第五節(jié) 細菌的分類與命名
細菌種類繁多,性質各異。為了便于認識細菌,對細菌進行了分類和命名,并形成了既定的體系和公認的準則。
一、細菌的分類
《伯吉氏細菌鑒定手冊》最初由美國細菌學教授D.Bergey編寫,1923年出版,后幾經(jīng)修訂,1994年面世第九版,描寫了細菌各個屬的性狀及屬內各種的簡明比較。其姊妹篇《伯吉氏系統(tǒng)細菌學手冊》是目前公認的細菌分類體系參考書籍。該書由美國細菌學家Holt主編,1984~1989年陸續(xù)出版4卷,2004年第二版面世。第1卷記錄了醫(yī)學及工業(yè)上有重要性的G-菌,第2卷記錄了醫(yī)學與工業(yè)上有重要性的G+菌,第3卷收載了古細菌和藍細菌,第4卷描寫了放線菌?!恫舷到y(tǒng)細菌學手冊》及《伯吉氏細菌鑒定手冊》建立了細菌分類的公認體系。根據(jù)表型特征建立了一套動物致病菌檢測程序,商品化的快速鑒定系統(tǒng)已應用于常規(guī)細菌學鑒定。
(一)細菌的分類單元
細菌的分類單元與動植物一樣,也有綱、目、科、屬、種的劃分,有時在種下再分變種或型。其中最重要、最基本的分類單元是種,其次是屬。科及科以上的劃分在細菌學不太完善,而且隨著研究的深入,科、屬的劃分會發(fā)生變動。例如,里氏桿菌原屬巴氏桿菌屬,現(xiàn)已獨立建屬;彎曲菌原屬弧菌科,現(xiàn)已劃出原來的科。
屬是具有共性的若干種的組合,應與其他屬有明顯差異。不同屬之間的16S rRNA序列有較大的差異,一般認為屬間差異應大于7%。
種是生物在一定演化階段,具有相對穩(wěn)定性狀特征的菌株群。凡屬于同種的生物,均具有共同的基本性狀特征。根據(jù)16SrRNA序列的異同,可作為定種的依據(jù)。凡是16S rRNA序列同源性在97%以上的菌株,即可確定為同一種。種是細菌分類的基本單位。
菌株表示不同來源的某一種細菌的純培養(yǎng)物。具有典型特征的菌株為代表株,可供鑒定對比、研究和生產(chǎn)等使用。菌株是實際應用的基本單位。
參考菌株是首先被研究的菌株,其特征比其他菌株知道的多,一般具有代表性。參考菌株均由適當?shù)木N保存機構保存。
(二)細菌的分類方法
細菌的分類方法主要有4種。
1.傳統(tǒng)分類法:選擇較為穩(wěn)定的生物學性狀,如細菌的形態(tài)結構、染色特性、培養(yǎng)特性、生化反應、抗原性等,對細菌進行分類。
2.數(shù)值分類法:采用多項分類依據(jù),如形態(tài)、染色特性、有無鞭毛及芽胞、生化反應、營養(yǎng)要求、致病性等數(shù)十個特性,依據(jù)等重要原則,將各實驗結果轉化成數(shù)字,通過電子計算機進行復雜計算,比較每一株與其他類同株,測定其相似度。根據(jù)相似度,區(qū)分細菌的種群,并確定各種細菌的親緣關系。
3.化學分類法:應用電泳、色譜質譜等方法,對菌體組分、代謝產(chǎn)物組成與圖譜等特征進行分析,從而對細菌進行分類和鑒定。
4.遺傳學分類法:以細菌的核酸、蛋白質等組成的同源程度不同進行細菌的分類。目前較為穩(wěn)定的遺傳學分類方法有DNA的G+Cmol%測定、核酸同源性測定及核糖體RNA堿基序列測定。通過比較分子序列的同源性分類構建進化樹是目前比較常用的方法。進化樹是由相互關聯(lián)的分支線條做成的圖形,分支線條代表著屬或種等分類單位。樹還有時間尺度,其分枝長度代表著已經(jīng)發(fā)生在兩條線間的分子進化時間距離。
二、細菌的命名
依據(jù)《國際細菌命名法規(guī)》的規(guī)定采用雙名法進行細菌的命名。每一種細菌的名稱由屬名和種名兩部分構成,屬名由拉丁文或拉丁化的名詞構成,放在前面,且第一字母大寫;種名用拉丁文或拉丁化的形容詞或名詞所有格表示,放在屬名之后,所有字母均小寫。整個屬名及種名在出版物中應排成斜體。將細菌的拉丁文名稱譯成中文時,中文譯名順序與拉丁名正好相反,種名在前,屬名在后。
當屬名首次出現(xiàn)時,需用全稱;之后只用第一個或前兩個字母代表即可,如用M.tuberculosis表示結核分枝桿菌,S.typhi表示豬霍亂沙門菌等。
細菌的拉丁文學名在翻譯為中文時,由于譯者不同,往往同物異名,造成不必要的混亂。為此,應盡可能采用公認的譯名,一般教科書的名稱均比較規(guī)范,此外可查閱《原核生物系統(tǒng)學》(陶天申等主編,化學工業(yè)出版社,2007)。
按照《國際細菌命名法規(guī)》,屬以下(包括屬)無統(tǒng)一詞尾,屬以上等級的名稱,則往往采用不同的拉丁字尾來表示其分類級別。科的字尾為“-aceae”,目為“-ales”,綱為“-tes”,門為“-phyta”。
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