食品微生物第十章

1、 一、種以上的系統(tǒng)分類單元 二、學(xué)名 三、幾個概念 種以上的系統(tǒng)分類單元界界 kingdom門 phylum（或division）亞門綱 class 亞綱超目目 order 亞目 科 family 亞科 族 亞族 屬 genus 種 species分類單元之間科加入亞分類單元之間科加入亞門、亞綱、亞目、亞科門、亞綱、亞目、亞科等次要分類單位。種以等次要分類單位。種以下又可分為亞種、變種、下又可分為亞種、變種、型、菌株等型、菌株等 種（種（species） ：最基本的分類單位 定義：定義：種是一個基本分類單位，是一大群表型特征高度相似、親緣關(guān)系極其接近、與同屬內(nèi)其他種有明顯差異的菌株的總稱。 在

2、在微生物中微生物中，一個種只能用該種內(nèi)的一個，一個種只能用該種內(nèi)的一個典型菌株典型菌株作作為具體標(biāo)本，它就是該種的為具體標(biāo)本，它就是該種的模式種模式種。 新種：新種：（species nova, sp. nov或nov sp.）指權(quán)威性的分類鑒定手冊中從未記載過的一種新分離并鑒定過的微生物 新被鑒定的種發(fā)表時應(yīng)在其學(xué)名后標(biāo)上新被鑒定的種發(fā)表時應(yīng)在其學(xué)名后標(biāo)上sp.nov.sp.nov.的符的符號，號， 變種變種(variety(variety，var.)var.) ，某純種的某一主要特征與典型菌種不同，其余特征則完全相符，而這一特征又是穩(wěn)定穩(wěn)定的，就稱該純種為典型種的變種。 典型的枯草芽孢桿菌

3、：不產(chǎn)黑色素典型的枯草芽孢桿菌：不產(chǎn)黑色素 一種芽孢桿菌：酪氨酸培養(yǎng)基上一種芽孢桿菌：酪氨酸培養(yǎng)基上產(chǎn)黑色素，其其它特征都相同它特征都相同稱枯草芽孢桿菌的黑色變種稱枯草芽孢桿菌的黑色變種（bacillus subtilis bacillus subtilis var.var. niger niger） 亞種（亞種（subspecies,subsp.,ssp.subspecies,subsp.,ssp.） 種的進(jìn)一步細(xì)分種的進(jìn)一步細(xì)分亞種與變種是近義詞，兩者經(jīng)常混用亞種與變種是近義詞，兩者經(jīng)?；煊?常在種名、署名的加詞后寫上常在種名、署名的加詞后寫上subsp.subsp.然后再寫具體亞然后再寫

4、具體亞種的加詞；種的加詞； 亞種以下亞種以下 生物變型表示特殊的生化或生理特征表示特殊的生化或生理特征 血清變型表示抗原結(jié)構(gòu)不同表示抗原結(jié)構(gòu)不同 致病變型表示某些寄主的專一致病性表示某些寄主的專一致病性 噬菌變型表示對噬菌體的特異性反應(yīng)表示對噬菌體的特異性反應(yīng) 形態(tài)變型表示特殊的形態(tài)特征表示特殊的形態(tài)特征 菌株（strain）或稱品系或稱品系：表示任何由一個獨(dú)立分離的單細(xì)胞繁殖而成的純種群體極其一切后代；實際上是一個微生物達(dá)到遺傳性純的標(biāo)志。 同一菌種菌種的不同菌株菌株 作為分類鑒別的主要性狀作為分類鑒別的主要性狀相同相同 非鑒別用的非鑒別用的“小小”性狀性狀很大的差異很大的差異 尤其是生化性

