微生物的分类及其分类方法.doc

第三章 微生物的分类及其分类方法 本章的核心内容是微生物的分类单元、微生物的命名法则；目前国内外最权威的原核微生物分类系统；用于分离菌株分类鉴定的方法和技术；微生物菌种的保藏。 微生物的分类单元有界、门、纲、目、科、属、种；微生物的命名依林奈氏双名法法则进行； 《伯杰氏细菌学鉴定手册》 ， 《伯杰氏系统细菌学手册》是当今进行细菌鉴定的最权威的手册；微生物分离菌株的分类鉴定有经典分类鉴定法、数值分类鉴定法、化学分类鉴定法、遗传学分类鉴定法， DNA中GC mol%分析、DNA-DNA杂交、DNA-rRNA杂交、16Sr RNA(16S rDNA)寡核苷酸的序列分析，微生物系统发育地位分析等不同层次的技术方法。微生物菌种的保藏对于研究和发酵生产都具有不可忽视的意义。保藏方法可依不同条件选择不同方法。 第一节 微生物的分类单元和命名 ?分类是人类认识微生物，进而利用和改造微生物的一种手段，微生物工作者只有在掌握了分类学知识的基础上，才能对纷繁的微生物类群有一清晰的轮廊，了解其亲缘关系与演化关系，为人类开发利用微生物资源提供依据。 微生物分类学 (microbial taxonomy) 是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) 的科学，它的具体任务有三，即分类 (classification) 、命名 (nomenclature) 和鉴定 (identification) 。分类指的是根据相似性或亲缘关系，将一个有机体放在一个单元中。命名是按照国际命名法规给有机体一个科学名称。鉴定则是确定一个新的分离物是否归属于已经命名的分类单元的过程。因此，概括来说，微生物分类学是对各个微生物进行鉴定，按分类学准则排列成分类系统，并对已确定的分类单元进行科学命名的科学。 一、微生物的分类单元 微生物的主要分类单位，依次为界 (kingdom) 、门（ phylum 或 division ）、纲 (class) 、目 (order) 、科 (fami1y) 、属 (genus) 、种 (species) 。其中种是最基本的分类单位。具有完全或极多相同特点的有机体构成同种。性质相似、相互有关的各种组成属。相近似的届合并为科。近似的科合并为目。近似的目归纳为纲。综合各纲成为门。由此构成一个完整的分类系统。以下以柠檬浮霉状菌为例加以说明。 另外，每个分类单位都有亚级，即在两个主要分类单位之间，可添加“亚门”、“亚纲”、“亚目、”“亚科”等次要分类单位。在种以下还可以分为亚种、变种、型、菌株等。 属是科与种之间的分类单元，通常包含具有某些共同特征和关系密切的种。 Goodfellow 和 ODonnell(1993) 提出 DNA 的 G+C mol% 差异≤ 10 ％ ~12 ％及 16S rDNA 的序列同源性≥ 95 ％的种可归为同一属。 种 (species) 关于微生物“种”的概念，各个分类学家的看法不一，例如伯杰氏 (Bergey) 给种的定义是：“凡是与典型培养菌密切相同的其他培养菌统一起来，区分成为细菌的一个种。”因此，它是以某个“标准菌株”为代表的十分类似的菌株的总体。种是以群体形式存在的。种有着不同的定义，在微生物学中较常见有生物学种（ biological species ， BS ），进化种 (evolutionary species ， ES) 和系统发育种（ phylogenetic species ， PS ）等不同的物种概念。 1986 年斯坦尔 (Stanier) 给种下了定义：“一个种是由一群具有高度表型相似性的个体组成，并与其他具有相似特征的类群存在明显的差异。”但这个定义仍无量化标准。 1987 年，国际细菌分类委员会颁布， DNA 同源性≥ 70 ％，而且其 T m ≤ 5 ℃的菌群为一个种，并且其表型特征应与这个定义相一致。 1994 年 Embley 和 Stackebrandt 认为当 16S rDNA 的序列同源性≥ 97 ％时可认为是一个种。 亚种 (subspecies) 在种内，有些菌株如果在遗传特性上关系密切，而且在表型上存在较小的某些差异，一个种可分为两个或两个以上小的分类单位，称为亚种。它们是细菌分类中具有正式分类地位的最低等级。根据 T m 值在 DNA 杂交中的频率分布，有些证据表明，亚种的概念在系统发育上是有效的，而且能与亚种以下的变种概念相区别。后者仅是依据所选择的“实用”属性而决定，并不被 DNA 组成所证明。 亚种以下的分类等级 通常表示能用某些特殊的特征加以区别的菌株类群。例如，在细菌分类中，以生物变型 (biovar) 表示特殊的生化或生理特征，血清变型 (serovar 结构的不同，致病变型 (pathovar) 表