系分群歸類(lèi)，排成系統(tǒng)，以便于人們對(duì)微生物進(jìn)行鑒定和交流11.1基本理論第2頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一.M分類(lèi)學(xué)三個(gè)組成部分分類(lèi)(classification)鑒定(identification或determination)命名(nomenclature)根據(jù)一定的分類(lèi)原則對(duì)M進(jìn)行分群歸類(lèi)，根據(jù)相似性或相關(guān)性水平排列成系統(tǒng)，并對(duì)各個(gè)分類(lèi)群的特征進(jìn)行描述，以便查考和對(duì)未被分類(lèi)的微生物進(jìn)行鑒定。(根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)的過(guò)程)借助于現(xiàn)有的微生物分類(lèi)系統(tǒng)，通過(guò)特征測(cè)定，確定未知的、或新發(fā)現(xiàn)的、或未明確分類(lèi)地位的微生物所應(yīng)歸屬分類(lèi)群的過(guò)程。(根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)確定未知微生物分類(lèi)歸屬的過(guò)程)

根據(jù)命名法規(guī)，給每一個(gè)分類(lèi)群一個(gè)專(zhuān)有的名稱(chēng)

第3頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二.分類(lèi)單元及其等級(jí)界(亞界)

門(mén)(亞門(mén))

綱(亞綱)

目(亞目)

科(亞科)

屬(亞屬)

種(亞種)第4頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六根據(jù)CarlWoese的理論，現(xiàn)在還在界之上使用域(domain)，即：古生菌域、細(xì)菌域、真核生物域。生命世界的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)狀圖第5頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.種(species):

物種，生物分類(lèi)中基本的分類(lèi)單元和分類(lèi)等級(jí)。具有高度特征相似性的菌株群，這個(gè)菌株群與其他類(lèi)群的菌株有很明顯的區(qū)別。

DNA雜交同源性在60-70%以上;或者

16SrRNA序列同源性達(dá)97%以上的菌株定為一個(gè)種.種的具體代表：稱(chēng)為“模式種”（typespecies）第6頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.亞種(subspecies):是正式分類(lèi)單元中地位最低的分類(lèi)等級(jí)

當(dāng)某一個(gè)種內(nèi)的不同菌株存在少數(shù)明顯而穩(wěn)定的變異特征或遺傳性狀而又不足以區(qū)分成新種時(shí)，可以將這些菌株細(xì)分成兩個(gè)或更多的小的分類(lèi)單元--亞種。新種：新被鑒定的種發(fā)表時(shí)應(yīng)在其學(xué)名后標(biāo)上sp.nov.的符號(hào)，新種發(fā)表前應(yīng)將其模式菌株的培養(yǎng)物存放在一個(gè)永久性的保藏機(jī)構(gòu)，并應(yīng)允許研究人員從中取得該菌種。美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（ATCC）、德國(guó)微生物及細(xì)胞保藏中心（DSM）

國(guó)際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)雜志（IJSB）

第7頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六型(form或type)

常指亞種以下的細(xì)分。當(dāng)同種或同亞種不同菌株之間的性狀差異，不足以分為新的亞種時(shí)，可以細(xì)分為不同的型。例如：抗原特征的差異，分為不同的血清型；對(duì)噬菌體裂解反應(yīng)的不同，分為不同的噬菌體型第8頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.菌株(strain)從自然界中分離得到的任何一種微生物的純培養(yǎng)物都可以稱(chēng)為一個(gè)菌株；用實(shí)驗(yàn)方法(如通過(guò)誘變)所獲得的某一菌株的變異型，也可以稱(chēng)為一個(gè)新的菌株，以便與原來(lái)的菌株相區(qū)別。模式菌株（typestrain）：按照命名法則的要求，當(dāng)命名一個(gè)新種時(shí)，需要指定一個(gè)菌株作為這個(gè)種的命名模式，這個(gè)被指定的菌株稱(chēng)為模式菌株。是指一定時(shí)間一定空間內(nèi)微生物的細(xì)胞群或生長(zhǎng)物。3.培養(yǎng)物（culture)第9頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三.微生物的命名

