放线菌新种分类鉴定
细菌分类鉴定规程

细菌分类鉴定规程细菌分类鉴定规程杜艳、余翔、罗国升新菌鉴定主要流程:1、潜在新菌的确定拿到拼接好的16Sr RNA gene序列后,进入NCBI blastN ()或EzTaxon server 2.1() 进行比较,同源性低于98%的序列(同源性处于98-97%之间的序列最好少于3株),可初步判断存在新菌的可能。
2、选择标准菌株构建进化树选择参考菌株构建三种进化树(NJ、MP和ML),构建进化树是需要注意以下几点:1)所选择的序列必须都是在IJSEM上正式发表的序列,2)所选择的参考菌株必须包含新菌所在属的所有标准菌株,3)需要选择新菌所在科的一些与新种所在属相近的属的type species作为参考菌株,4)需要选择一个远源的菌株作为参考菌株,如:E. coli。
3、购买标准菌株根据进化树位置和同源性高低选择标准菌株作为参考菌株,联系相关保藏机构购买标准菌株。
具体信息可以在上查找。
标准菌株的选择需遵循以下几点:1) 如果要用到不同的属但不是用这些属的所有的种,则要选择这些属的模式种,并且要选择模式种的模式菌株。
2) 一个属的模式种是最重要的参照微生物,如果一个新种被认为属于这个属,就一定要与该属的模式种进行比较,而其他的种可能分类时出现错误,可能将来会被重新分类。
总之,进行种、属、甚至是科的比较研究时,都要用模式微生物,这就涉及到模式属的模式种,模式种的模式菌。
4、表型特征实验培养特征:菌落特征(如菌落的形状、大小、颜色、隆起、表面状况、质地、光泽、水溶性色素等)。
细胞形态:形态(球形、杆状、弧形、螺旋形、丝状、分枝及特殊形状),大小,排列(单个、成对、成链或其他特殊排列方式)。
特殊的细胞结构:鞭毛(着生位置、数量),芽胞(形状、着生位置、是否膨大),孢子(孢子形状、着生位置、数量、排列),其它 (荚膜、细胞附属物为柄、丝状物、鞘、蓝细菌的异形胞、静止细胞和连鞘体等)。
超微结构:细胞壁、细胞内膜系统、放线菌抱子表面特征等。
2006~2018年稀有放线菌中的新天然产物

2006~2018年稀有放线菌中的新天然产物放线菌是一类十分重要的植物病原微生物,它们可以对植物产生重大的伤害,也是研究药物、农药、肥料和植物病理学的重要材料。
近年来,有越来越多的证据表明,放线菌也可以产生有益的物质,例如抗微生物活性物质和天然产物。
有研究表明,近几年来以放线菌为目标,科学家们在2006-2018年之间发现了许多新的天然产物。
2006年,一种名为细胞孔类天然产物(Cyclomarins)的新类别被发现,该天然产物来自植物寄生放线菌Epiphyas postvittana,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等活性。
2007年,放线菌Xamphomonas axonopodis pv.citri被用于合成一种名为Axonopsin的新型天然产物,具有抗菌、抗葡萄球菌、抗真菌和抗病毒的活性,同时具有可溶性抗氧化特性。
此外,2008年,来自放线菌Xynthomonas campestris pv. campestris的一种叫做Xacamide的新型天然产物被发现,它具有抗菌、抗真菌、抗病毒和抗细菌性质,而且还可以抑制RNA聚合酶。
另外,一种名为Pantocinisin的特殊天然产物也于2009年被发现,它来自放线菌Pantoea ananatis,能够抑制真菌病原体的生长,其特殊的抗真菌活性被证实为与其结构有关。
2010年,一种名为尼米多稀释亚硫酸酯的新类别天然产物被发现,它来自放线菌Xanthomonas axonopodis pv. citri和放线菌Xanthomonas campestris pv. campestris,具有抑菌、抑真菌和抗病毒的活性。
2012年,一种名为糖苷衍生物的新类别天然产物被发现,来自放线菌Pseudomonas aeruginosa,具有显著的抗菌活性,能有效抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的生长。
