原核微生物之竿菌

140多年前发表的竿菌和杆(小杆)菌同属最早发现和定名的细菌类之一,迄今已有成百上千的菌种得到鉴定、分类和命名。中文微生物学命名和整理滞后,引发了一些不必要的麻烦和困惑,不利于我国微生物学的普及发展和国际交流。本文试图对已经合格发表的近100属1 130多种竿菌进行系统的形态学(含芽孢和/或孢子)、生境、生物化学和细菌属性梳理和分类,理清和制定竿菌种属的中文-拉丁文互译规则,有利于推动中外交流和发展。     

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。     

与日本有关的一些原核微生物种属的规范和分类

以地理位置和人名命名是原核微生物命名中最常见的方式之一。基于中日(东亚汉语圈)同文,从拉丁文转译时,错译和/或误译涉及日本和琉球的菌名是不允许的。本文初步介绍一些涉及日本和琉球地名、机构和人名的原核微生物,提出了机构简写的中文规范命名,指出日本有优势的领域如放线菌研究,从打破文化隔阂的角度,藉此加强中日微生物领域的交流与合作。     

球类原核微生物

球类或类球(果菌、球菌、璆菌、卵菌、橄菌等)微生物是原核微生物最早发现、最重要和最常见的细胞生命形态之一,迄今已有果菌140余属800多种60多亚种,球菌30余属60多种,璆菌10余属20多种,八球菌7属40多种,橄菌9属10多种,卵菌10余属30多种,合计约210属1 000余种和亚种。国内外对这些微生物的总结分析较少,本文试图对此进行系统的总结和规范,明确其形态特征、生境、生化、多样性和域归属,以推动对此类微生物分类和功能的进一步研发,推动国际间的交流与合作。     

我国原核微生物分类学七十年北大核心

2022年和2023年分别是中国微生物学会成立70周年和《微生物学报》创刊70周年,我国原核微生物分类学研究从白手起家、跟踪模仿到逐步走上国际舞台,从跟跑、并跑到整体处于国际先进行列,部分领域领跑国际同行,并为国际同行提供微生物数据服务,也已走过了70个岁月。这些成绩的取得是我国原核微生物分类领域学者几代人努力的结果,是与国家发展、民族复兴同频共振的结果。特别是近30年,我国原核微生物分类无论从理论、方法创新还是新物种发现方面都取得了令人瞩目的成绩,在国际上的地位和影响力日益提高,已经逐渐成为国际原核系统分类领域的主导力量。本文本着尊重历史、客观求实的态度梳理了70年来我国在细菌和古菌分类学及相关领域的发展脉络和取得的成绩,并结合该领域最新发展方向进行了展望。     

嗜冷微生物和冷育微生物的研究I．噬胞菌属中一个新种

由冷藏的豆制品上分离到一菌株LC 265,为革兰氏阴性、无鞭毛、滑行运动、无鞘、扦状或短丝状、末端圆、大小为0．6一1.0×1.5一15μm,裂殖生殖。菌落粘质,由黄色至橙色,先凸起微粗糙、老后扩散成一薄层,光滑、半透明。其色素无荧光,含胡萝卜紊,其正己烷提取液经光谱涮定最大吸收峰为446nm．     

原核微生物的硫功能菌

总结迄今已经发现鉴定的原核微生物中磂菌48属150多种,绿硫菌6属20余种,紫硫菌33属近百种,硫菌23属56种,脱硫化功能菌50属210多种,脱硫和脱硫化物功能菌20多属50多种,硫歧化菌1属3种,共计170余属600余种。这些硫菌根据功能分类,大致上可以分成硫氧化、硫还原和硫歧化菌,对于自然界硫循环起着至关重要的作用。     

基于不同通用引物比较分析肠道微生物群落变化

肠道微生物对于人体健康的重要作用已经得到广泛证实,目前,对肠道微生物的研究大多采用基于扩增细菌16S rRNA基因V3-V4区的高通量测序分析,对古菌的关注较少。本研究选择了一对可以同时扩增细菌和古菌16S rRNA基因的引物,通过比较人为干扰肠道微生物前后的群落变化,说明这对引物适宜分析人类肠道细菌和古菌群落变化并具有一定优越性。采集志愿者粪便样品,同时用仅能扩增细菌引物(B引物)和细菌古菌通用引物(AB引物)进行扩增和高通量测序;使用几个常用的rRNA数据库判断引物对细菌的覆盖度和对古菌的扩增能力。结果表明,AB引物在可以展示B引物扩增出的细菌群落的基础上,可以得到肠道中常见的产甲烷古菌的序列,同时也展示出人为干扰肠道微生物前后的群落结构变化。AB引物可以仅通过一次扩增和测序同时分析肠道中的细菌和古菌群落,更加全面展示肠道微生物群落结构,适用于肠道微生物相关研究。     

