【国家级精品课程】-浙江大学-《微生物学》-第十四章 原核微生物的分类、鉴定和菌种保藏1.ppt

1、第十四章 微生物学Microbiology 微生物的分类单元和命名微生物的分类单元和命名 原核微生物分类系统原核微生物分类系统 微生物的分类鉴定方法微生物的分类鉴定方法 微生物菌种的保藏微生物菌种的保藏 第一节第一节微生物的分类和命名微生物的分类和命名Microbial Classification and Nomenclature 分类学的功能鉴定鉴定(identification)分类分类(classification)命名命名(nomenclature)微生物分类学(Microbial taxonomy)：一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类单元或分类群(taxon)的科

2、学。生命的演化生命的演化细细 菌菌 化化 石石DomainKingdomPhylumClassOrderFamilyGenusSpecies微生物主要微生物主要分类单位分类单位亚种变种菌株菌株 Strain分类单位分类单位藻类藻类细菌细菌真菌真菌原生动物原生动物门-phyta 亚门-phytina -mycotina 纲-phyceae -mycetes 亚纲-phycidae -mycetidae 目-ales -ales -ales 亚目-ineae -ineae -ineae 超科-oidea 科-aceae -aceae -aceae -idae 亚科-oideae -oideae -

3、oideae -inae 族-eae -eae -eae -ini 亚族-inae -inae -inae 微生物分类各级单元拉丁学名后缀微生物分类各级单元拉丁学名后缀 微生物命名与其他生物一样，采用Linnaeus氏双名法属名：用一个单数主格名词或当作名词用的形容词来表示，斜体、首字母要大写。 Bacillus（芽孢杆菌属） Clostridium（梭菌属） Salmonella（沙门氏菌属）属名可源自科学家、地名、微生物形态、生理或其他区别于其他微生物的特征微生物学名微生物学名种名种名属名属名种名种名Staphylococcus aureus Rosenbach 1884 属名：葡萄球菌属

4、名：葡萄球菌 种名：金黄色种名：金黄色 命名人的姓命名人的姓 命名年份命名年份 For examplePeptostreptococcus foetidus (Veillon) Smith属名：消化链球菌种名：恶臭原命名者改名者当泛指某一属细菌而不特指该属中任何一个种（或未定种名）时，可在属名后加sp.（1种）或spp.（多个种）表示，如：Streptomyces sp.（一种链霉菌），Micrococcus spp.(某些微球菌）。种名可源自科学家、地名、微生物形态、生理或其种名可源自科学家、地名、微生物形态、生理或其他区别于其他微生物的特征的形容词他区别于其他微生物的特征的形容词亚种名：三

5、元式组合，由属名、种名加词和亚种名加词构成。Alcaligenes denitirficans subsp. xylosoxydans属名种名加词subspecies亚种名加词（产碱杆菌属）（反硝化的）缩写（亚种）（氧化木糖的）该亚种可译为：反硝化产碱氧化木糖亚种 细菌系统分类也像其他生物分类一样采用“模式概念”。 种和亚种指定模式菌株（type strain）；亚属和属指定模式种（type species）；属以上至目级分类单元指定模式属（type genus）。 当某一菌株被鉴定为一个新种或新的亚种时，该菌株就应指定为该种或该亚种的模式菌株；如果有几个菌株同时被鉴定为一个新种或亚种，则必须

6、指定一个较有代表性的菌株作为该种或亚种的模式菌株。 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，以便备查考和索取。模式种和模式属的确定也大体如此。 根据细菌命名法规的规定，有效发表新的细菌名称应在公开发行的刊物上进行，在菌种目录、会议记录、会议论文摘要的均不能视为有效发表。 若新名称是在国际系统细菌学杂志（IJSB）以外的其他杂志上发表的，要取得国际上承认和学名优先权，还必须经过新名称的合格化发表，即将有效发表的英文附本送交IJSB审查，被认为合格后，在该杂志上定期公布，命名日期即从公布之日算起，否则不算合格发表，也不能取得国际上的承认。 发表新种名称时，应在新种名称之后加上所属新分类等级的缩写词，如新目

7、“ord. nov.”、新属“gen. nov.”、新种“sp. nov.”等。例如，Pyrococcus furiosus sp. nov. 表明该菌（猛烈火球菌）是一个新发表的种。 国际上最著名的微生物分类浏览器国际上最著名的微生物分类浏览器国际上最著名的微生物分类浏览器国际上最著名的微生物分类浏览器群体遗传结构群体遗传结构 分子进化分子进化 分类学分类学 系统发育关系系统发育关系 分子系统学分子系统学基于基于16S rDNA /18S rDNA 碱基序列的保守性碱基序列的保守性 细菌域的系统发育树细菌域的系统发育树（Madigan et al., Brock Biology of Mic