命名：菌種的科學(xué)名稱(chēng)。菌種的學(xué)名是按照《國(guó)際細(xì)菌命名法規(guī)》命名的國(guó)際學(xué)術(shù)界公認(rèn)，并通用的名稱(chēng)。命名原則（雙名法）：學(xué)名=屬名+種名加詞+（首次定名人）+現(xiàn)名定名人和現(xiàn)名定名年份規(guī)定與常識(shí)：屬名，首字母大寫(xiě)、單數(shù)、斜體。種名加詞，首字小寫(xiě)、斜體。第10頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六學(xué)名=屬名＋種的加詞＋（首次定名人）＋現(xiàn)名定名人＋定名年份

必要，用斜體排字可省略，均用正體排字例1：大腸埃希氏菌（簡(jiǎn)稱(chēng)大腸桿菌）Escherichiacoli(Migula)CastellanietChalmers1919例2：金黃色葡萄球菌StaphylococcusaureusRosenbach1884第11頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六在前后有兩個(gè)或數(shù)個(gè)學(xué)名排在一起，且在其屬名相同的情況下，后一學(xué)名中的屬名可縮寫(xiě)成一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)字母，其后加一點(diǎn)。如：

Bacillus可寫(xiě)成“B．”或“Bac．”；

Pseudomonas可寫(xiě)成“P．”或“Ps．”；

Aspergillus可寫(xiě)成“A．”或“Asp．”等。第12頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六在實(shí)際工作中，有時(shí)篩選到一個(gè)有用的菌種，其屬名很易確定，但種名還未確定。在這種情況下，當(dāng)發(fā)表論文或進(jìn)行學(xué)術(shù)交流時(shí)，其種的加詞暫時(shí)可以用“sp．”（正體字）代替。例如：

“Bacillussp．”即表示一個(gè)尚未定出種名的芽孢桿菌，可譯為“一種芽孢桿菌”；

“Bacillusspp．”（spp．為species復(fù)數(shù)的簡(jiǎn)寫(xiě)）表示一批尚未定種名的芽孢桿菌，故可譯為“若干芽孢桿菌”。第13頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六亞種名:三元式組合屬名+種名加詞+subsp.亞種名加詞Alcaligenesdenitrificanssubsp.xylosoxydans反硝化產(chǎn)堿桿菌氧化木糖亞種Bacillussubtilussubsp.nigar枯草芽孢桿菌黑色亞種第14頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)

Bergey’sManualofSystematicBacteriology

《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》1984~1989第一版（4卷）(以DNA、rRNA為分類(lèi)依據(jù))2000~第二版（5卷）(以DNA、rRNA、蛋白質(zhì)序列分析為分類(lèi)依據(jù))第15頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六Bacillussp.BacillusthuringiensisEscherichiacoliMethanococcusjannaschiiPenicilliumSaccharomycescerevisiaeStaphylococcusaureusStreptomyces第16頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六細(xì)菌分類(lèi)系統(tǒng)----Bergey’sManual鑒定系統(tǒng)：

Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology

《伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》

1923年，細(xì)菌學(xué)家DavidBergey

1974年，第8版

1994年,第9版

四.微生物分類(lèi)系統(tǒng)第17頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六真菌分類(lèi)系統(tǒng)

Hawksworth,D.L.etal.AinsworthandBisby，sDictionaryofFungi《安·貝氏菌物詞典》第18頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六Ainsworth分類(lèi)系統(tǒng)第八版（1995年）把菌物列入真核生物域的3個(gè)界中，即：第19頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六11.2微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)

主要步驟獲得純培養(yǎng)物測(cè)定一系列必要的鑒定指標(biāo)查找權(quán)威性菌種鑒定手冊(cè)第20頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

