第10章 微生 物 分类研究概况
Streptomyces sp.
河南工业大学生物工程学院
主要内容
微生物分类的目的和意义 原核生物的分类系统和典型菌群 极端微生物和古菌 真菌的分类及典型菌群 病毒（自学）
一、微生物分类的目的意义
▪分类、命名和鉴定是分类学中相互关联的三要素
✓分类（classification）的目的是将所有的生物按其相似性进
菌型（form） 曾用作菌株的同义词，现已废除，仅作若干变异型的 后缀。如噬菌体变异型Phagovar、血清变异型Serovar、 生物变异型Biovar、形态变异型Morphovar、致病变 异型Pathovar等
菌群（group） 两种微生物及介于它们之间的一些过渡类型的菌种， 具有某些共同性状。如大肠菌群包括大肠杆菌、产气 肠细菌及它们之间的过渡类型
菌 株（品系）
一种微生物的每一不同来源的纯培养物Pure culture或纯分离物Pure isolate都可称为某菌种 的一个菌株
物种遗传多态性的客观反映 强调遗传型纯的谱系 菌株与克隆概念相通 不同菌株间大同小（生化性状、代谢产物）异 遗传型纯，当突变时需要重新标注新的菌株名称 菌株名称的标注 名称可随意确定：实验室、产地、特征，数字编号
行归群，并依据各群间亲缘关系的源自切程度排列成一个等 级系统。该系统应尽可能反映各生物种群间自然的系统演 化关系，每个种群在这个系统中都应有自己的位置。
✓命名（nomenclature）是按照国际准则给每个物种一个（惟
一的）公认的名称，以便于科学界的交流和避免物名的混 淆。
✓鉴定（identification）是确定一个新分离物的特征，并将其
亚种
关于“属（Genus)”
属是种的高一级分类阶元，通常包含具有某些共同特征 或关系密切的种。Goodfellow和O’Donnell（1993）认 为DNA的G+C mol%差异≤10%~12%及16S rRNA的序 列同源性≥95%的种可归为一个属。
种和属是一个物种所必须具有的属性，一个生物个体的 名称则是属名加种的形容词。
归属于已存在的分类单位中的过程。
▪ 分类学的根本任务是建立物种的系统，这需要基于大量
的已知特征的生物个体，而且这些个体应有一个公认的 名称，这个系统也为新分离种的确定及新物种的发现提 供指导。
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位（单 元）或分类群(taxon)的科学。
分类：宏观的战略工作 鉴定：微观的战术性工作 命名：开拓性的创新工作
二、原核生物的分类系统和典型菌群
（一）原核生物分类中采用的分类单位
主要分类单位
次要分类单位
界 Kingdom
门 Division
亚门
纲 Class
亚纲
目 Order
亚目
科 Family
亚科
属 Genus
亚属
种 Species
微生物分类鉴定方法的四个水平
细胞形态和习性水平 细胞形态、生理生化、营养、生长
细胞组分水平 细胞壁成分、氨基酸库、脂类、醌类
蛋白质水平 氨基酸系列分析、凝胶电泳、免疫标记技术
菌株名称
菌株名称=属名+种的加词+菌株代号，菌株代号可随意 用字母、符号、编号或字母加编号等自行决定
实例
大肠杆菌K12菌株 E. coli K12 E. coli O157:H7：致病性，抗原特征 Bacillus subtilis AS 1.398：产蛋白酶
Bacillus subtilis BF 7658：α－淀粉酶 产黄青霉P. chrysogenum NRRL-Q176 两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum ATCC 29521 模式菌株 菌落、菌株、菌苔、斜面、菌种、培养物、克隆、分离 物、纯培养物
▪ 1999年由Geoge Garrity编辑出版了《伯杰氏系统细菌学手
册》第二版，其分类系统完全按16S rRNA系统发育研究重 新编排，分31部分，描述了869个属和4928个种。
《原核生物》分类系统
1991年由Balows主编《原核生物 》 以核糖体RNA序列同源性为基础， 首次建立了真正的系统发育树
▪亚种（subspecies）/变种( variety，×)：
某一明显而稳定的特征与模式种不同的种称 为模式种的亚种/变种。
▪菌株：(Strain) 菌株表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖
而成的纯遗传型群体及其一切后代。 因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均 可称为该菌种的一个菌株。
亚种以下的几个分类名词
（三）原核生物的多相分类
多相分类（polyphasic taxonomy）由Colwell 于1970 年提出，指利用微生物多种不同的信息，包括表型的、 基因型的和系统发育的信息，综合起来研究微生物分 类和系统进化的过程。
多相分类包括：传统分类、化学分类、分子分类、数 值分类等，是目前研究各级分类单位的最有效手段， 可用于所有水平上的分类单位的描述和定义。
关于“种（Species）”的几点说明
种：凡是与典型培养菌（type culture）密切相同的其 它培养菌统一起来区分为细菌的一个种。 (伯杰氏手册) type strain, type species
种是分类等级的基本单元，在概念上有下列认识： 1987年国际细菌分类委员会颁布，表观特征高度相 似，DNA同源性≥70%的菌群可定为一个种。 1994年Embley和Stackebrandt认为当16S rRNA的序列 同源性≥97%时可认为是一个种，但多相分类研究认 为一个种的确定不应只依据一个单一的标准。
（二）原核生物的分类系统
伯杰氏细菌分类系统 《伯杰氏细菌鉴定手册》是本系统的综合和标准，由美国微生 物学会发起编写，最初指定David H. Bergey作为编委会主席， 于1923年出版第一版，1994年出版了第九版。
▪ 手册依据表型将细菌划分为33群，将所有细菌归属为原核
生物界，并分为4个门：薄壁菌门、厚壁菌门、软壁菌门、 疵壁菌门