原核微生物之杆菌和小杆菌

原核微生物的发现已有约340年,成千上万的原核微生物被发现和命名。近年来,随着分子生物学技术的发展,众多新的种属已经得到鉴定和命名,对这些微生物系统的总结并对中文命名系统适当调整已迫在眉睫。本文试图对人类发现最早、总量最多的350多属1 500多种杆菌和120多属1 200多种小杆菌进行总结和归纳,从生境、形态学(动静态、形状和尺寸)、生物化学、细菌和古菌属性等特征层次规范这类菌属的命名,期盼有助于推动国内外微生物分类学发展,有利于推动国际交流与合作。     

原核微生物之菌和微菌

本文明确了对于现行中文对原核微生物习惯命名中的虚字"菌"字,在定义希腊文名词bios和新拉丁文名词bius-um-a时可具有实际意义。与微(micro/mikros)组合时,表示有尺寸特征,但这种特征与其他原核微生物的尺寸区别不大,有待实践中进一步细化。本文总结80多属460多种和亚种的微生物,提出命名法能够表达的微生物特征层次,进一步明确这些种属的细菌属性,以促进国内外交流。     

弗郎西斯菌分类鉴定与流行趋势的研究进展

弗朗西斯菌是一类革兰氏阴性染色的苛养性细菌。该菌属的模式菌种——土拉热弗朗西斯菌是人畜共患病土拉热病的病原体。弗朗西斯菌广泛存在于土壤、草丛、沼泽等自然环境和被感染的动物宿主体内,可以通过空气气溶胶、节肢动物叮咬以及直接接触受污染的环境、物品和饮食等多种方式传播。近年来,世界各地有大量新型的弗朗西斯菌种的发现报道。我们课题组于2008年始,从城市集中空调冷凝水系统中分离了多株弗朗西斯菌,并初步发现了两个弗朗西斯菌属的新种,其中广州弗朗西斯菌已获得正式命名。然而这些新细菌的鉴定方法,流行病学特征均不十分明确。本文简要综述了弗朗西斯菌的分类现状、分离鉴定方法等最新的研究进展情况,供国内学者参考。     

与人类和动物感染相关的4个非发酵菌新菌属

近10年来,随着分子生物学的飞速发展,特别是16S rRNA序列检测的应用,阐明了细菌菌属间及菌属内的亲缘关系,在新菌属、新菌种的发现方面起到了重要作用。现将近几年来新发现的、与人类或动物感染相关的4个新菌属的分类和生物学特性简要做一介绍,以促进我国细菌学工作者对这些新菌属的认知。     

聚雄菌属一新种

本文报道了寄生在一种双叶甲科(Biphyllidae)昆虫上的虫囊菌,聚雄菌属(Synandromyces)一新种,命名为“中国聚雄菌”(Synandromyces sinensis Y.H.Shen)。有拉丁文及中文描述。模式标本保存在广东省微生物研究所。     

关于细菌名称汉译中的一个问题

看到近年来我国某些医学微生物学著作中 ,以人名命名的细菌属的汉译名称被过份简化了。对此人们十分不以为然。例如沙门氏菌属被简化为沙门菌属 ,志贺氏菌属被简化成志贺菌属 ,布鲁氏菌属被简化成布鲁菌属 ,克雷伯氏菌属被简化为克雷伯菌属 ,等等。省去一个“氏”字 ,看来似乎无关紧要 ,其实非同小可。以人名命名物种 ,在生物学中非常普遍 ,在微生物学中 ,更是常见。例如在最新版的《Bergey s 系统细菌学手册》收录的 941属细菌中 ,以人名命名 ,或与人名有关的有 1 34个 ,占 1 4%强。这样多的名称汉译 ,应该慎重。生物的种名也是科学名词 ,…     

