新版微生物的分类

微生物分类学（microbialtaxonomy）是一门按微生物亲缘关系把它们安排成条理清楚各种分类单元或分类群（taxon）科学它详细任务有三即分类（classification）判定（identification）命名（nomenclature）新版微生物的分类第1页生物分类二种基本标准：a）依据表型(phenetic)特征相同程度分群归类，这种

表型分类重在应用，不包括生物进化或不以反应生

物亲缘关系为目标。b）按照生物系统发育相关性水平来分群归类，其目标

是探寻各种生物之间进化关系，建立反应生物系

统发育分类系统。从进化论诞生以来，已经成生物学家普遍接收分类标准生物系统学(systematics)新版微生物的分类第2页章节内容第一节

通用分类单元系统分类单元、种概念、学名、亚种第二节

微生物在生物界地位生物界级分类学说、五界系统、三域学说及其发展、※微生物进化第三节

各大类微生物分类系统纲要原核微生物分类系统纲要、※真菌分类系统纲要第四节

微生物判定经典分类判定方法、当代分类判定方法。

新版微生物的分类第3页命名(nomenclature)：是依据命名法规，给每一个分类群一个专有名称；判定(identification或determination)：借助于现有微生物分类系统，经过特征测定，确定未知、或新发觉、或未明确分类地位微生物所应归属分类群过程。分类(classification)：依据一定标准对微生物进行分群归类，依据相同性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群特征进行描述，方便查考和对未被分类微生物进行判定；第一节

通用分类单元新版微生物的分类第4页一、分类单元及其等级界

（Kingdom）

门

（Phylum）纲（Class）

目（Order）

科（Family）

属（Genus）

种（Species）

依据CarlWoese理论，现在还在界之上使用域(domain)（把全部生物先分为古生菌域、细菌域和真核生物域，域下面再分界。）

新版微生物的分类第5页惯用细菌分类学术语：1）培养物(culture)：一定时间一定空间内微生物细胞群或生长

物。如微生物斜面培养物、摇瓶培养物等。2）菌株(strain)：从自然界中分离得到任何一个微生物纯培养物都能够称为微生物一个菌株；用试验方法(如经过诱变)所取得某一菌株变异型，也能够称为一个新菌株，方便与原来菌株相区分。新版微生物的分类第6页3）型(form或type)：常指亚种以下细分。当同种或同亚种不一样菌株之间性状差异，不足以分为新亚种时，能够细分为不一样型。比如抗原特征差异分为不一样血清型；对噬菌体裂解反应不一样分为不一样噬菌型等菌株与型区分：菌株之间不存在判别性特征差异，命名不一样菌株无需分类学依据，不一样型细菌之间存在判别性特征差异，命名或判定不一样型必需有分类学依据。新版微生物的分类第7页4）种（species）：

物种，生物分类中基本分类单元高等生物中，“生殖隔离”被看作是区分物种标准微生物种：含有高度特征相同性菌株群，这个菌株群与其

他类群菌株有很显著区分。新版微生物的分类第8页二、微生物命名双名法，由二个拉丁字或希腊字或拉丁化了其它文字组成，普通用斜体表示属名在前，普通用拉丁字名词表示，字首字母大写种名在后，惯用拉丁文形容词表示，全部小写若所分离菌株只判定到属，而未判定到种，可用sp.来表示，比如

Bacillussp.spp.复数新版微生物的分类第9页例1：大肠埃希氏菌（简称大肠杆菌）

Escherichiacoli（Migula）CastellanietChalmers1919例2：枯草芽孢杆菌（简称枯草杆菌）

Bacillussubtilis（Ehrenberg）Cohn1872新版微生物的分类第10页因为细菌分类单元划分缺乏一个易于操作统一标准，为了降低因采取不一样标准界定分类单元所造成混乱，细菌系统分类也像其它生物分类一样采取“模式概念”种和亚种指定模式菌株（typestrain）；亚属和属指定模式种（typespecies）；属以上至目级分类单元指定模式属（typegenus）；模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，方便备查考和索取。新版微生物的分类第11页第二节

