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北京科技大学
环境工程
微生物学
李冰副教授
微生物的鉴定与群落结构
环境微生物的鉴定
传统方法鉴定微生物
需要对微生物进行分离培养、纯化、染色反应，对个体、菌
落形态特征的观察、生理生化反应特征以及免疫学特性。然后
按分类鉴定手册检索该微生物属种名。整个过程很费时。
Biolog微生物鉴定系统
建立了每种微生物的特征代谢数据库（95种反应）；
鉴定时通过智能软件将待鉴定微生物的表型与数据库参比，即可得出鉴
定结果（好氧、厌氧菌、酵母、真菌）。
优点：简单、快速；
缺点：数据库有限；鉴定结果的准确性需进一步验证。
GENⅢ鉴定板
Biolog微生物鉴定数据库容量是目前世界上最大的，可鉴定
包括细菌、酵母和丝状真菌在内总计2700多种微生物，几乎涵盖
了所有的人类、动物、植物病原菌以及食品和环境微生物。
◼好氧细菌1380多种
革兰氏阴性菌626种
革兰氏阳性菌762种
◼厌氧菌361种
◼酵母267种
◼丝状真菌708种
Biolog鉴定步骤：
分离纯化菌株
平板扩大培养
制备菌悬液
接种和培养鉴定板
读取鉴定结果
Biolog鉴定软件界面
软件能对颜色及浊度进行自动补偿，可排除视觉判断的主观差异。
传统鉴定方法和Biolog均是基于细菌培养的方式进行鉴定，但环境中可培养
微生物的比例很低。
现代微生物鉴定技术
20世纪60年代开始至今，16SrRNA序列分析、高通量测序、基因探针等
综合检测技术加快了鉴定工作的速度。随着微生物基因序列数据库的日益完
善，这些技术成为微生物分类和鉴定极有力的工具。
（1）16SrRNA序列分析
16SrRNA是原核生物核糖体小亚基上的RNA，这段RNA序列在不同
细菌中的结构、功能都具有高度保守性。
提取16srRNA基因片段克隆测序获取16srRNA序列信息数据库比对
菌种鉴定将测出的16srRNA序列与数据库（BlAST）比
对BLAST是由美国国立生物技术信息中心（NCBI）
开发的一个基于序列相似性的数据库有哪些信誉好的足球投注网站程序。
/BLAST/
基于PCR技术的群落信息分析方法
◼变性梯度/温度梯度凝胶电泳技术（DGGE）
◼限制性片段长度多态性技术（RFLP）
◼末端限制性酶切长度片段多态性技术（T-RFLP）
◼单链构象多态性技术（SSCP）
◼随机扩增多态性DNA技术（RAPD）
◼实时荧光定量PCR技术
◼PCR-高通量测序
◼……
基于PCR技术的群落信息分析方法
方法：DNA提取；酶切；电泳或测序
◼DGGE
群落多样性分析
◼RFLP
功能种群结构动态变化
◼T-RFLP
规律研究
◼SSCP
优势种群识别
◼RAPD
◼PCR-测序新基因的发现
◼RT-qPCR
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