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微生物檢測基礎(chǔ)知識(shí)之微生物的分類!

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-03-26  來源:食品微生物檢測
核心提示:微生物分類基礎(chǔ)知識(shí)匯總。
 一、 分類單元及其等級(jí)


分類單元(taxon,復(fù)數(shù)taxa)是指具體的分類群,如原核生物界(Procaryotae)、腸桿菌科(Enterobacteriaceae)枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)等都分別代表一個(gè)分類單元。

 

和其他生物分類一樣,細(xì)菌的分類單元也分為七個(gè)基本的分類等級(jí)(rank或category)或分類階元,由上而下依次是:界、門、綱、目、科、屬、種。在分類中,若這些分類單元的等級(jí)不足以反映某些分類單元之間的差異時(shí)也可以增加亞等級(jí),即亞界、亞門……亞種,在細(xì)菌分類中還可以在科(或亞科)和屬之間增加族和亞族等級(jí)。值得強(qiáng)調(diào)的是,分類單元的的 等級(jí)(階元)只是分類單元水平的概括,它并不代表具體的分類單元。 除上述國際公認(rèn)的分類單元的等級(jí)外,在細(xì)菌分類中,還常常使用非正式的類群術(shù)語。如亞種以下常用培養(yǎng)物、菌株、居群和型;種以上常用群、組、系等類群名稱;近年伍斯還在界上使用域(domain)(他把全部生物分為古生菌域、細(xì)菌域和真核生物域,域下面再分界)把域作為分類單元的最高級(jí)。下面簡要介紹一些常用的類群術(shù)語。

 

培養(yǎng)物(culture),是指一定時(shí)間一定空間內(nèi)微生物的細(xì)胞群或生長物。如微生物的斜面培養(yǎng)物、搖瓶培養(yǎng)物等。如果某一培養(yǎng)物是由單一微生物細(xì)胞繁殖產(chǎn)生的,就稱之為該微生物的純培養(yǎng)物(pure culture)。

 

菌株(strain),從自然界分離得到的任何一種微生物的純培養(yǎng)物都可以稱為微生物的一個(gè)菌株;用實(shí)驗(yàn)方法(如通過誘變)所獲得的某一菌株的變異型,也可以稱為一個(gè)新的菌株,以便與原來的菌株相區(qū)別。菌株是微生物分類和研究工作中最基礎(chǔ)的操作實(shí)體。由于同種或同一亞種的不同菌株之間,某些生物學(xué)特征可能存在一定差異,就某些非鑒別性特征(不是定種或界定亞種的特征)而言,不同菌株可能存在重要差別。因此在實(shí)際工作中,除了注意菌株的種名外,還要注意菌株的名稱。菌株名稱常用數(shù)字編號(hào)、字母、人名、地名等表示。如枯草桿菌ASI.398(Bacillus subtilis ASI.398)和枯草桿菌BF7658(Bacillus subtilis BF7658)分別代表枯草桿菌的兩個(gè)菌株(ASI.398和BF7658分別為菌株的編號(hào)),這兩個(gè)菌株,前者可用于生產(chǎn)蛋白酶,后者則可用于生產(chǎn)淀粉酶。

 

居群(population),population一詞也有人譯為群體、種群或群叢等,是指一定空間中同種個(gè)體的組合。每一個(gè)物種在自然界中的存在,都有一定的空間結(jié)構(gòu),在其分散的、不連續(xù)的居住場所或分布區(qū)域內(nèi),形成不同的群體單元,這些群體單元就稱居群。

 

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,不足以分為心的亞種時(shí),可以細(xì)分為不同的型。例如,按抗原特征的差異分為不同的血清型;按對噬菌體裂解反應(yīng)的不同分為不同的噬菌型等等。由于type一詞既代表型又可代表模式,為避免混淆,現(xiàn)在對表示型的詞作了修改,用-var代替-type。

 

