芽孢桿菌的系統(tǒng)進化及其屬分類學特征

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1、芽孢桿菌的系統(tǒng)進化及其屬分類學特征劉國紅1，2,劉波1*,林乃銓2,林營志1（1福建省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)生物資源所福州350003；2福建農(nóng)林大學生防所福州350002）(劉國紅：liuguohong624@sina.com;劉波：liubofaas@163.com)芽孢桿菌Bacillus，一類產(chǎn)芽孢的革蘭氏陽性細菌，好氧或兼性厭氧生活。1872年Cohn建立了第一個細菌分類系統(tǒng)，根據(jù)細菌的形態(tài)特征命名了芽孢桿菌屬(Bacillus)。早期的芽孢桿菌分類主要是根據(jù)好氧性和產(chǎn)芽孢，所以很多生理生化和遺傳學特征迥異的菌歸入到了這

2、個屬。1981年Gorden記載了芽孢桿菌屬的分類狀況，盡管此分類體系的依據(jù)主要是表觀特征，但為芽孢桿菌屬的現(xiàn)代分類體系提供了良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的分類研究大多采用多相分類法，即將形態(tài)、生理生化、化學(DNA堿基GC分析、脂肪酸類型)、分子(DNA同源性分析，16SrRNA測序)等方法相結(jié)合，根據(jù)所得數(shù)據(jù)進行綜合分析，得出相對比較精確的分類結(jié)果。2004版的《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》對原核生物的歸群和分類系統(tǒng)完全按照這些微生物的16SrRNA系統(tǒng)發(fā)育樹進行編的。隨著分類研究方法的發(fā)展，尤其是多相分類法的應用，芽孢桿菌屬的分類發(fā)生

3、了很大的變化，有很多種從芽孢桿菌屬中分化出來另建新屬。本文主要以《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》第二版為依據(jù)，闡述芽孢桿菌屬與其近緣屬的進化，及其近緣屬分化出的原由并講述了其模式菌株的主要特征。根據(jù)產(chǎn)芽孢與否、16SrRNA等的特征，芽孢桿菌分化出22個屬，其中位于芽孢桿菌科的屬有15個，位于非芽孢桿菌科的屬有7個。此外還有13個只是在命名書寫上和芽孢桿菌Bacillus相似。具體如下：位于芽孢桿菌科的有Amphibacillus,Anoxybacillus,Filobacillus,Geobacillus,Gracilibaci

4、llus,Halobacillus,Jeotgalibacillus,Lentibacillus,Marinibacillus,Oceanobacillus,Paraliobacillus,Salibacillus,Ureibacillus,Virgibacillus。位于非芽孢桿菌科屬的有Alicyclobacillus,Aneurinibacillus,Brevibacillus,Paenibacillus,Sporolactobacillus,Sulfobacillus,Thermobacillus。除上述屬之外不產(chǎn)

5、芽孢桿菌的只是書寫相似的屬：Acidithiobacillus，Coprobacillus，Streptobacillus，Thiobacillus，Lactobacillus，Paralactobacillus，Methylobacillus，Actinobacillus,Thermithiobacillus，Marinilactibacillus，F(xiàn)lectobacillus，Halothiobacillus.關(guān)鍵詞：芽孢桿菌;近緣屬;分類特征芽孢桿菌分類與應用研究進展劉國紅1,2,林乃銓2,林營志1,劉波1*（1福建

6、省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所福州350003；2福建農(nóng)林大學生防所福州350002）(劉國紅：liuguohong624@sina.com;劉波：liubofaas@163.com)早在1835年，Ehrenberg就發(fā)現(xiàn)并命名了枯草芽孢桿菌Vibriosubtilis。1872年，德國植物學家Cohn建立了第一個細菌分類系統(tǒng)，根據(jù)細菌的形態(tài)特征命名了芽孢桿菌屬(Bacillus)，并將枯草芽孢桿菌重命名為Bacillussubtilis。起初芽孢桿菌屬的種類很少，隨著技術(shù)研究方法的改進發(fā)展，越來越多的種被發(fā)現(xiàn)，尤其是上世紀

7、70年代的分子分類法和80年代的化學分類法的應用，種的鑒定數(shù)量增多，分類地位確定的也越來越準確。從2004年5月至2007年5月為止發(fā)現(xiàn)的芽孢桿菌屬的新種有49個，見表1。不同的文獻來源，由于收集統(tǒng)計的時間、范圍、內(nèi)容、分類體系等的差異，所收集的芽孢桿菌種名數(shù)量不同。有的分類系統(tǒng)名錄將芽孢桿菌分為一個屬，如2005年核準種名目錄(ApprovedLists)收集的芽孢桿菌種名有175個，2006年NCBI數(shù)據(jù)庫上收集的芽孢桿菌種名有182個，2006年德國菌種保存中心種名目錄(DSMZ)收集的芽孢桿菌種名有187個；有的分

8、類系統(tǒng)將芽孢桿菌分為20多個屬，如2004年出版的第九版《伯杰氏細菌系統(tǒng)學手冊：原核生物分類綱要》將芽孢桿菌類細菌分為35個屬，記述了芽孢桿菌屬及其近緣屬在內(nèi)的芽孢桿菌共409種，其中有91個種是同物異名。劉波在出版的《芽孢桿菌文獻研究》中列出了244種芽孢桿菌。芽孢桿菌在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學方面有重要的作