5、狀，如代謝產(chǎn)物（抗生素、酶、有機(jī)酸等）的產(chǎn)量性狀等 類群（group）：有些微生物的種類特征介于兩種微生物之間，把這兩種微生物和介于它們之間的種類統(tǒng)稱為一個“群”。 沒有分類地位沒有分類地位 彼此不易嚴(yán)格區(qū)分彼此不易嚴(yán)格區(qū)分 在研究的某一階段還不準(zhǔn)備作進(jìn)一步鑒定在研究的某一階段還不準(zhǔn)備作進(jìn)一步鑒定 把大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌（兩個種區(qū)別明顯）以及許多把大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌（兩個種區(qū)別明顯）以及許多介于這兩種細(xì)菌之間的中間類型，統(tǒng)稱為大腸菌群介于這兩種細(xì)菌之間的中間類型，統(tǒng)稱為大腸菌群 俗名（common name，vernacular name） 結(jié)核桿菌結(jié)核桿菌 紅色面包霉紅色面包霉 綠膿桿菌綠膿桿

6、菌 學(xué)名（scientific name） 結(jié)核分枝桿菌結(jié)核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis) 粗糙脈胞菌粗糙脈胞菌(neurospora crassa) 銅綠假單胞菌銅綠假單胞菌 (pseudomonas aeruginosa） 學(xué)名：為了便于交流和避免混淆，根據(jù)一個統(tǒng)一的命名法則，給每種微生物取一個為大家公認(rèn)的科學(xué)用名。 學(xué)名（scientific name, scientific nomenclature ）菌種的科學(xué)名稱，是按照國際細(xì)菌命名法規(guī)命名的國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)，并通用的名稱。 由拉丁詞或拉丁化的詞組成菌種的學(xué)名 林奈的林奈的“雙名法雙名法” binom

7、ial nomenclature 三名法三名法 學(xué)名的其他知識學(xué)名的其他知識一個微生物學(xué)工作者必須牢記常用常見的微生物學(xué)名一個微生物學(xué)工作者必須牢記常用常見的微生物學(xué)名規(guī)定與常識：屬名應(yīng)大寫首字母、單數(shù)、通常是拉丁字的名詞，用屬名應(yīng)大寫首字母、單數(shù)、通常是拉丁字的名詞，用來描述微生物的主要特征，如形態(tài)、生理特征等來描述微生物的主要特征，如形態(tài)、生理特征等種的加詞代表一個種的次要特征，首字小寫種的加詞代表一個種的次要特征，首字小寫,是拉丁是拉丁字的形容詞，來補(bǔ)充說明微生物的次要特征，如顏色、字的形容詞，來補(bǔ)充說明微生物的次要特征，如顏色、形狀、用途形狀、用途1.學(xué)名=屬名+種的加詞+（首次定名人

8、）+現(xiàn)名定名人和鮮明定名年份大腸埃希氏菌大腸埃希氏菌escherichia coli (migula) castellani et chalmers 1919兩歧雙歧桿菌兩歧雙歧桿菌 bifidobacterium bifidum （tissier）orla-jensen 19242.學(xué)名學(xué)名=屬名屬名+種名種名+菌株（用字母、符號等字形表示菌株（用字母、符號等字形表示） 表示菌株的符號： 隨意的或研究機(jī)構(gòu)的名稱縮寫；隨意的或研究機(jī)構(gòu)的名稱縮寫； 如“bf”為“北紡”，即北京紡織工業(yè)局科學(xué)研究所bacillus subtilis as 1.389 枯草芽孢桿菌（可生產(chǎn)蛋白酶）b. subtil

9、is bf 7658（可生產(chǎn)淀粉酶） 菌種保藏機(jī)構(gòu)的縮寫菌種保藏機(jī)構(gòu)的縮寫 如“as”為academia sinica（中國科學(xué)院），“atcc”即american type culture collection(美國模式菌種保藏中心） 3.學(xué)名學(xué)名=屬名屬名+sp.(或或spp.) 只鑒定到屬名，對具體的種不能肯定 枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌bacillus subtilis (ehrenberg) cohn 1872縮寫：縮寫：b. subtilis 或或 bac. subtilisbacillus sp. 表示尚未定種名的芽孢桿菌（芽孢表示尚未定種名的芽孢桿菌（芽孢桿菌的某一種）桿菌的某一