上述亞種以下類群名稱,雖然是非法定的,但卻是普遍使用的習(xí)慣用語,其含義相對而言較明確。在細(xì)菌分類中還常用群(group)、組(section)、系(series)等,這些類群名稱用在不同場合,常常有非常不同的含義,可以是種水平上的類群,也可以代表屬以上的分類單元的集合。如《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌手冊》第一版中,主要根據(jù)表型特征將全部原核生物分為33組。將假單胞菌屬(Pseudomonas)內(nèi)的90個(gè)種分為5組。因此,在閱讀文獻(xiàn)時(shí)應(yīng)注意區(qū)別。下面分別介紹亞種以上等級(jí)正式分類的含義。

 

常用型的屬術(shù)語及其含義

 

生物型 biovar biotype 特殊的生理生化性狀

 

血清型 serovar serotype 不同的抗原特征

 

致病型 pathovar pathotype 對宿主致病性的差異

 

噬菌型 phagovar phagotype lysotype 對噬菌體溶解反應(yīng)的差異

 

形態(tài)型 morphovar morphotype 特殊的形態(tài)學(xué)特征

 

種(species),是生物分類中基本的分類單元和分類等級(jí)。作為分類單元的等級(jí),種的地位低于屬而高于亞種這是十分明確的。種作為分類單元,它指的是“物種”,而物種概念目前還是生物學(xué)中尚未完全解決的問題。在高等生物中,物種通常被看作是彼此雜交能繁殖的自然群體,這個(gè)群體與其它群體在生殖上是隔離的。在這里,“生殖隔離”被看作是區(qū)分物種的標(biāo)準(zhǔn)。由于原核生物缺乏嚴(yán)格意義的有性雜交,盡管也有人根據(jù)能否通過轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、接合等途徑進(jìn)行基因物質(zhì)交換來定種〔稱之為基因種(genospecies)〕但因涉及基因交換機(jī)制的各中障礙,僅根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定種存在許多問題;目前還可根據(jù)基因序列資料來分種,如把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。這一定種標(biāo)準(zhǔn)雖有其科學(xué)性,但在微生物分類中,目前尚難以普遍采用。實(shí)際上,目前微生物分類中已經(jīng)描述的種仍主要是根據(jù)各種特征(其中主要是表型特征)綜合分析劃分的因此微生物的種可以看作是:具有高度特征相似性的菌株群,這個(gè)菌株群與其它類群的菌株有很明顯的區(qū)別。正式由于微生物種的劃分缺乏統(tǒng)一的客觀的標(biāo)準(zhǔn),分類學(xué)上已經(jīng)描述的種潛在著不穩(wěn)定性,有的種可能會(huì)隨著認(rèn)識(shí)的深入分種依據(jù)的變化而進(jìn)行必要的調(diào)整。

 

亞種(subspecies)或變種(vzriety),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)或更多的小的分類單元—亞種。亞種是正式分類單元中地位最低的分類等級(jí)。變種是亞種的同義詞。在《國際細(xì)菌命名法規(guī)》(1976年修訂本)發(fā)表以前,變種是種的亞等級(jí),因“變種”一詞易引起詞義上的混淆,1976年后,細(xì)菌中的亞等級(jí)一律采用亞種,而不再使用變種。

 

屬(genus)是介于種(或亞種)與科之間分類等級(jí),也是生物分類中的基本分類單元。通常是把具有某些共同特征或密切相關(guān)的種歸為一個(gè)高一級(jí)的分類單元,稱之屬。在系統(tǒng)分類中,任何一個(gè)已命名的種都?xì)w屬于某一個(gè)屬。當(dāng)某一個(gè)種與其他相關(guān)屬的種具有重要的區(qū)別時(shí),也可以鑒定為只有一個(gè)種的屬。就一般而言,微生物屬間的差異比較明顯,但屬的劃分也沒有客觀標(biāo)準(zhǔn)。因此,屬水平上的的分類也會(huì)隨著分類學(xué)的發(fā)展而變化,屬內(nèi)所含種的數(shù)目也會(huì)由于新種的發(fā)現(xiàn)或種的分類地位的改變而變化。 屬以上等級(jí)分類單元。像屬的劃分一樣,系統(tǒng)分類中,把具有某些共同特征或相關(guān)的屬歸為更高一級(jí)的分類單元稱為科;再把科歸為目,……余此類推。值得提出的是:在一個(gè)完整的分類系統(tǒng)中,每一個(gè)已命名的種都應(yīng)該歸屬到某一個(gè)屬、科、目、綱、門、界中,但實(shí)際上,許多細(xì)菌類群其科、目等級(jí)的分類學(xué)關(guān)系還不明確,所以有相當(dāng)一部分細(xì)菌的屬未能歸入相應(yīng)的科目中。至于綱、門、界、的劃分,目前也主要出在積累資料的研究探討階段,所以細(xì)菌(原核生物)的分類迄今未能建立一個(gè)完整的分類系統(tǒng),以使各個(gè)分類等級(jí)水平上都有明確的分類位置。