3种野生牛肝菌的菌塘土壤细菌多样性

【目的】以远东疣柄牛肝菌(Leccinum extremiorientale)、美味牛肝菌(Boletus edulis)和小孢粉孢牛肝菌(Tylopilus microsporus)菌塘为研究对象,揭示其菌塘土壤细菌的菌群多样性。【方法】通过高通量测序方法,分析这3种野生牛肝菌菌塘土壤细菌的菌群结构及多样性。【结果】远东疣柄牛肝菌菌塘土样中的主要细菌类群为变形杆菌门(53.6%)、酸杆菌门(33.8%)、拟杆菌门(4.7%)、放线菌门(1.7%);美味牛肝菌中主要类群为酸杆菌门(40.7%)、变形杆菌门(38.1%)、拟杆菌门(10.3%)、放线菌门(3.1%);小孢粉孢牛肝菌中酸杆菌门(65.3%)、变形杆菌门(23.8%)、拟杆菌门(4.9%)为主要类群。细菌在属级分类水平上,远东疣柄牛肝菌菌塘主要属中69.8%为未知属,其余为伯克氏菌属Burkholderia(16.0%)、酸杆菌门中的Candidatus Solibacter(5.9%)和酸孢菌属Acidocella(3.3%)。美味牛肝菌中主要的属分布在未知类群(83.0%),此外,还有Candidatus Solibacter(8.0%),伯克氏菌属Burkholderia(2.1%)。小孢粉孢牛肝菌菌塘中,分别为未知类群(80.9%)和Candidatus Solibacter(12.6%)。【结论】3种牛肝菌菌塘土壤中细菌类群具有丰富的多样性,其中含有大量未知类群。     

球囊菌门丛枝菌根真菌最新分类系统菌种名录

球囊菌门Glomeromycota是菌物界(Kingdom of Fungi)晚近新增加的一个门,下设1纲4目11科27属约300种丛枝菌根(AM)真菌,均是植物根系重要的共生真菌。同其他真菌分类研究过程相似,随着新种的不断发现、分类技术的进步与研究的深入,AM真菌分类系统及其菌种学名经历着持续不断的变更。然而,这些变动给AM真菌研究者造成了一定的困扰和混乱。本文在AM真菌系统发育分类重建的基础上,结合当前国际上AM真菌分类的最新进展,规范、正确并一致描述全球已知的AM真菌菌种拉丁文和中文学名,以纠正错误和统一AM真菌中文学名;同时标注了中国新记录种、新种和种质资源保藏种名录,以期促进中国AM真菌分类、资源多样性、群落结构及其相关研究。     

盐土生古菌属（Haloterrigena）分类研究进展

盐土生古菌属(Haloterrigena)是一类生长在含有1.7～5.5 mol/L NaCl、17～60℃温度范围内的极端嗜盐古菌。自该属1999年被建立以来,目前已有10个种被有效发表。但是在基于16S rRNA或rpoB'基因的系统进化树上,盐土生古菌属物种常与碱线菌属(Natrinema)和嗜盐碱红菌属(Natronorubrum)的成员交叉聚类在一起;而且盐土生古菌属内各成员间的特征也不尽相同,如多数盐土生古菌属菌株生长pH范围6.0～9.0,最适pH 7.0～7.5,然而大庆盐土生古菌(Haloterrigena daqingensis)为该属的唯一嗜碱成员,生长pH在8.0～10.5,最适为pH 10.0;在化学分类特征方面,该属的多数菌株含有糖脂类型为双硫化二糖基二醚(disulfated diglycosyl diether,S2-DGD-1),然而伊斯帕尼亚盐土生古菌(Haloterrigena hispanica)菌株FP1含有S-DGD硫酸化二糖基二醚(sulfated diglycosyl diether)。鉴于该属存在的这些特殊特征,以及与碱线菌属和嗜盐碱红菌属在系统进化上的特殊关系,结合前期发表的该属的新种和相关文献资料,系统综述了盐土生古菌属的建立、分类学特征、生态分布、基因组信息等方面的研究进展,以期为盐土生古菌属已知种分类地位的确定、该属其他新分离菌株的分类鉴定、功能基因资源的挖掘与开发提供借鉴。     

病毒的分类与命名进展概况

早在60年代,业已知道感染脊椎动物、无脊椎动物、植物和细菌的病毒约数百种,但这些病原体的分类与命名处于混乱状况。1966年,在莫斯科举行的国际微生物学代表会议上,成立了国际病毒命名委员会(International Committee on Nomenclatureof Viruses,简称ICNV),其目的是寻求一个各种病毒通用的分类系统,该委员会是在病毒应如何分类与命名的激烈争论中诞生,同时也在各种意见极为分歧的争论中获得发展。1971年,由wildy整理并发表了“ICNV第一次报告——病毒的分类与命名”,描述并承认43个病毒属和组的名称,还确定了两个病毒科:乳多空病毒科(Papovavi-     