基于分级过滤的自然水体原核微生物群落分析

自然水体中微生物种类丰富,采集了上海周边的湖水、河水、海(岸)水、井水四类水体各两处样品,设计了含0.1μm终端截留孔径的半自动分级过滤装置分离富集不同粒径的水体微生物,使用原核微生物通用引物对16S rRNA基因V3+V4区扩增,高通量测序获得序列,对四类水体中的微生物群落进行比较分析,关注了能穿透0.22μm常规除菌过滤孔径的超微小微生物。结果显示水体环境主导了微生物的群落差异,河水与湖水中的群落总体接近,不同于海(岸)水和井水;海(岸)水和井水的微生物群落差异较大。0.1μm上截留的优势超微小微生物在河水与湖水样品中均为Proteobacteria门SAR11 clade目的Clade Ⅲ和Actinobacteria门Sporichthyaceae科HgcI clade,海(岸)水中为Proteobacteria门SAR11 clade目的Clade Ia和Nanoarchaeota门Woesearchaeia古菌,井水中为Nanoarchaeota门Woesearchaeia属古菌以及未定域或未分类的微生物。其中未定域的微生物16S rRNA基因在系统发育树上单独成簇,可能是古菌的一个新类型。本研究所使用的分级过滤装置显示了在发掘超微小微生物上的潜力。     

中国伞形科矮泽芹属植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜、扫描电镜对伞形科矮泽芹属8种植物叶表皮形态进行观察与研究。结果表明:(1)矮泽芹属8种植物上下表皮细胞均为不规则形或规则多边形,垂周壁为近平直状或波状,上表皮细胞长宽比在1.3~2.4之间,下表皮细胞长宽比在1.5~2.5之间;在近轴面,有细叶矮泽芹、聂拉木矮泽芹和绿花矮泽芹3种植物没有气孔器的存在,其余物种气孔密度在20~74个/mm2之间,气孔指数为6.0%~17.7%;在远轴面,所有物种都具有丰富的气孔器,气孔密度为100~183个/mm2,气孔指数为16.1%~23.6%。(2)聚类分析结果显示,矮泽芹、大苞矮泽芹、粗棱矮泽芹为类群Ⅰ,鹤庆矮泽芹为类群Ⅱ,聂拉木矮泽芹、细叶矮泽芹、绿花矮泽芹为类群Ⅲ,松潘矮泽芹则单独聚为类群Ⅳ;聚类分析结果大体上支持形态学分类的结果。(3)叶表皮形态特征对于区分矮泽芹属不同物种具有十分重要的分类学价值。     

湖南壳斗科栎属一新种——德夯栎

该文报道了采自湖南省湘西世界地质公园德夯园区壳斗科栎属一新种——德夯栎(Quercus dehangensis G. X. Chen, D. G. Zhang & B. Z. Wang),根据其壳斗小苞片覆瓦状排列而被归于栎属。德夯栎和巴东栎(Quercus engleriana Seem.)相近,但与巴东栎的区别在于前者植株通常3~5 m高,侧脉7~10对,小枝、叶柄及叶背被覆具鳞片的星状毛,托叶早落。根据IUCN红色名录标准,德夯栎濒危等级为极危(CR)。     

中国鸡皮衣属和泡鳞衣属地衣2个新记录种

报道了采自中国西北部新疆博格达山区哈熊沟森林公园的鸡皮衣属和泡鳞衣属地衣的2个中国新记录种,即南方鸡皮衣(Pertusaria australis Vian)和北极泡鳞衣(Toninia arctica Timdal),并描述了二者的形态学、解剖学以及化学成分特征,提供了其形态特征和内部解剖结构照片.标本保存于新疆大学...     