2014年,一种名为Actinomycin D的新类别天然产物被发现,来自放线菌Streptomyces varsoviensis,具有抗病毒、抗真菌性和免疫调节活性,可以抑制常见的病毒和真菌,如腺病毒、柯萨奇病毒、肺炎病毒和变形霉菌等。
第二章 微生物的分类鉴定

细菌常用固相杂交法:
(参照菌株)A菌 B菌(待测) ↓ ↓ DNA DNA ↓ ↓ ( 同位素标记、酶切并解链)单链 单链(固定于滤膜上,未标记) ↓ 最适温度复性杂交 ↓ 洗涤 ↓ 测定放射强度 ↓ 杂交率(以参照菌株自身复性的放射性值为百分之百 ) ﹥60%同一个种;﹥70%同一亚种;20~60%同属不同种
对于许多有争议的种的界定和建立新种起了重要作用
② DNA-rRNA杂交 rRNA是DNA转录的产物,在生物进化过程中, 其碱基序列的变化比基因组要慢得多,保守得多, 它甚至保留了古老祖先的一些碱基序列。因此, 当两个菌株的DNA-DNA杂交率很低或不能杂交 时,用DNA-rRNA杂交仍可能出现较高的杂交 率,因而可以用来进一步比较关系更远的菌株之 间的关系,进行属和属以上等级分类单元的分类。 DNA-DNA杂交和DNA-rRNA杂交的原理和方法 基本相同,只是在技术细节上有些差异,如 DNA-rRNA杂交中,用同位素标记的是rRNA而 不是DNA等等。
(5)对氧的要求 好氧、微好氧、厌氧及兼性厌氧 (6)对温度的适应性 最低温、最适温、最高温、产物积累温度、 致死温度 (7)对PH的适应性 在一定PH条件下的生长能力及生长的PH范围 生长的PH范围:肠道细菌较宽;血液寄生微生 物较窄,因循环系统PH一般稳定在7.3
一株极端嗜盐多孢放线菌新种的分类研究

wh i c h i s i s o l a t e d f r o m a s a l t l a k e i n Xi n j i a n g Pr o v i n c e ,n o r t h — We s t Ch i n a ,b y u s i n g a p o l y p h a s i c t a x o n o my
DNA — D NA 杂 交值 分 别 为 3 6 . 4% 、3 1 . 3 % 和2 6 . 1 , 因此 被 考 虑作 为 多孢放 线 菌 属 的 一 个 新 成 员. 菌株 XHU1 3 9的 最适生长温度是 3 5℃ , 最 适 生 长 p H 7 . 0 ,最适 生 长盐 浓度 1 2 ~1 f { ;细 胞 水 解 糖 为 x y l o s 、g l u c o s e 、r i b o s e和
s t ud y. I t s t ax o no mi c s t a t us i s d e t e r mi ne d o n t he b a s i s o f t he p he n ot yp i c, ph ys i o l o gi c a l ,c h e mot a x on omi c a n d ge n o t yp i c d a t a o f s t r a i n XHU 1 39 . Phyl o g e ne t i c a n a l y s i s b a s e d o n a n a l mo s t — c o mp l e t e 1 6 S r RNA g e ne
《放线菌分类》PPT课件

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三、放线菌生物技术的发展
• (一)分离培养和纯化技术 • 近年来,国内外科学家正在开展一种从自然生态环境中选择性分离放线
菌的分离技术。 • 非链霉菌或稀有放线菌作为新的生理活性物质的重要来源成为关注的热
点。 • Colwell 实验室在1982年提出活的但不可培养微生物的概念,他们发
用前景有: • 1、基因,尤其是编码功能蛋白的基因 • 2、代谢产物,如具有生物活性的次生代谢产物,尤其是各类先导化合物 • 3、特殊代谢途径,如合成和分解,利用某些特殊化合物的新代谢途径,