微生物在生物界地位一、生物界级分类学说两界系统三界系统四界系统五界系统六界系统新版微生物的分类第12页二、三域学说及其发展新版微生物的分类第13页选取16SrRNA进行研究主要原因是：16SrRNA普遍存在于原核生物和真核生物细胞中，故可用以比较它们在进化上相互联络；16SrRNA有主要且恒定生理功效；在细胞中含有较大量易于提取rRNA；rRNA基因在细胞中不像质粒DNA那样会转移，而是稳定；新版微生物的分类第14页5.16SrRNA分子中一些碱基次序非常保守，以致在30多亿年进化中仍保持着原初状态，而不像另一些次序那样改变很大，所以可用作探索自古至今生物主要进化历程；6.16SrRNA分子量适中，在核糖体所含三种rRNA中，其核苷酸数分别约为2900、1540和120个，其中16SrRNA不但核苷酸数适中，而且信息量较大且易于分析，故是理想研究材料。新版微生物的分类第15页三、rRNA和系统发育树1.rRNA序列和进化培养微生物提取并纯化rRNArRNA序列测定分析比较微生物之间系统发育关系新版微生物的分类第16页2.特征序列或序列印记（signaturesequence）经过对rRNA全序列资料分析比较（尤其是采取计算机）发觉在不一样种群水平上特异特征性寡核苷酸序列，或在一些特定序列位点上出现单碱基印记。特征序列有利于快速确定某种微生物分类归属，或建立新分类单位。新版微生物的分类第17页3.系统发育树(phylogenetictree)

经过比较生物大分子序列差异数值构建系统树称为分子系统树，其特点是用一个树状分枝图型来概括各种(类)生物之间亲缘关系。新版微生物的分类第18页1）生命第三种形式——古生菌动物界和植物界原核生物和真核生物（20世纪60年代）古细菌(archaebacteria)真细菌(Eubacteria)真核生物(Eukaryotes)（1977，CarlWoese）Bacteria(细菌)Archaea(古生菌)Eukarya(真核生物)（1990，CarlWoese）原核生物界（Kingdom）域（domain）新版微生物的分类第19页2）建立16SrRNA系统发育树意义a）使生物进化研究范围真正覆盖全部生物类群；传统生物进化研究主要基于复杂形态学和化石记载，所以多限于研究后生生物，而后者仅占整个生物进化历程1/5b）提出了一个全新正确衡量生物间系统发育关系方法；c）对探索生命起源及原始生命发育进程提供了线索和理论依据；d）突破了细菌分类仅靠形态学和生理生化特征限制，建立了全

新分类理论；e）为微生物生物多样性和微生物生态学研究建立了全新研究理

论和研究方法，尤其是不经培养直接对生态环境中微生物进

行研究。新版微生物的分类第20页不可培养微生物（unculturedmicroorganisms）

从环境中直接分离并克隆rRNA基因并分析其序列和在分子进化树上位置等方法而发觉当前尚不能在人工条件下取得培养微生物。不可培养微生物与生物多样性新版微生物的分类第21页3）三（界)域生物主要特征三界理论即使是依据16SrRNA序列比较提出，但其它特征比较研究结果也在一定程度上支持了三界生物划分。新版微生物的分类第22页第三节

各大类微生物分类系统纲要二

、真菌（菌物）分类系统介绍一、

原核微生物分类系统新版微生物的分类第23页一、

原核微生物分类系统（一）《伯杰氏判定细菌学手册》(Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology)美国宾夕法尼亚大学细菌学教授伯杰(D.Bergey)(1860-1937)伯杰氏手册:是当前进行细菌分类、判定最主要参考书，其特点是描述非常详细，包含对细菌各个属种特征及进行判定所需做试验详细方法。新版微生物的分类第24页1923年以来已出至第九版(1994)；第九版伯杰氏细菌判定手册设置35个群，将古细菌部改编为5个群，全书描写了约500个属。划分为四大类：

第一类

具细胞壁革兰氏阴性真细菌

第二类

具细胞壁革兰氏阳性真细菌

第三类

无细胞壁真细菌

第四类

古菌

伯杰氏细菌判定手册新版微生物的分类第25页（二）伯杰氏系统细菌学手册(Bergey’sManualofSystematicBacteriology)第8版1984年问世，至1989年出齐，共4卷。第二版