10、種） bacillus spp.表示一批尚未定名的芽孢桿菌表示一批尚未定名的芽孢桿菌（若干芽孢桿菌）（若干芽孢桿菌） 菌株 （品系）表示由一個獨(dú)立的單細(xì)胞繁殖而成的純種群體及其一切后代 bacillus subtilis as 1.389 枯草芽孢桿菌（可生產(chǎn)蛋白酶） b. subtilis bf 7658（可生產(chǎn)淀粉酶）學(xué)名=屬名屬名 + 種名種名 + subsp.或或var. + 亞種（或變種）的加詞亞種（或變種）的加詞 排成斜體排成斜體 排成正體，但可省略排成正體，但可省略 排成斜體排成斜體 saccharomyces cerevisiae hansen ellipsoideus (ha

11、nsen) dekker 漢斯釀酒酵母的橢圓形變種，原來由漢斯釀酒酵母的橢圓形變種，原來由hansen定名，后來定名，后來dekker將將其劃為橢圓變種其劃為橢圓變種 亞種（subspecies，簡稱“subsp.”，排成正體字） 變種（variety，簡稱“var.”，排成正體字） candida lipolytica (harrison) diddens et lodder var.,lipolytica 表示解脂假絲酵母解脂變種表示解脂假絲酵母解脂變種 新種： 在實際工作中獲得并鑒定了一個新種（在實際工作中獲得并鑒定了一個新種（sp.nov.sp.nov.或或nov.sp.,nov.sp

12、.,是是species nova species nova 的縮寫）的縮寫） 按照法則命名發(fā)表時，應(yīng)在其學(xué)名后附上按照法則命名發(fā)表時，應(yīng)在其學(xué)名后附上“sp.nov.sp.nov.”符號，符號，排成正體字。排成正體字。 谷氨酸發(fā)酵新菌種corynebacterium pekinensecorynebacterium pekinense sp.nov.as1.299 ( sp.nov.as1.299 (北京棒桿北京棒桿菌菌as1.299as1.299，新種），新種）c.crenatum c.crenatum sp.nov.as1.542sp.nov.as1.542（鈍齒棒桿菌（鈍齒棒桿菌as1.

13、542as1.542，新種），新種） 新種發(fā)表前，模式菌株的培養(yǎng)物就應(yīng)存放在一個永久性的菌種保藏機(jī)構(gòu)，并允許人們從中獲得該菌種。 生物的界級分類學(xué)說：是在認(rèn)識發(fā)展過程中存在的對生物分類的不同階段的不同觀點(diǎn)。 二界 三界四界五界六界三原界 （1753） （1860） （1956） （1969） （1949） （1978）五界系統(tǒng)包括動物界、植物界、原生生物界（原生動物、單細(xì)胞藻類、粘菌）、真菌界以及原核生物界。六界系統(tǒng)在五界系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個病毒界。原生生物界原生動物、單細(xì)胞藻類、粘菌原核生物界細(xì)菌（真細(xì)菌和古生菌）、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體、衣原體真菌界酵母菌、霉菌、蕈菌植物界動物

14、界病毒界病毒、亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒） 三原界系統(tǒng)是1978年由r.h.whittaker和l.margulis提出的。 所有生物存在一個共同祖先，由它分三條進(jìn)化路線，就形所有生物存在一個共同祖先，由它分三條進(jìn)化路線，就形成了三個原界：成了三個原界： 古細(xì)菌原界古細(xì)菌原界（archaebacteria)archaebacteria)，包括產(chǎn)甲烷細(xì)菌、極端包括產(chǎn)甲烷細(xì)菌、極端嗜鹽菌和嗜熱嗜酸菌；嗜鹽菌和嗜熱嗜酸菌； 真細(xì)菌原界真細(xì)菌原界（eubacteria)eubacteria)，包括藍(lán)細(xì)菌和各種除古細(xì)菌包括藍(lán)細(xì)菌和各種除古細(xì)菌以外的其它原核生物；以外的其它原核生物； 真核生物原界真核