用于生物降解等 • 4、新的代谢调控机理,如用于筛选或者构建高产或高活性菌 • 5、具有不同生态功能的微生物活细胞等,如生物膜用于污水处理,污染
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• 三、几个值得重视的问题 • 1、在以rRNA为主的分子分类已经比较普及的今天,应按照系统学的要
求,吸取基因组学、蛋白质组学、生物信息学及其他学科最新成就, 建立完善细菌分类系统,使系统学更能反映生物进化的本来面目和生 物之间的真实关系。 • 2、从我国学者发表论文和内容来看,发现少创新少,大多沿用或改进 国外分类系统和方法进行的工作。 • 3、现行杂交方法有较大误差,应该探索新途径。 • 4、特定类群的快速鉴定 • 5、及时扩大研究范围 • 6、设计新的独特的分离方法分离未知菌,才能不断提供新的菌种资源。
第二节 放线菌系统分类学的过去和 现在
• 一、国外概况 • 1、历史及著名研究单位 • 最早描述放线菌的学者——Cohn,他自人泪腺感染病灶中分离到一株丝状病
原菌——链丝菌。而后Harz建立了放线菌属。 • 美国新泽西农业试验站,Rutgers大学微生物研究所 • 1942年发现链霉素。 • 《放线菌的属和种分类鉴定和描述》,放线菌分类学开始形成。 • 整个70年代是放线菌化学分类时代 • 构建放线菌系统发育树,进入分子分类时代
海洋放线菌的分类鉴定

海洋放线菌的分类鉴定一、放线菌㈠、放线菌的分布放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界。
不论数量和种类,以土壤中最多。
河流和湖泊中,放线菌数量不多,大多为小单孢菌、游动放线菌和孢囊链霉菌,还有少数链霉菌。
海洋中的放线菌多半来自土壤或生存在漂浮海面的藻体上。
海水中还存在耐盐放线菌。
放线菌有一种土霉味,使水和食物变味,有的放线菌也能和霉菌一样使棉毛制品或纸张霉变。
放线菌主要能促使土壤中的动物和植物遗骸腐烂,最主要的致病放线菌是结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌,可导致人类的结核病和麻风病。
放线菌最重要的作用是可以产生、提炼抗生素,目前世界上已经发现的2000多中抗生素中,大约有56%是由放线菌(主要是放线菌属)产生的,如链霉素、土霉素、四环素、庆大霉素等都是由放线菌产生的。
此外有些植物用的农用抗生素和维生素等也是由放线菌中提炼的。
㈡、放线菌的形态与结构放线菌菌体为单细胞,大多由分枝发达的菌丝组成,最简单的为杆状或具原始菌丝。
放线菌是一种革兰氏阳性菌。
放线菌菌丝细胞的结构与细菌基本相同。
根据菌丝形态和功能可分为营养菌丝、气生丝和孢子丝三种。
⑴营养菌丝匍匐生长于培养基内,主要生理功能是吸收营养物,故亦称基内菌丝。
营养菌丝一般无隔膜;直径0.2-0.8微米,但长度差别很大,短的小于100微米,长的可达600微米以上;有的无色素,有的产生黄、橙、红、紫、蓝、绿、褐、黑等不同色素,若是水溶性的色素,还可透入培养基内,将培养基染上相应的颜色,如果是非水溶性色素,则使菌落吨呈现相应的颜色。
色素是鉴定菌种的重要依据。
⑵气生菌丝长出培养基外并伸向空间的菌丝为气生菌丝。
它叠生于营养菌丝上,以至可覆盖整个菌落表面。
在光学显微镜下,颜色较深,直径比营养菌丝粗,约1-1.4微米,其长度则更悬殊。
直形或弯曲而分枝,有的产生色素。
⑶孢子丝气生菌丝上分化出可形成孢子的菌丝即孢子丝。
孢子丝的形状和在气生菌丝上的排列方式,随菌种而异。
孢子丝的形状有直形、波曲和螺旋形。
放线菌新种分类鉴定

代表属
Sterptomyces Micromonospora
Actinomadura Nocardia
Actinomyces Oerskovia Agromyces
Bifidobacterium Mycoplana
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放线菌全细胞的主要糖类型(Lechevalier, 1976)