养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间分布多样性

了解微生物发酵床大栏养猪垫料中的芽胞杆菌多样性和空间分布规律,为微生物发酵床管理、芽胞杆菌新资源挖掘及菌剂开发奠定基础。将发酵床划分为32个方格(4行×8列),采用五点取样法获得每个方格的样品。采用可培养法从32份样品中分离芽胞杆菌菌株,利用16S rRNA基因序列初步鉴定所分离获得的芽胞杆菌种类。利用聚集度指标和回归分析法,分析芽胞杆菌的样方空间分布型。通过Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Hill指数及丰富度指数分析,揭示微生物发酵床中芽胞杆菌的空间分布多样性。从32份样品中共获得芽胞杆菌452株,16S rRNA基因鉴定结果表明它们分别隶属于芽胞杆菌纲的2个科、8个属、48个种。其中,种类最多的为芽胞杆菌属(Bacillus),30种;赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus),6种;类芽胞杆菌属(Paenibacillus),5种;短芽胞杆菌属(Brevibacillus),3种;鸟氨酸芽胞杆菌属(Ornithinibacillus)、大洋芽胞杆菌属(Oceanibacillus)、少盐芽胞杆菌属(Paucisalibacillus)和纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)各1个种。芽胞杆菌种类在发酵床空间分布差异很大,根据其空间出现频次,可分为广分布种类,如地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);寡分布种类,如根际芽胞杆菌(B.rhizosphaerae);少分布种类,如弯曲芽胞杆菌(B.flexus)。依据其数量,可分为高含量组优势种群,如地衣芽胞杆菌(B.licheniformis);中含量组常见种群,耐盐赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillus halotolerans);寡含量组寡见种群,如根际芽胞杆菌(B.rhizosphaerae);低含量组偶见种群,如土地芽胞杆菌(B.humi)。空间分布型聚集度和回归分析测定表明,芽胞杆菌在微生物发酵床的分布类型为聚集分布。微生物发酵床垫料中芽胞杆菌种类总含量高达4.41×108个/g,其种类含量范围为0.01—94.1×106个/g(均值为8.96×106个/g),丰富度指数(D)、优势度指数(λ)、Shannon-Wiener指数(H')和均匀度指数(J')分别为0.4928、0.2634、1.3589和0.9803,其中香农指数最大的单个芽胞杆菌种类为地衣芽胞杆菌(B.licheniformis)。根据芽胞杆菌种类多样性指数聚类分析,当欧式距离λ=17时,可分为高丰富度高含量和低丰富度低含量类型。微生物发酵床的芽胞杆菌种类丰富、数量高,是一个天然的菌剂"发酵罐",有望直接作为微生物菌剂,应用于土壤改良、作物病害防控、污染治理等领域。     

基于可培养方法分析云南腾冲小空山火山谷芽胞杆菌分布特征

【目的】为了解云南腾冲小空山火山谷土壤中可培养芽胞杆菌种类分布特征。【方法】采用可培养手段对小空山火山谷阳坡、谷底和阴坡土壤中的芽胞杆菌进行分离培养,根据16S rRNA基因序列同源性对分离菌株进行鉴定,并分析系统发育地位。利用Canoco5软件分析采样点芽胞杆菌种类分布特征与土壤样品理化性质的相关性。【结果】从火山谷土壤样品中共分离获得180株芽胞杆菌,16S rRNA基因测序鉴定结果表明分离菌株隶属于芽胞杆菌纲2个科(芽胞杆菌科和类芽胞杆菌科)、6个属、34个种,其中芽胞杆菌属(Bacillus) 11个种,类芽胞杆菌属(Paenibacillus) 14个种,短芽胞杆菌属(Brevibacillus)3个种,赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)4个种,嗜冷芽胞杆菌属(Psychrobacillus)1个种和绿芽胞杆菌属(Viridibacillus)2个种,其中7个菌株与其最近模式菌株16SrRNA相似性低于种的界定阈值(98.65%),为芽胞杆菌潜在新物种。优势属为芽胞杆菌属和类芽胞杆菌属,优势种为蕈状芽胞杆菌(Bacillusmycoides),图瓦永芽胞杆菌(Bacillustoyonensis),蜡状芽胞杆菌(Bacilluscereus),解木糖赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillusxylanilyticus),蜂房类芽胞杆菌(Paenibacillusalvei)和沙地绿芽胞杆菌(Viridibacillus arenosi)。其中16个种分离自阳坡,29个种分离自阴坡,9个种分离自谷底,三者共同种类为6种。阳坡、谷底和阴坡的芽胞杆菌种群分布Bray-Curtis相似性为62.4%,多样性分析结果表明,Shannon指数(H′)大小次序为阴坡阳坡谷底。环境因子分析发现,芽胞杆菌种群分布多样性特征与其土壤的海拔高度、碳氮比和硫含量呈负相关,而和碳源和氮源含量呈正相关。【结论】从以上结果得出,云南腾冲火山谷有着较为丰富的芽胞杆菌资源,且还存在可分离培养的芽胞杆菌的潜在新物种,为利用火山微生物资源提供了保障。     