分子生物學(xué)的發(fā)展，使我們不僅可以根據(jù)表型特征，而且可以從分子水平上，通過(guò)研究和比較微生物乃至整個(gè)生物界的基因型特征來(lái)探討生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)行分類(lèi)鑒定。

第21頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六進(jìn)化的測(cè)量指征

20世紀(jì)70年代前：主要依據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、行為習(xí)性等表型特征判斷它們之間的親緣關(guān)系。20世紀(jì)70年代后：主要是分析和比較生物大分子的結(jié)構(gòu)特征，特別是蛋白質(zhì)、RNA和DNA的分子序列，作為判斷各類(lèi)微生物乃至所有生物進(jìn)化關(guān)系的主要特征。第22頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一經(jīng)典分類(lèi)鑒定法指長(zhǎng)期以來(lái)在微生物常規(guī)鑒定中普遍采用的一些形態(tài)、生理、生化、生態(tài)、生活史、血清學(xué)反應(yīng)等指標(biāo)。第23頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六不同微生物的不同重點(diǎn)鑒定指標(biāo)例：細(xì)菌——形態(tài)、生理、生化遺傳等指標(biāo)放線(xiàn)菌和酵母菌——形態(tài)和生理特征并用霉菌等形體較大的真菌——以形態(tài)特征為主例如：沙門(mén)氏菌（Salmonellaspp.）與大腸桿菌（E.coli）按表型特征分為兩個(gè)屬，二者的16SrRNA序列同源性約90%，按照目前的考慮，它們應(yīng)歸于同一個(gè)屬，第24頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六形態(tài)和生理生化特征是最常用的細(xì)菌分類(lèi)、鑒定指標(biāo)第25頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六商品化的細(xì)菌鑒定試劑盒有API系統(tǒng)、Enterotube系統(tǒng)等。第26頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六微生物的快速分類(lèi)鑒定方法簡(jiǎn)易化、微量化、快速化第27頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第28頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第29頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（一）氨基酸序列和蛋白分析（二）核酸的堿基組成和分子雜交（三）rRNA寡核苷酸序列分析二微生物分類(lèi)鑒定中的現(xiàn)代方法第30頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（一）氨基酸的順序和蛋白質(zhì)的分析

蛋白質(zhì)是基因的產(chǎn)物,.蛋白質(zhì)的氨基酸順序直接反映mRNA順序而與編碼基因密切相關(guān).

因此,可以通過(guò)對(duì)某些同源蛋白質(zhì)氨基酸順序的比較來(lái)分析不同生物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,序列相似性越高,其親緣關(guān)系愈近.

第31頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六核酸的堿基組成和分子雜交1.DNA堿基比例的測(cè)定每一個(gè)微生物物種的DNA中的(G+C)mol%的數(shù)值是恒定的，因此可以作為判定的微生物間親緣關(guān)系的依據(jù)。親緣關(guān)系密切、表型高度相似的微生物往往有相似的（G+C）mol%。此項(xiàng)差異超過(guò)5%時(shí)，就不可能屬于同一種；相差超過(guò)10%時(shí)，則可為不同的屬。第32頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.核酸分子雜交法核酸的堿基組成和分子雜交DNA-DNA同源性在60%~70%以上者，屬同一種；同源性不到50%者，為不同種。

第33頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（三）rRNA寡核苷酸序列分析一種通過(guò)分析原核或真核細(xì)胞中最穩(wěn)定的rRNA寡核苷酸序列同源行程度,以確定不同生物間的親緣關(guān)系和進(jìn)化譜系的方法第34頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

rRNA的序列分析

16SrRNA(18SrRNA)所以被普遍公認(rèn)為是一把好的譜系分析的“分子尺”(1)rRNA具有重要且恒定的生理功能。(2)在16SrRNA分子中，高度保守、中度保守和高度變化的序列區(qū)域，適用于進(jìn)化距離不同的各類(lèi)生物親緣關(guān)系的研究；(3)16SrRNA分子量大小適中，在細(xì)胞中含量大(約占細(xì)胞中RNA的90%)，便于分析。(4)16SrRNA(