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      微生物的分類

      放大字體  縮小字體 發布日期:2010-09-01  瀏覽次數:13969
      核心提示:一、 分類單元及其等級  分類單元(taxon,復數taxa)是指具體的分類群,如原核生物界(Procaryotae)、腸桿菌科(Enterobacter
      一、 分類單元及其等級

        分類單元(taxon,復數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)等都分別代表一個分類單元。

        和其他生物分類一樣,細菌的分類單元也分為七個基本的分類等級(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不足以反映某些分類單元之間的差異時也可以增加亞等級,即亞界、亞門……亞種,在細菌分類中還可以在科(或亞科)和屬之間增加族和亞族等級。細菌分類單元的等級系統見表12-4。值得強調的是,分類單元的的 等級(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。 除上述國際公認的分類單元的等級外,在細菌分類中,還常常使用非正式的類群術語。如亞種以下常用培養物、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。下面簡要介紹一些常用的類群術語。

        培養物(culture),是指一定時間一定空間內微生物的細胞群或生長物。如微生物的斜面培養物、搖瓶培養物等。如果某一培養物是由單一微生物細胞繁殖產生的,就稱之為該微生物的純培養物(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物都可以稱為微生物的一個菌株;用實驗方法(如通過誘變)所獲得的某一菌株的變異型,也可以稱為一個新的菌株,以便與原來的菌株相區別。菌株是微生物分類和研究工作中最基礎的操作實體。由于同種或同一亞種的不同菌株之間,某些生物學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。菌株名稱常用數字編號、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菌株(ASI.398和BF7658分別為菌株的編號),這兩個菌株,前者可用于生產蛋白酶,后者則可用于生產?-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體的組合。每一個物種在自然界中的存在,都有一定的空間結構,在其分散的、不連續的居住場所或分布區域內,形成不同的群體單元,這些群體單元就稱居群。

        型(form或type),常指亞種以下的細分,當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,可以細分為不同的型。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,現在對表示型的詞作了修改,用-var代替-type,F將較常用的型的含義及其表達方式列于表12-3中。

        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慣用語,其含義相對而言較明確。在細菌分類中還常用群(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《伯杰氏系統細菌手冊》第一版中,主要根據表型特征將全部原核生物分為33組。將假單胞菌屬(Pseudomonas)內的90個種分為5組。因此,在閱讀文獻時應注意區別。下面分別介紹亞種以上等級正式分類的含義。

      常用型的屬術語及其含義

      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 對噬菌體溶解反應的差異

      形態型 morphovar morphotype 特殊的形態學特征

         種(species),是生物分類中基本的分類單元和分類等級。作為分類單元的等級,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”被看作是區分物種的標準。由于原核生物缺乏嚴格意義的有性雜交,盡管也有人根據能否通過轉導、轉化、接合等途徑進行基因物質交換來定種〔稱之為基因種(genospecies)〕但因涉及基因交換機制的各中障礙,僅根據這個標準定種存在許多問題;目前還可根據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97%以上的菌株定為一個種。這一定種標準雖有其科學性,但在微生物分類中,目前尚難以普遍采用。實際上,目前微生物分類中已經描述的種仍主要是根據各種特征(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,這個菌株群與其它類群的菌株有很明顯的區別。正式由于微生物種的劃分缺乏統一的客觀的標準,分類學上已經描述的種潛在著不穩定性,有的種可能會隨著認識的深入分種依據的變化而進行必要的調整。

        亞種(subspecies)或變種(vzriety),當某一個種內的不同菌株存在少數明顯而穩定的變異特征或遺傳性而又不足以區分成新種時,可以將這些菌株細分成兩個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。變種是亞種的同義詞。在《國際細菌命名法規》(1976年修訂本)發表以前,變種是種的亞等級,因“變種”一詞易引起詞義上的混淆,1976年后,細菌中的亞等級一律采用亞種,而不再使用變種。

        屬(genus)是介于種(或亞種)與科之間分類等級,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的種歸為一個高一級的分類單元,稱之屬。在系統分類中,任何一個已命名的種都歸屬于某一個屬。當某一個種與其他相關屬的種具有重要的區別時,也可以鑒定為只有一個種的屬。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準。因此,屬水平上的的分類也會隨著分類學的發展而變化,屬內所含種的數目也會由于新種的發現或種的分類地位的改變而變化。 屬以上等級分類單元。像屬的劃分一樣,系統分類中,把具有某些共同特征或相關的屬歸為更高一級的分類單元稱為科;再把科歸為目,……余此類推。值得提出的是:在一個完整的分類系統中,每一個已命名的種都應該歸屬到某一個屬、科、目、綱、門、界中,就像表12-4中所列舉的普氏立克次氏體那樣。單實際上,許多細菌類群其科、目等級的分類學關系還不明確,所以有相當一部分細菌的屬未能歸入相應的科目中。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,所以細菌(原核生物)的分類迄今未能建立一個完整的分類系統,以使各個分類等級水平上都有明確的分類位置。