Bacillus species in soil as a natural resource for plant health and nutrition

The genus Bacillus is one of the predominant bacterial genera found in soil, and several species of this genus have been reported from diverse ecological niches. Endowed with tremendous genetic and metabolic diversity, Bacillus spp. serve multiple ecological functions in soil ecosystem from nutrient cycling to conferring stress tolerance to plants. Members of the genus Bacillus are known to have multiple beneficial traits which help the plants directly or indirectly through acquisition of nutrients, overall improvement in growth by production of phytohormones, protection from pathogens and other abiotic stressors. This functionally versatile genus is one of the most commercially exploited bacteria in the agro-biotechnology industry. Still its potential has not been realized sufficiently and requires an emphasis towards translating the relevant technologies from laboratory to land for the benefit of mankind.     

养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性

研究养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性,理解养殖粪污形成的环境生态位与芽胞杆菌种类的相互关系,为阐明微生物发酵床猪粪降解、臭味消除、猪病防控机理和资源化利用等提供科学数据。采用随机采样法获得微生物发酵床的上层垫料(0—20 cm)和下层垫料(40—60 cm)样本共14个。利用营养条件检测和宏基因组测序的方法,分析垫料样本的营养特性(有机质、全氮、腐殖酸、粗纤维)和生长条件(水分、pH),鉴定芽胞杆菌种类和测定相对丰度(reads);利用聚类分析、相关性分析、空间分布型分析、生态位宽度和重叠,揭示芽胞杆菌空间生态位特性及其因子间相互关系。研究结果表明,从空间生态位样本中共鉴定出芽胞杆菌目8个科中的6个科24个属种类(其中2个属具有芽胞杆菌种名形式,不属于芽胞杆菌),发现微生物发酵床垫料空间生态位中Ammoniibacillus(氨芽胞杆菌属,类芽胞杆菌科)、Desulfuribacillus(脱硫芽胞杆菌属,芽胞杆菌待建立新科)、Tuberibacillus(肿块芽胞杆菌属,芽胞乳杆菌科),国内未见报道,为中国新记录属。在被测生态位中相对含量(reads)最高的前3个属为芽胞杆菌属(Bacillus)(reads=8020)、乳杆菌属(Lactobacillus)(reads=4565)、肿块芽胞杆菌属(Tuberibacillus)(reads=1418);发酵床上层垫料生态位芽胞杆菌属总量与下层相比无显著差异(P0.05),但属种类和数量结构、亚群落分化差异显著,上层生态位前5位高含量芽胞杆菌优势属(数量平均值)分别为Bacillus(532.86)、Lactobacillus(480.43)、Geobacillus(88.86)、Gracilibacillus(70.00)、Paenibacillus(40.86),而下层为Bacillus(612.86)、Tuberibacillus(188.57)、Lactobacillus(171.71)、Paucisalibacillus(60.00)、Ureibacillus(46.71)。分析表明5个生态位最宽的芽胞杆菌分别为:Bacillus(10.5159)、Ornithinibacillus(8.6094)、Paenibacillus(7.8463)、Oceanobacillus(6.9927)、Rummeliibacillus(5.7417),对发酵床环境条件适应范围较宽、对营养条件要求较低的芽胞杆菌,空间生态位宽度较宽,可利用的资源数较多,反之亦然;分析表明芽胞杆菌各属之间空间生态位重叠Pianka测度范围为0.00—0.99,有些属之间生态位重叠很高,如Gracilibacillus和Ammoniibacillus,有些几乎不重叠,如Desulfuribacillus和Aneurinibacillus;芽胞杆菌空间生态位宽度与生态位重叠存在着相互关系,生态位较宽的属,如芽胞杆菌属(Bacillus),与其他属之间的空间生态位重叠集中在0.20—0.80之间,空间生态位较窄的属,如Geobacillus,与其他属之间的空间生态位重叠主要分布在0.20或0.80。     

中国的兰伯特盘菌属和兰斯盘菌属

本文报道中国兰伯特盘菌属15种和兰斯盘菌属6个分类单元,其中小晚兰斯盘菌为新种.同时,提供了上述两个属的分种检索表.     