 

 

二、分類單元的命名

 

生物名稱分兩類,一類是區(qū)域性的俗名(vernacular name);另一類是國際上統(tǒng)一使用的名稱,即學(xué)名(scientific name)。

 

俗名是一個(gè)國家或地區(qū)使用的普通名稱,如我們把引起人結(jié)核病的細(xì)菌叫“結(jié)核桿菌”,而英語稱“tubercle bacillus”,而俄語則稱“tyбepkyлёзная палочка”。俗名的優(yōu)點(diǎn)是在一定的區(qū)域內(nèi)通俗易懂便于記憶,但俗名有局限性,尤其是不便于國際間的交流。所以為了使生物分類單元的名稱能在國際上通用,就需要制定一個(gè)為各國生物學(xué)工作者共同遵守的命名法則,即國際生物命名法規(guī),來管理生物分類單元的命名,以確保生物名稱的統(tǒng)一性、科學(xué)性和實(shí)用性。

 

1.分類單元的命名 

所有正式分類單元(包括亞種和亞種以上等級(jí)的分類單元)的學(xué)名,必須用拉丁詞或其他詞源經(jīng)拉丁化的詞名。 

⑴ 屬名 屬名用一個(gè)單數(shù)主格名詞或當(dāng)作名詞用的形容詞來表示,可以是陽性、陰性或中性,首字母要大寫。例如,Bacillus(芽孢桿菌屬)(陽性),拉丁詞,原意為“小桿菌”因該屬菌有芽孢而譯為?把挎吒聳艟?;Clostridium(梭菌屬)(中性),源于希臘詞,原意為“紡錘狀菌”;Salmonella(沙門氏菌屬)(陰性),以美國細(xì)菌學(xué)家D.E.Salmon的姓氏命名。 

⑵ 種名 和其他生物一樣,細(xì)菌的種名也用雙名法(binomial nomenclature)命名,即種的學(xué)名由屬名和種名加詞兩部分組合而成。第一個(gè)次為屬名,首字母要大寫;第二個(gè)詞為種名加詞,常用形容詞(要與屬名性別一致),也可以用人名、地名、病名或其他名詞(名詞用主格或所屬格形式),種名加詞首字母不大寫。例如,Pseudomonas aeruginosa(銅綠色假單胞菌),其中,Pseudomons是屬名(假單胞菌屬)(陰性);aeruginosa是種名加詞,是拉丁語形容詞(陰性),原意為“銅綠色的”;Mycobacterium tuberculosis(結(jié)核分枝桿菌),其中 Mycobacterium是屬名(分枝桿菌屬)系希臘詞源的復(fù)合詞(中性),tuberculosis是種名加詞,是希臘詞和拉丁詞綴合成的名詞所屬格形式,意為“結(jié)核病的”;Bacillus thuringiensis(蘇云金芽孢桿菌),其中 thuringiensis是種名加詞,它是德國地名Thuringia的拉丁語所屬格形式。當(dāng)泛指某一屬細(xì)菌而不特指該屬中任何一個(gè)種(或未定種名)時(shí),可在屬名后加sp.或spp.(某些微球菌)。

 ⑶ 亞種名 亞種名為三元式組合,即由屬名、種名加詞和亞種名加詞構(gòu)成。例如: Alcaligenes denitrificans subsp. xylosoxydans 屬名 種名加詞 subspecies 亞種名加詞 (產(chǎn)堿桿菌屬) (反硝化的) 的縮寫(亞種) (氧化木糖的) 該亞種名可譯為:反硝化產(chǎn)堿桿菌氧化木糖亞種.