      表12-4 細菌分類單元的等級系統及分類單元的學名 分 類 等 級 分 類 單 元 中文名稱 英文名稱 拉丁語名稱 學 名 舉例,根據《伯杰氏手冊》 詞 尾 新版第一卷(1984)

      界 Kingdom Regnum Procaryotae(原核生物界) 亞界 Subkingdom Subregnum 門 Division Divisio Procaryotae(薄壁菌門) 亞門 Subdivision Subdivisio 綱 Class Classis Scotobacteria(暗細菌綱) 亞綱 Suborder Subclassis 目 Order Ordo -ales Rackettsiaceae(立克次氏體目) 亞目 Suborder Subordo -ineae 科 Family Familia -aceae Rickettsiaceae(立克次氏體科) 亞科 Subfamily Subfamilia -oideae (族) Tribe Tribus -eae Rickettsieae(立克次氏體族) (亞族) Subtribe Subtribus -inae 屬 Genus Genus Rickettsia(立克次氏體屬) 亞屬 Subgenus Subgenus 種 Species Species Rickettsia prowazekii(普氏立克 次氏體) 亞種 Subspecies Subspecies

       二、分類單元的命名

        生物名稱分兩類,一類是區域性的俗名(vernacular name);另一類是國際上統一使用的名稱,即學名(scientific name)。

        俗名是一個國家或地區使用的普通名稱,如我們把引起人結核病的細菌叫“結核桿菌”,而英語稱“tubercle bacillus”,而俄語則稱“tyбepkyлёзная палочка”。俗名的優點是在一定的區域內通俗易懂便于記憶,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,就需要制定一個為各國生物學工作者共同遵守的命名法則,即國際生物命名法規,來管理生物分類單元的命名,以確保生物名稱的統一性、科學性和實用性,F在分別由國際動物命名法規、國際植物命名法規和國際細菌命名法規來分別管理各類生物的命名。據報道,目前正在制定適用于各類生物的統一的國際生物命名法規,預計新的統一的生物命名法規到2000年正式實施,下面以細菌為例簡要介紹有關微生物命名的基本常識。

        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的分類單元)的學名,必須用拉丁詞或其他詞源經拉丁化的詞名。 ⑴ 屬名 屬名用一個單數主格名詞或當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),以美國細菌學家D.E.Salmon的姓氏命名。 ⑵ 種名 和其他生物一樣,細菌的種名也用雙名法(binomial nomenclature)命名,即種的學名由屬名和種名加詞兩部分組合而成。第一個次為屬名,首字母要大寫;第二個詞為種名加詞,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(結核分枝桿菌),其中 Mycobacterium是屬名(分枝桿菌屬)系希臘詞源的復合詞(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。當泛指某一屬細菌而不特指該屬中任何一個種(或未定種名)時,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成。例如: Alcaligenes denitrificans subsp. xylosoxydans 屬名 種名加詞 subspecies 亞種名加詞 (產堿桿菌屬) (反硝化的) 的縮寫(亞種) (氧化木糖的) 該亞種名可譯為:反硝化產堿桿菌氧化木糖亞種. ⑷ 屬級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數名詞(或當作名詞用的形容詞)命名,首字母都要大寫。其中細菌目、亞目、科、亞科、族和亞族等級的分類單元名稱都有固定的詞尾(后綴),其詞尾的構成及例子見表12-4。 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。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、種和亞種等級的分類單元的學名在正式出版物中應用斜體字印刷,以便識別。

         2. 命名模式及其指定 如前所述,由于細菌分類單元的劃分缺乏一個易于操作的統一標準,為了減少因采用不同標準界定分類單元所造成的混亂, 細菌系統分類也像其他生物分類一樣采用“模式概念”。即根據命名法規要求,正式命名的分類單元應指定一個命名模式(簡稱模式)作為該分類單元命名的依據。種和亞種指定模式菌株(type strain);亞屬和屬指定模式種(type species);屬以上至目級分類單元指定模式屬(type genus)。因此,當某一菌株被鑒定為一個新種或新的亞種時,該菌株就應指定為該種或該亞種的模式菌株;如果有幾個菌株同時被鑒定為一個新種或亞種,則必須指定一個較有代表性的菌株作為該種或亞種的模式菌株。模式菌株應送交菌種保藏機構保藏,以便備查考和索取。模式種和模式屬的確定也大體如此。

        3. 新名稱的發表 根據細菌命名法規的規定,有效發表新的細菌名稱應在公開發行的刊物上進行,在菌種目錄、會議記錄、會議論文摘要的均不能視為有效發表。此外,若新名稱是在國際系統細菌學雜志(IJSB)以外的其他雜志上發表的,要取得國際上承認和學名優先權,還必須經過新名稱的合格化發表,即將有效發表的英文附本送交IJSB審查,被認為合格后,在該雜志上定期公布,命名日期即從公布之日算起,否則不算合格發表,也不能取得國際上的承認。發表新名稱時,應在新名稱之后加上所屬新分類等級的縮寫詞,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)是一個新發表的種。

      三、細菌分類和伯杰氏手冊

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

      編輯:foodyy

       
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      關鍵詞: 微生物
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