15、生物原界（eucaryoteseucaryotes），），包括原生生物、真菌、動包括原生生物、真菌、動物和植物。物和植物。 提出了內(nèi)共生學(xué)說，主要是margulis的貢獻(xiàn) 一、原核微生物分類系統(tǒng)綱要 伯杰氏手冊伯杰氏手冊 二、真菌分類系統(tǒng)綱要 ainsworth菌物分類系統(tǒng)綱要菌物分類系統(tǒng)綱要 原核生物分類學(xué)手冊的發(fā)展 細(xì)菌分類圖說細(xì)菌分類圖說 伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊 細(xì)菌與放線菌的鑒定細(xì)菌與放線菌的鑒定 細(xì)菌分類學(xué)細(xì)菌分類學(xué) 原核生物原核生物 伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊 breed 伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊所有細(xì)菌（包括古細(xì)菌在內(nèi)）放在原核生物界細(xì)菌分類和鑒定的依

16、據(jù) buchanan, r. e. et al. bergeys manual of determinative bacteriology, 伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊 1923年年, 1925年年, 1930年年, 1934年年, 1939年年, 1948年年, 1957年年, 1974年分別出版了第一至第八版，年分別出版了第一至第八版，1994年出了第九版年出了第九版 以形態(tài)、生理生化、以形態(tài)、生理生化、g + c mol%、生態(tài)分布等特征為主、生態(tài)分布等特征為主 體現(xiàn)了現(xiàn)代分子生物學(xué)的研究成果體現(xiàn)了現(xiàn)代分子生物學(xué)的研究成果 bergeys manual of systematic bacter

17、iology 1984，9版版細(xì)菌（古細(xì)菌）、支原體、衣原體、立克次氏體、藍(lán)藻、放線菌細(xì)菌（古細(xì)菌）、支原體、衣原體、立克次氏體、藍(lán)藻、放線菌 第九版伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊對所有微生物的高級分類單元的劃分如下（19類， 250屬） : 原核生物界原核生物界 (procaryotae) 薄壁菌門 (gracilicutes) 暗細(xì)菌綱 (scotobacteria) 不產(chǎn)氧光細(xì)菌 (anoxyphotobacteria) 產(chǎn)氧光細(xì)菌 (oxyphotobacteria) 厚壁菌門 (firmicutes) 厚壁菌綱 (firmibacteria) 放線菌綱 (thallobzcteria) 軟壁菌

18、門 (teneribacteria) 軟皮體綱 (mollicutes) 偽壁菌綱 (mendosicutes 古細(xì)菌綱 (archaeobacteria) 代表性的真菌分類系統(tǒng) ainsworth（1973）真菌分類系統(tǒng)）真菌分類系統(tǒng) n. j. w. kreger-van rij , the yeasts: a taxonomic study, 1984 菌物與真菌分類鑒定步驟 獲得該微生物的純種培養(yǎng)物（獲得該微生物的純種培養(yǎng)物（pure culture) 測定一系列必要的鑒定指標(biāo)測定一系列必要的鑒定指標(biāo) 查找權(quán)威性鑒定手冊查找權(quán)威性鑒定手冊 微生物分類中使用的技術(shù)水平微生物分類中使用的技

19、術(shù)水平 細(xì)胞形態(tài)水平 細(xì)胞組分水平 蛋白質(zhì)水平 基因組水平1.經(jīng)典分類法早期，在細(xì)胞的形態(tài)和習(xí)性的水平。早期，在細(xì)胞的形態(tài)和習(xí)性的水平。2.現(xiàn)代分類鑒定方法60年代起，核酸和蛋白質(zhì)，紅外光譜、氣相色譜年代起，核酸和蛋白質(zhì)，紅外光譜、氣相色譜和質(zhì)譜以及計算機(jī)的應(yīng)用和質(zhì)譜以及計算機(jī)的應(yīng)用3.數(shù)值分類法經(jīng)典分類法：經(jīng)典分類法： 根據(jù)根據(jù)少數(shù)幾種特征少數(shù)幾種特征進(jìn)行分類的方法進(jìn)行分類的方法 隨機(jī)，不系統(tǒng)隨機(jī)，不系統(tǒng)經(jīng)典分類方法的分類依據(jù)：經(jīng)典分類方法的分類依據(jù)： 形態(tài)特征：形態(tài)特征：個體個體 群體群體 生理、生化特征：生理、生化特征：營養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長因子）；代謝產(chǎn)物營養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長