8、roorganisms, Tenth edition, 2003） 古菌域的系统发育树古菌域的系统发育树(同上同上)1994年，伯杰氏细菌学鉴定手册第九版出版 ;该书的目的只是为了鉴别那些已被描述和培养的细菌，并不把系统分类和鉴定信息结合起来；内容的编排严格按照表型特征，所选择的排列是实用的，为了有利于细菌的鉴定，并不试图提供一个自然分类系统；手册抽取了伯杰氏系统细菌学手册四卷的表型信息，并包括了尽可能多的新的分类单元，其有效发表的截止日期是1991年1月。 细菌中的变形菌纲类细菌细菌中的变形菌纲类细菌 ( () 第二节第二节微生物的鉴定Mi

9、crobial Identification经典分类鉴定法经典分类鉴定法 遗传学分类法遗传学分类法 微生物鉴定微生物鉴定的技术与方法的技术与方法数值分类法数值分类法 化学分类法化学分类法 传统细菌分类传统细菌分类使用表型学方使用表型学方法法 The VITEK Test Card is the size of a playing card and is made up of 30 or 45 microwells containing either identification substrates or antimicrobics. VITEK offers a wide range of

10、cards for the identification and susceptibility testing of most organisms encountered in the laboratory. Biochemical profile and identification of strain MR4 by Vitek Vitek GNI+ system生物化学反应/酶/底物Vitek GNI+生物化学反应/酶/底物Vitek GNI+氧化酶-生长控制+精氨酸脱氢酶-七叶灵水解+脲酶-植物糖苷+赖氨酸脱羧酶+发酵/氧化自：色氨酸脱胺酶-葡萄糖+鸟氨酸脱羧酶-麦芽糖+柠檬酸盐的利用+

11、甘露醇+丙二酸盐的利用+木糖+乙酰胺的利用-棉籽糖+产H2S-山梨醇+O-硝基苯基-D半乳糖吡喃糖苷+蔗糖+乳糖+在下列条件下进行葡萄糖发酵肌醇+p-羟苯基丙烯-核糖醇+多粘菌素B抗性-鼠李糖+抗2,4,4-三氯-2-对羟基联苯-阿拉伯糖+鉴定结果（根据Vitek系统，鉴定菌种相似率）肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae ）和产酸克雷伯氏菌（Klebsiella oxytoca） 95, 产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes） 3+, 阳性反应; -, 阴性反应.6个细菌菌株的遗传相似矩阵图 根据相似矩阵图转换的相似关系树状谱细胞成份细胞成份分析内容分

12、析内容在分类水平上的作用在分类水平上的作用细胞壁肽聚糖结构种和属多糖胞壁酸膜脂肪酸种和属极性类脂霉菌酸类异戊二烯苯醌蛋白质氨基酸序列分析属和属以上单位血清学比较电泳图酶谱代谢产物脂肪酸 种和属全细胞成分分析热解气液色谱分析 种和亚种热解质谱分析DNA中中G+C mol%分析分析 遗遗 传传 学学 分分 类类 法法DNA-DNA杂交杂交 DNArRNA杂交杂交 16S rRNA(16S rDNA)寡核苷酸的寡核苷酸的序列分析序列分析核酸杂交核酸杂交Variable regionsConserved regions 分离菌株的16S rDNA序列与相关已知定位菌株的16S rDNA序列之间的同源性

13、比较：98应考虑为同种，9597应考虑为不同种，95%应考虑为不同属。 测定了分离菌株的16S rRNA基因序列，提交NCBI注册获得注册号。用Blast搜索软件从GenBank、EMBL和DDBJ等公共数据库中进行相似性搜索，调出相似性最高的相关菌株的16S rRNA基因序列，并调出相关属有效发表种典型菌株的有效序列，用相关软件进行序列比对、相似性计算、进化距离矩阵计算、聚类分析和系统进化树构建等系统发育分析。 根据分离菌株与已知菌株（属中根据分离菌株与已知菌株（属中的典型种，种中的典型菌株）之的典型种，种中的典型菌株）之间的间的DNA-DNA杂交率结果，判定杂交率结果，判定分离菌株与属的典

14、型种或种的典分离菌株与属的典型种或种的典型菌株的同源性，是否系新菌株型菌株的同源性，是否系新菌株或新种。或新种。保藏要求保藏要求随时可提供保持随时可提供保持有原始特性的菌种有原始特性的菌种高质量保藏高质量保藏广泛收集菌种广泛收集菌种将微生物菌种保存于不利于微生物活跃生长和代谢的将微生物菌种保存于不利于微生物活跃生长和代谢的不良环境中，使微生物代谢速率极为缓慢或处于休眠不良环境中，使微生物代谢速率极为缓慢或处于休眠状态。而一旦恢复所保存菌种生长的正常环境和营养状态。而一旦恢复所保存菌种生长的正常环境和营养条件，即可获得具有高生理活性和保持原种优良性状条件，即可获得具有高生理活性和保持原种优良性状的菌种培养物。的菌种培养物。菌种菌种培