《微生物分类与鉴定》课件2.ppt

*************************************微生物分类鉴定数据库EzBioCloud数据库EzBioCloud是一个综合性微生物基因组和分类学数据库，特别专注于16SrRNA基因序列的分析。该数据库包含经过严格鉴定的细菌和古菌参考序列，提供准确的分类信息和系统发育分析工具。提供基于16SrRNA的在线鉴定服务包含完整细菌命名系统和分类树整合全基因组数据和平均核苷酸同一性分析SILVA数据库SILVA是一个专注于核糖体RNA序列的高质量数据库，涵盖细菌、古菌和真核生物的小亚基(SSU)和大亚基(LSU)rRNA序列。该数据库以其严格的质量控制和定期更新而著称。提供对齐的rRNA序列和预构建的系统发育树支持环境样本中微生物的分类分析包含丰富的元数据和分类注释RDP数据库核糖体数据库项目(RDP)是一个专门用于rRNA序列分析的数据库和工具集，提供细菌和古菌的16SrRNA以及真菌的28SrRNA序列数据。RDP以其用户友好的界面和丰富的分析工具闻名。提供序列比对、分类和系统发育分析工具支持引物和探针设计适用于环境微生物群落分析微生物命名规则的最新发展SeqCode系统基于DNA序列的新型命名系统，适用于未培养微生物数字原型用基因组序列替代实体菌种作为分类依据传统命名法规《国际原核生物命名法规》依然是主流标准3命名统一化推动不同生物类群命名规则的协调统一微生物命名规则正经历重大变革，以适应分子生物学时代的需求。传统上，微生物命名必须基于可培养的菌株，且需发表在指定期刊上才能获得有效命名。这一规则限制了大量不可培养微生物的正式命名，造成了微生物分类学中的巨大空白。2022年，SeqCode系统作为传统命名系统的补充被正式提出，它允许基于高质量基因组序列对未培养微生物进行命名，并通过在线注册系统实现命名的有效发布。数字原型概念的引入，使基因组序列可以作为分类单元的主要依据，无需实体菌株保藏。这些变革将极大促进环境微生物的分类研究，特别是那些占微生物总数99%以上但难以培养的微生物暗物质。微生物分类学中的争议问题种的概念与界定生物学种概念在微生物中的适用性存疑分析方法之争多基因分析与单基因分析各有优劣表型与基因型权重两类特征在分类决策中的相对重要性微生物分类学研究中存在多个尚未解决的争议问题。首先，种的概念与界定是最基本也是最具争议的问题。传统生物学种概念基于生殖隔离，难以应用于主要无性繁殖的微生物。虽然目前通常采用DNA同源性≥70%或ANI≥95%作为细菌种的界定标准，但这些数值的设定仍有一定主观性，且不同类群可能需要不同的界定标准。关于分析方法的争议主要体现在单基因分析与多基因分析之间。16SrRNA基因分析操作简便，数据库丰富，但分辨率有限；而多基因分析和全基因组分析虽然提供更全面信息，但成本较高，且不同基因可能显示不同的进化历史。表型与基因型特征的权重分配也是一个争议焦点。传统分类学重视表型特征，而分子分类学则更依赖基因型数据。理想的解决方案是采用多相分类法，但如何量化不同特征的权重仍是一个开放性问题。极端环境微生物的分类鉴定嗜热菌的分类鉴定嗜热菌生长在50-120℃的高温环境，主要包括某些细菌和大多数古菌。这类微生物的分离培养需要特殊的高温设备和耐热培养基。鉴定时需关注其生长最适温度、热稳定酶的产生以及特殊的膜脂结构。分子鉴定多采用16SrRNA基因分析，部分嗜热菌还具有特征性的热休克蛋白基因。嗜冷菌的分类鉴定嗜冷菌能在0℃附近或更低温度生长，广泛分布于极地、深海等低温环境。这类微生物的培养需要低温设施，生长周期通常较长。鉴定特征包括低温酶的产生、膜脂不饱和度以及防冻蛋白的表达。很多嗜冷菌属于假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属和柄杆菌属等。嗜盐菌的分类鉴定嗜盐菌适应高盐环境(3-30%NaCl)，主要包括嗜盐细菌和嗜盐古菌。鉴定这类微生物需使用含高浓度盐的培养基，关注其最适生长盐浓度、特殊的渗透调节机制和盐稳定酶的产生。许多嗜盐菌具有特征性的胞内相容性溶质如甘氨酸甜菜碱、海藻糖等。共生微生物的分类鉴定根瘤菌的分类鉴定根瘤菌是一类能与豆科植物形成共生关系、固定大气氮的细菌，主要包括根瘤菌属、中生根瘤菌属、慢生根瘤菌属等。其鉴定通常结合形态特征、生理生化特性和分子标记。根瘤菌的一个重要分类特征是宿主特异性，即与特定豆科植物的共生能力。结瘤基因(nod)和固氮基因(nif)是重要分子标记16SrRNA和多基因序列分析用于系统发育研究结瘤实验可验证根瘤菌的共生功能内生真菌的分类鉴定内生真菌是一类在植物体内生长而不引起明显病害