20、因子）；代謝產(chǎn)物（種類，產(chǎn)量，顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特性等）（種類，產(chǎn)量，顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特性等） 生態(tài)特征：生態(tài)特征：生長溫度，對氧需要，酸堿要求，宿主種類等生長溫度，對氧需要，酸堿要求，宿主種類等 生活史特點(diǎn)生活史特點(diǎn) 血清學(xué)反應(yīng)血清學(xué)反應(yīng) 噬菌體的敏感性噬菌體的敏感性 其他其他 形態(tài)特征包括個體特征和群體特征。 個體特征： 細(xì)胞形態(tài)，染色反應(yīng)，各種特殊構(gòu)造等細(xì)胞形態(tài)，染色反應(yīng)，各種特殊構(gòu)造等 群體特征：菌株在一定的培養(yǎng)基中的菌落特征 菌落形態(tài)，在半固體或液體培養(yǎng)基中的生長菌落形態(tài)，在半固體或液體培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)狀態(tài) 營養(yǎng)來源營養(yǎng)來源 多種糖能否被用作多種糖能否

21、被用作碳源和能源，對特定有機(jī)化合物和，對特定有機(jī)化合物和coco2的利用能力的利用能力 氮源的利用，是蛋白質(zhì)、蛋白胨、氨基酸或銨鹽、硝的利用，是蛋白質(zhì)、蛋白胨、氨基酸或銨鹽、硝酸鹽中的氮，還是大氣中的游離氮。酸鹽中的氮，還是大氣中的游離氮。 代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物 檢測是否形成有機(jī)酸、產(chǎn)生氣體，能否分解色氨酸產(chǎn)檢測是否形成有機(jī)酸、產(chǎn)生氣體，能否分解色氨酸產(chǎn)生吲哚，能否還原硝酸鹽，能否產(chǎn)生色素或抗生素等生吲哚，能否還原硝酸鹽，能否產(chǎn)生色素或抗生素等 與溫度和氧氣的關(guān)系與溫度和氧氣的關(guān)系 生態(tài)特性生態(tài)特性 微生物與其它生物的寄生或共生等關(guān)系的專一性微生物與其它生物的寄生或共生等關(guān)系的專一性 微生物在自然

22、界的分布（是否耐高滲、嗜鹽）微生物在自然界的分布（是否耐高滲、嗜鹽） 血清學(xué)反應(yīng)血清學(xué)反應(yīng) 將已知菌種或菌株制成抗血清，未知菌是否與其發(fā)將已知菌種或菌株制成抗血清，未知菌是否與其發(fā)生特異性血清反應(yīng)生特異性血清反應(yīng) 用于微生物的亞種分類、病毒分類（尤其是噬菌體用于微生物的亞種分類、病毒分類（尤其是噬菌體分類）分類） 生活史生活史 上代個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個上代個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部經(jīng)歷體的全部經(jīng)歷 微生物個體發(fā)育的階段變化微生物個體發(fā)育的階段變化 對噬菌體的敏感性對噬菌體的敏感性 各噬菌體有嚴(yán)格的寄生范圍各噬菌體有嚴(yán)格的寄生范圍 菌體對噬菌體的敏感性，