4种薯蓣属植物的psbA-trnH片段序列分析

对4种薯蓣属(Dioscorea)植物——小花盾叶薯蓣(D.sinoparviflora C.T.Ting.)、盾叶薯蓣(D.zingiberensis C.H Wright.)、黄独(D.bulbifera L.)和薯蓣(D.polystachya Turczaninow) 共22个植物类群的叶绿体psbA-trnH基因区进行PCR扩增并测序,获得了该区间的完整序列,小花盾叶薯蓣的psbA-trnH片段全长589~593 bp,盾叶薯蓣全长为575~599 bp,黄独全长为372 bp,薯蓣全长为355~368 bp。将所得序列用Bayesian推断其系统发育关系,结果发现psbA-trnH片段不能够完全区分4种薯蓣属植物种间和种内的各个分类群(不同产地),且不能区分盾叶薯蓣与小花盾叶薯蓣;推测薯蓣的演变过程可能与人工驯化有关,黄独与栽培薯蓣的亲缘关系较近,而与野生薯蓣的亲缘关系较远。     

伞形科藁本属20种植物的果实特征及其分类学意义

采用扫描电镜方法对中国藁本属20种及山芎属1种植物的果实表面微形态进行首次研究,并对其中15种进行果实解剖特征观察。结果表明:藁本属植物果实微形态在外果皮表面突起度、细胞轮廓、表面纹饰和表皮分泌物上表现出丰富的多样性;在果实解剖特征上,果棱形状、油管数目、胚乳形状等种间差异明显且稳定,而种内居群间无变异,可作为藁本属种间鉴定及种间关系探讨的重要参考性状。结合前人对伞形科其他类群果实微形态与解剖结构特征的研究及近年来分子系统学的证据,得出如下结论:(1)藁本属不是一个自然类群;(2)支持拟藁本属归入藁本属;(3)对藁本属部分种的系统位置和种间亲缘关系进行了讨论。     

中国四川报春花属一新种

报道了中国四川报春花属(Primula L.)一新种——小繸瓣报春(P.hydrocotylifolia G.Hao,C.M.Hu&Y.Xu)。小繸瓣报春植株无毛、无粉,叶片多少呈圆形,具纤细的叶柄,开花期叶丛基部无鳞片,球形蒴果藏于宿存花萼,成熟时裂成不规则碎片,显然属于脆蒴报春组(sect.Petiolares Pax)革叶报春亚组(subsect.Chartacea W.W.Sm.&Forrest),并与该亚组的川西繸瓣报春(P.veitchiana Petitm.)最为接近,但后者植物体的各部分均远大于此新种,花序多花,花亦较大,二者之间无过渡类型。     

菊科紫菀属3种植物的核型分析

菊科紫菀属密毛系(Aster Series Vestiti Ling)含3个物种:密毛紫菀(A.vestitus Franch.)、灰枝紫菀(A.poliothamnus Diels)和西固紫菀(A.sikuensis W.W.Smith et Farr.),新近的分子系统学研究对密毛系是否单系提出质疑。该文采用常规根尖压片法,对紫菀属密毛系3种植物4个居群的核型进行观察分析。结果显示:3种植物的核型公式均为2n=2x=18=14m+4sm(2SAT);密毛紫菀居群2个的核型属于1A型,灰枝紫菀和西固紫菀为2A型。密毛紫菀和西固紫菀的核型资料为首次报道。灰枝紫菀的染色体数目、基数和不对称性等核型资料与先前唯一的相关报道结果(体细胞染色体数目为32,核型公式2n=2x=32=26sm+6st,属4A型,染色体中未发现随体)迥然不同。3种植物的核型结果不支持保留密毛系,而核型不对称性类型支持该实验室先前提出的亚属划分。3种植物随体的大小属于紫菀亚族型,这支持欧亚紫菀属与北美紫菀类没有密切亲缘关系的观点。     

中国棱子芹属16种1变种的果实特征及其分类学意义

采用石蜡切片法对中国棱子芹属植物16种1变种进行了果实外部形态和解剖特征观察,研究了分生果大小、果棱形状、油管数目、胚乳形状等特征,文中探讨了部分棱子芹属植物的分类地位,为该属的系统分类研究及分类问题的解决提供了佐证。主要结论如下:(1)棱子芹属植物果实解剖特征在种间存在明显差异,在种内性状比较稳定。(2)所研究的棱子芹属植物果实在外部形态和解剖结构表现出较高的多态性和一定的规律性,可以为棱子芹属近缘种的鉴定提供重要的参考性状。(3)结合果棱性状、油管数目等解剖结构和前人分子系统学研究证据,研究认为真正的棱子芹属植物其成熟果实外果皮膨胀,果棱远端具空囊,中果皮和维管束形成的内棱较不显著。