由GeorgeGarrity主编分为5卷，从年起陆续出版。这一版纳入了研究核糖体RNA测序所产生发育)分类系统。新版微生物的分类第26页TheBibleofmicrobiologists-Bergey’sManualofSystematicBacteriologyBergey'sManualofDeterminativeBacteriology-1ste1923Bergey’sManualofSystematicBacteriology-2nde新版微生物的分类第27页GroupbNumberofdescribedspeciesEstimatednumberofspeciesNumberofknownspeciesas%oftheestimatednumberPlantAlgaeDicotyledonsFernsMonocotyledonsMossesandliverwortsAnimalBirdsFishesInsectsMammalsNematodesRe[tilesandamphibiansMicroorganismsFungiProkayotesdProtozoaviruses40,000170,00010,00050,00017,00060,00025,00067689,00019,000800,0009,10021,0002,000,000to80.000.000or5,000,000to10,000,000cca.100901to40or8to164,00015,0009,00069,0004,76030,8005,0001,500,00040,000to3,500,0001,000,000130,0004,000500,0009,500ca.10039550.1to12314Worldspeciestotalsbasedondatafrommultiplesources.aaCompiledfromStork(1988),Wilson(1988),Hawksworth(1991a),Bulletal.(1992)andworldConservationMonitoringCenter(1992)bGroupnamesareusedincolloquialandnotintheformaltaxonomicsense.cUpperlimitforpredictionsestimatedonthebasisofbiologicalassociationswithplants.dIncludingArchaeaandBacteria.Upperforpredictionsincludeuncultivatedbacteria.(modifiedfromManfio,1995)新版微生物的分类第28页分类等级已知原核生物种类数目新版微生物的分类第29页

,NCBI新版微生物的分类第30页1产液菌门(Aquificae)2栖热袍菌门(Thermotogae)3热脱硫杆菌门(Thermodesulfobacteria)4异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)5金矿菌门(Chrysiogenetes)6绿曲挠菌门(Chloroflexi)7热微菌门(Thermomicrobia)8硝化螺旋菌门(Nitrospira)9铁还原杆菌门(Deferribacteres)10蓝细菌门(Cyanobacteria)11绿细菌门(Chlorobi)12变形菌门(Proteobacteria)13厚壁菌门(Firmicutes)（低G+C革兰氏阳性菌）

14放线菌门(Actinobacteria)（高G+C革兰氏阳性菌）

15浮霉状菌门(Planctomycetes)16衣原体门(Chlamydiae)17螺旋体门(Spirochaetes)18丝状杆菌门(Fibrobacteres)19酸杆菌门(Acidobacteria)20拟杆菌门(Bacteroidetes)21梭杆菌门(Fusobacteria)22微疣菌门(Verrucomicrobia)23网球菌门(Dictyoglomi)24芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)新版微生物的分类第31页α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)β-变形菌纲(Betaproteobacteria)

γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)ε-变形菌纲(Epsilonproteobacteria)变形菌门(Proteobacteria)新版微生物的分类第32页着色菌目(Chromatiales)酸硫杆状菌目(Acidithiobacillales)黄色单胞菌目(Xanthomonadales)心杆菌目(Cardiobacteriales)硫发菌目(Thiotrichales)军团菌目(Legionellales)甲基球菌目(Methylococcales)海洋螺菌目(Oceanospirillales)假单胞菌目(Pseudomonadales)交替单胞菌目(Alteromonadales)弧菌目(Vibrionales)气单胞菌目(Aeromonadales)肠杆菌目(Enterobacteriales)巴斯德氏菌目(Pasteurellales)γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)新版微生物的分类第33页弧菌目(Vibrionales)

弧菌科(Vibrionaceae)

(Vibrio)弧菌属(Allomonas)(Enhydrobacter)(Listonella)(Photobacterium)(Salinivibrio)