aMK-9(H2), MK-9(H4),MK-9(H6) bMK-9(H4), MK-9(H6),MK-9(H8)
cMK-10(H4),MK-9(H6)
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菌体的收集制备
待测菌株用液体培养基培养,离心收集菌体,用蒸馏水洗涤两次,菌体于-80℃冷 冻3d,冷冻干燥机抽干菌体,冻干菌体4℃干燥器保存备用。
不加碳源的基础培养 基作为阴性对照。
氮源: KNO3,NaNO2,尿素, (NH4)2SO4,丝氨酸,烟酰胺,酪氨酸, DL-天冬氨酸,L-甲硫氨酸,DL-丙氨酸, L-精氨酸,L(+)-谷氨酸,甘氨酸,L-苯丙 氨酸,腺嘌呤。
不同氮源按0.5%的浓度加入,培15天后, 将各种氮源上的生长状况与不加氮源的基础 培养基上的生长状况作比较。
直链饱和与不饱和、分枝和复杂形式的脂肪酸。
○ 脂肪酸分析应在标准化的条件下进行,因为不同组分的相对含量因菌龄和培养条件的 不同而异。
○ 脂肪酸定性分析结果限于属和属以上的分类;脂肪酸定量分析可为种和亚种分类提供 有用的基本资料。
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基因型分类
A
G+C%含量分析
B DNA-DNA分子杂交
C 16srRNA基因序列分析及进化树的构建
表观特征
2.3 鉴定方
法
放线菌分类2

对营养的要求相当弹性,能降解一些杀虫剂和除草剂
嗜皮菌属(Dermatophilus)
寄生于哺乳动物,导致刚果嗜皮菌病的皮肤感染
链霉菌亚目
目前该亚目只有链霉菌科,该科目前有三个属,即 链霉菌属、北里孢菌属和嗜酸链霉菌属。
该科成员均为革兰氏阳性菌好氧菌,产生发育良好、 不易断裂的分支状基内菌丝,大多数产生分支状气
模式种:白色链霉菌
北里孢菌属
该属特征为:基内菌丝发达,类似链霉菌,基内和 气生菌丝上着生常超过20个孢子的长孢子链。基内 菌丝不断裂,无孢囊。细胞壁含甘氨酸、半乳糖,
全细胞水解液含半乳糖,但不含阿拉伯糖、马杜拉
糖和木糖。磷酸类脂类型为P2型, DHA的(G+C) mol%含量范围为66-67
微球菌亚目
包括十四个科,典型科为微球菌科,该科的典型属为微球菌
微球菌属(Micrococcus)
广泛存 在于土壤中,水中和哺乳动物皮肤上,后者更为 常 见,但并无致病性
节杆菌属(Arthrobacter)
杆菌一球菌的生长循环:对数期时,细菌呈不规则,分支
的杆状,以断裂繁殖。当它们进入稳定期,细胞变成球状
பைடு நூலகம்
鱼孢菌科及主要属
该科典型属是鱼孢菌属 鱼孢菌属:菌丝和孢子革兰氏阳性,不抗酸,细胞壁化 学组分Ⅲ型。无基内菌丝。气生菌丝一般短,(0.5~
1.2)×(10~25)微米,少分枝;基部细胞下面形成球冠状
固着器,用以将气生菌丝固定在固体培养基的表面;气生菌 丝断裂成表面光滑的孢子,孢子球形或杆状,有时呈长 达6微米的鱼形,本科因此得名。孢子有颈饰痕迹和1~3 根端生鞭毛,能游动;革兰氏染色不定;细胞壁Ⅰ型。本属 现只发现多形鱼孢菌1种。
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长状况作比较。
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2.3.2 化学分 类
A 细胞壁化学组分 B 磷酸类脂测定 C 甲基萘醌测定 D 脂肪酸测定
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A.细胞壁化学组分
➢放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖, 根据肽聚糖分子中肽链第3位氨基酸的 种类,种间肽桥和邻近的四肽交联的 位置来决定放线菌细胞壁型的划分。
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d. 脲酶的产生