23、區(qū)分不同類型菌體對噬菌體的敏感性，區(qū)分不同類型 遺傳分類法：遺傳分類法： 從遺傳學(xué)的角度估價微生物之間的親緣關(guān)系的分從遺傳學(xué)的角度估價微生物之間的親緣關(guān)系的分類方法類方法 主要的分類依據(jù)：主要的分類依據(jù)：gc含量和含量和dna雜合情況。雜合情況。 化學(xué)分類法：化學(xué)分類法： 指除核酸成分以外的其它化學(xué)成分的測定指除核酸成分以外的其它化學(xué)成分的測定 細(xì)胞壁、類脂、細(xì)胞色素組成，蛋白質(zhì)的氨基酸細(xì)胞壁、類脂、細(xì)胞色素組成，蛋白質(zhì)的氨基酸順序，紅外吸收光譜，核磁共振譜等順序，紅外吸收光譜，核磁共振譜等 g+c含量：dna中堿基g和c在整個dna中的摩爾百分比。 判斷微生物種屬間的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近 親緣關(guān)系

24、越遠(yuǎn)的種，堿基數(shù)目和排列順序相差越大。親緣關(guān)系越遠(yuǎn)的種，堿基數(shù)目和排列順序相差越大。 各類微生物的g+c含量：27-75摩爾% g+c含量相差含量相差10%以上，肯定不屬于同一個種以上，肯定不屬于同一個種 完全不相關(guān)的兩種微生物，完全不相關(guān)的兩種微生物，g+c含量可能相同含量可能相同/近近 注意注意：使用g+c含量性狀，必須結(jié)合其它性狀 原理：不同來源的dna在體外加熱解鏈，合適條件，使互補(bǔ)的堿基配對結(jié)合成雙鏈dna，然后測定雜合百分率 雜合率越高，兩個雜合率越高，兩個dna堿基序列的相似性越高，親緣關(guān)堿基序列的相似性越高，親緣關(guān)系也越近系也越近 兩條單鏈dna的堿基序列 完全相同，完整雙鏈，

25、雜合率完全相同，完整雙鏈，雜合率100% 部分相同，生成的部分相同，生成的“雙鏈雙鏈”含部分單鏈，雜合率小于含部分單鏈，雜合率小于100%。 比較不同來源dna的堿基序列類似性 dna-rrna雜交雜交 16srrna寡核苷酸的序列分析寡核苷酸的序列分析分析后作出相似性圖，關(guān)系近的集中到一起，關(guān)系遠(yuǎn)的在圖上占據(jù)不同的位置 組成單位或結(jié)構(gòu)，明顯特殊性 霉菌的細(xì)胞壁主要含有幾丁質(zhì)；霉菌的細(xì)胞壁主要含有幾丁質(zhì)； 細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖。細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖。 革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的肽聚糖含量較低，還有革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的肽聚糖含量較低，還有多肽、脂蛋白及脂多糖等；多肽、脂蛋白及脂多糖等；

26、 革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁肽聚糖的比例較高，還有革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁肽聚糖的比例較高，還有蛋白質(zhì)、多糖、磷壁酸和磷壁質(zhì)等。蛋白質(zhì)、多糖、磷壁酸和磷壁質(zhì)等。 廣泛用于放線菌的分類，并作為分屬的依據(jù) 每種物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)都具有特定的紅外光譜 測定微生物的化學(xué)成分 比較適用于“屬”的分類，但不適于“種”間分類 優(yōu)點(diǎn)：簡單快速，樣品用量少 又稱統(tǒng)計分類法 用用數(shù)理統(tǒng)計方法數(shù)理統(tǒng)計方法來處理微生物的各種特征，來處理微生物的各種特征，求出相識值，以相似性的大小決定它們在分求出相識值，以相似性的大小決定它們在分類學(xué)的關(guān)系，并把它們分為各個類群類學(xué)的關(guān)系，并把它們分為各個類群 。 特點(diǎn)： 采用的分類特征較多；采用的分類特征較多；一般是50-60個，多到100個特征以上 “等重原則等重原則”各個分類特征不分主次，均等對待 又稱阿得遜氏法（又稱阿得遜氏法（adansonian classification)adansonian classification) 以兩兩菌株的形態(tài)、生