新版微生物的分类第34页VibriosHighlyabundantinmarineenvironmentGramnegative,straightorcurvedrodsMotilebyoneormorepolarflagellaGiveapositiveoxidasetestMostspeciescangrowonTCBSMostspeciesaresensitivetothevibriostaticagentO/129HavebotharespiratoryandafermentativetypeofmetabolismSodiumionsstimulatethegrowthofallspeciesandareanabsoluterequirementformostspecies新版微生物的分类第35页BiodiversityofVibrio1974Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology8thedition:5species1984Bergey’sManualofSystematicBacteriology1thedition:20species1994Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology9thedition:34speciesBergey’sManualofSystematicBacteriology(Volume2)2thedition:around63species新版微生物的分类第36页VibriospeciesreportedtohavecausedhumandiseaseVibrioalginolyticus Vibriofurnissii Vibriocarchariae Vibriohollisae Vibriocholerae Vibriometschnikovii Vibriocincinnatiensis Vibriomimicus Vibriodamsela VibrioparahaemolyticusVibriofluvialis Vibriovulnificus AnyspeciesofVibriomaybefoundinfaecesaftertheingestionofseafoodorwaterthat containsthem. 新版微生物的分类第37页二

真菌（菌物）分类系统介绍Ainsworthetal(1973)

V.Arx(1981)真菌字典（1983）Kendrick(1992)真菌字典（1995）Alexopoulos&Mins(1996)新版微生物的分类第38页黏菌门：黏菌纲

根肿菌纲

真菌门：鞭毛菌亚门：壶菌纲

丝壶菌纲

卵菌纲

接合菌亚门：接合菌纲

毛菌纲

子囊菌亚门：半子囊菌纲

不整囊菌纲

核菌纲

盘菌纲

腔菌纲

虫囊菌纲

担子菌亚门

：冬孢菌纲

层菌纲

腹菌纲

半知菌亚门：

芽孢纲

丝孢纲

腔孢纲

真

菌

界（1995）新版微生物的分类第39页第四节

微生物分类判定方法生物分类传统指标分子生物学指标

微型、简便、快速或自动化判定技术细菌数值分类

新版微生物的分类第40页形态学特征生理学特征生态学特征

从不一样层次，用不一样学科技术方法来研究和比较不一样微生物细胞、细胞组分或代谢产物，从中发觉反应微生物类群特征资料。生物分类传统指标新版微生物的分类第41页一、形态学特征培养特征、运动性、特殊细胞结构、细胞形态及其染色特征、等等微生物分类和判定主要依据之一：a）易于观察和比较，尤其是真核微生物和含有特殊

形态结构细菌；b）许多形态学特征依赖于多基因表示，含有相对

稳定性；新版微生物的分类第42页二、生理生化特征与微生物酶和调整蛋白质本质和活性直接相关；代谢产物等营养类型；与氧关系；对温度适应性；对pH适应性；对渗透压适应性；酶及蛋白质都是基因产物；对微生物生理生化特征比较也是对微生物基因组间接比较；测定生理生化特征比直接分析基因组要轻易得多；新版微生物的分类第43页API20E：发酵型革兰氏阴性杆菌，可对98种革兰氏阴性肠道杆菌进行准

确判定。API20NE：非属肠杆菌科，假单胞菌属，不动杆菌属，黄杆菌属、莫拉菌属、弧菌属、气单胞菌属等，包含8个标准化常规测试验和12个同化试验。API-20A：厌氧菌自动化判定技术1、API20细菌数值判定方法当前应用最广泛细菌判定系统，主要含有20种脱水基微型管组成API试验条、试验结果读数表和检测试剂等组成。每个试验条可对1株细菌进行23个生化试验。新版微生物的分类第44页2.

BIOLOG系统依据每种细菌形成各自特有“代谢指纹”图谱为判定依据。其主要由含95种脱水碳源培养基微孔板以及Biolog分析仪组成。它是开放性菌库，用户可自建菌库。分为用于革兰氏阴性（G一）细菌GN板，革兰氏阳性（G+

）细菌GP板和用于酵母菌YE板。当前可判定496种革兰氏阴性菌（GN），312种革兰氏阳性菌（GP），406种厌氧菌（AN），267种酵母菌（YE），以及45种放线菌。新版微生物的分类第45页分子生物学指标DNA碱基因