 ⑷ 屬級(jí)以上分類單元的名稱 亞科、科以上分類單元的名稱,是用拉丁或其他詞源拉丁化的陰性復(fù)數(shù)名詞(或當(dāng)作名詞用的形容詞)命名,首字母都要大寫。其中細(xì)菌目、亞目、科、亞科、族和亞族等級(jí)的分類單元名稱都有固定的詞尾(后綴)。 此外,在分類單元名稱的后面還可以附上命名人的姓名和命名年號(hào)。例如Staphylococcus aureus Rosenbach 1884,這表明該菌(金黃色葡萄球菌)是由Rosenbach 1884年命名的。 屬、種和亞種等級(jí)的分類單元的學(xué)名在正式出版物中應(yīng)用斜體字印刷,以便識(shí)別。

 

2. 命名模式及其指定 

如前所述,由于細(xì)菌分類單元的劃分缺乏一個(gè)易于操作的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),為了減少因采用不同標(biāo)準(zhǔn)界定分類單元所造成的混亂, 細(xì)菌系統(tǒng)分類也像其他生物分類一樣采用“模式概念”。即根據(jù)命名法規(guī)要求,正式命名的分類單元應(yīng)指定一個(gè)命名模式(簡稱模式)作為該分類單元命名的依據(jù)。種和亞種指定模式菌株(type strain);亞屬和屬指定模式種(type species);屬以上至目級(jí)分類單元指定模式屬(type genus)。因此,當(dāng)某一菌株被鑒定為一個(gè)新種或新的亞種時(shí),該菌株就應(yīng)指定為該種或該亞種的模式菌株;如果有幾個(gè)菌株同時(shí)被鑒定為一個(gè)新種或亞種,則必須指定一個(gè)較有代表性的菌株作為該種或亞種的模式菌株。模式菌株應(yīng)送交菌種保藏機(jī)構(gòu)保藏,以便備查考和索取。模式種和模式屬的確定也大體如此。

 

3. 新名稱的發(fā)表 

根據(jù)細(xì)菌命名法規(guī)的規(guī)定,有效發(fā)表新的細(xì)菌名稱應(yīng)在公開發(fā)行的刊物上進(jìn)行,在菌種目錄、會(huì)議記錄、會(huì)議論文摘要的均不能視為有效發(fā)表。此外,若新名稱是在國際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)雜志(IJSB)以外的其他雜志上發(fā)表的,要取得國際上承認(rèn)和學(xué)名優(yōu)先權(quán),還必須經(jīng)過新名稱的合格化發(fā)表,即將有效發(fā)表的英文附本送交IJSB審查,被認(rèn)為合格后,在該雜志上定期公布,命名日期即從公布之日算起,否則不算合格發(fā)表,也不能取得國際上的承認(rèn)。發(fā)表新名稱時(shí),應(yīng)在新名稱之后加上所屬新分類等級(jí)的縮寫詞,如新目“ord.nov.”、新屬“gen.nov.”、新種“sp.nov.”等。例如,Pyrococcus furiosus sp.nov.表明該菌(猛烈火球菌)是一個(gè)新發(fā)表的種。

 

三、細(xì)菌分類和伯杰氏手冊

 

20世紀(jì)60年代以前,國際上不少細(xì)菌分類學(xué)家都曾對細(xì)菌進(jìn)行過全面的分類,提出過一些在當(dāng)代有影響的細(xì)菌分類系統(tǒng)。但70年代以后,對細(xì)菌進(jìn)行全面分類的、影響最大的是《伯杰氏手冊》。所以該書目前已成為對細(xì)菌進(jìn)行分類鑒定的主要參考書。

編輯:songjiajie2010

 
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