Speciation of <Emphasis Type="Italic">Bacillus</Emphasis> spp. in honey produced in Northern Ireland by employment of 16S rDNA PCR and automated DNA sequencing techniques

Phenotypic speciation of foodborne Bacillus spp. remains problematic in terms of obtaining a reliable identification. In this study, we wished to identify several bacterial isolates from honey produced in Northern Ireland, and which belonged to the genus Bacillus, through employment of a molecular identification scheme based on PCR amplification of universal regions of the 16S rRNA operon in combination with direct automated sequencing of the resulting amplicons. Seven samples of honey and related materials (propolis) were examined microbiologically and were demonstrated to have total viable counts (TVC) ranging from <100 to 1700 colony-forming units/g. No yeasts or filamentous fungi were isolated from the honey materials. Several bacterial isolates were identified using this method, yielding two different genera (Paenibacillus and Bacillus), as well as four Bacillus species, namely Bacillus pumilus, B. licheniformis, B. subtilis and B. fusiformis, with B. pumilus the most frequently identified species present. When the use of molecular identification methods is justified, employment of partial 16S rDNA PCR and sequencing provides a valuable and reliable method of identification of Bacillus spp. from foodstuffs and negates associated problems of conventional laboratory and phenotypic identification.     

高寒特境中甸黄芪植物根际微生物物种多样性及其抗生物膜活性成分

滇西北高寒地区分布着丰富的黄芪属植物资源，该属植物“根际效应”明显，其根际微生物极具抗菌药用资源研究价值。【目的】认知滇西北高寒特境中甸黄芪根际微生物的物种多样性，探究其可培养菌株次生代谢产物的化学多样性及抗菌、抗生物膜活性。【方法】采用宏基因组和微生物纯培养方法对中甸黄芪植物根际微生物进行物种多样性分析，同时采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）、超高效液相色谱-质谱联用法（ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry，UPLC-MS）结合“微量肉汤稀释法” “孔板法”等多级联合筛选策略综合评估可培养菌株的抗菌活性药源研究价值。【结果】对中甸黄芪根际土壤样本的微生物分类操作单元（operational taxonomic units，OTU）进行分类注释，得到22门54纲105目187科316属856种微生物，其中优势菌群为慢生根瘤菌属。纯培养共获得27属54种95株可培养菌株，包括20属33种54株细菌和7属21种41株真菌，优势属分别为芽孢杆菌属和青霉属。其中，1株细菌Pseudomonas tolaasii ZTB4和3株真菌Aspergillus tabacinus ZNF17、Lecanicillium aphanocladii ZNF15、Umbelopsis nana ZTF31的次生代谢产物具有广谱抗菌活性。同时，菌株ZTB4和ZNF17的次生代谢产物也显示出优秀的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA）生物膜活性，并已验证这2株菌株的主要活性成分分别为环脂肽类与黄酮类。【结论】中甸黄芪植物根际微生物物种多样性较为丰富，其可培养菌株次生代谢产物有较好的化学多样性和抗菌、抗生物膜活性。研究结果为我国特境特色微生物药用资源的开发利用提供理论依据。     

广西禾本科植物二新记录属

该文报道了广西禾本科(Poaceae)植物二新记录属,即菵草属( Beckmannia Host)和草沙蚕属( Tripogon Roem. et Schult.)。菵草属有2种及1变种,分布较广,我国有1种1变种,广西首次记录到该属的菵草[ Beckmannia syzigachne (Steud.) Fern.]。草沙蚕属约有30种,多分布于亚洲和非洲,我国有11种,广西首次记录到该属的线形草沙蚕( Tripogon filiformis Nees ex Steud.)。同时,还提供了2个新记录属、种的形态描述与照片。     

Bacillus and relatives in foodborne illness

Species of Bacillus and related genera have long been troublesome to food producers on account of their resistant endospores. These organisms have undergone huge taxonomic changes in the last 30 years, with numbers of genera and species now standing at 56 and over 545, respectively. Despite this expansion, relatively few new species have been isolated from infections, few are associated with food and no important new agents of foodborne illness have been reported. What has changed is our knowledge of the established agents. Bacillus cereus is well known as a cause of food poisoning, and much more is now understood about its toxins and their involvement in infections and intoxications. Also, although B. licheniformis, B. subtilis and B. pumilus have occasionally been isolated from cases of food‐associated illness, their roles were usually uncertain. Much more is now known about the toxins that strains of these species may produce, so that their significances in such episodes are clearer; however, it is still unclear why such cases are so rarely reported. Another important development is the use of aerobic endosporeformers as probiotics, as the potentials of such organisms to cause illness or to be sources of antibiotic resistance need to be borne in mind.