➢有些细菌能产生尿素酶,将尿素分解、产生2个分子 的氨,使培养基变为碱性,酚红呈粉红色。尿素酶不 是诱导酶,因为不论底物尿素是否存在,细菌均能合 成➢挑此取酶1。8~其2活4h性待最试适菌p培H养为物7.0大。量穿刺接种于琼脂斜面, 不要到达底部,培养1~4d观察结果,如为阴性应继 续培养一下,作最终判定,变为粉红色为阳性。
➢不加碳源的基础培养基作为阴性对照。
➢氮源: KNO3,NaNO2,尿素, (NH4)2SO4,丝氨 酸,烟酰胺,酪氨酸, DL-天冬氨酸,L-甲硫氨酸,
DL-丙氨酸,L-精氨酸,L(+)-谷氨酸,甘氨酸,L-
苯丙氨酸,腺嘌呤。
➢不同氮源按0.5%的浓度加入,培15天后,将各种
氮源上的生长状况与不加氮源的基础培养基上的生
温度耐受实验
➢将菌株接种在高氏一号培养基上,分别在4℃、10 ℃ 、16 ℃ 、20 ℃ 、28℃、37℃、45℃培养,每周 观察一次,四周结束,重复2次。
盐耐受实验
➢高氏一号培养基内加入不同浓度的NaCI(l%,3%, 5%,7%,10%,15%,20%)28℃培养,每周观察 一次,四周结束,重复2次。
放线菌新种分离鉴定
1 实验目的 2 实验方法 3 实验结果 4 总结
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1、实验目的
本实验通过对分离得到的放线菌 新种从形态学、生理生化反应特征、和 分子遗传分类学方面进行鉴定,证明其 是以前从未发现的新种。
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2、实验方法
2.1 分离 方法 2.2 16SrRNA基因序 列测定
➢培养液中加入格里氏试剂A、B液各一滴,
如呈现粉红色、玫瑰红色,表明硝酸盐还原
阳性,如无红色出现,则加1,2滴二苯胺试
剂,如呈蓝色,表示培养液中仍有硝酸盐存
在,硝酸盐还原属阴性,若不呈蓝色,表示
硝酸盐和亚硝酸盐都已还原成其他物质,仍
2011/12/28 按阳性结果处理。 A
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g. H2S的产生
➢某些细菌能分解含硫化合物如胱氨酸、甲硫氨 酸而产生硫化氢气体,若于培养基中加入柠檬酸 铁铵或醋酸铵,则与硫化氢作用生成硫化亚铁或 硫化铅(黑色)沉淀。
h. 黑色素的产生
➢将供试菌株接种在酪氨酸培养基斜面管上,培 养 7 d 和 14 d 观察结果,培养基被染成褐色或 者黑色即说明该菌产生黑色素。
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i. 碳源利用和氮源利用(本实验利用 BIOLOG板)
➢碳源:D-葡萄糖,蔗糖,L-树胶醛糖,D-果糖, D-木糖,鼠李糖,I-肌醇,棉子糖,D-甘露醇,纤 维素。
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2.3.1 表观特 征
A 电镜观察 B 培养特征 C 生理生化特征
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A. 电镜
➢取菌体后,3%戊二醛固定4h, 0.1M磷酸缓冲 液漂洗。 ➢酒精梯度脱水,在30%、50%、70%、80% 、100%依次脱水,其中100%酒精2次,每次 10min。 ➢乙酸异戊脂置换,50%一次,100%两次。 ➢Eiko公司XD-1型二氧化碳临界点干燥器干 燥,Eiko公司IB-3型离子镀金仪喷金镀膜。 ➢JEOL公司JSM-840扫描电镜观察。
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ห้องสมุดไป่ตู้
C. 生理生化实验
➢生理生化特性的测定主要包括: pH、盐浓度和温度耐受性,明胶液化,淀 粉水解,脲酶的产生,牛奶胨化和凝固, 硝酸盐还原,H2S的产生,黑色素的产生, 唯一碳、氮源利用等试验。
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a. pH、盐浓度和温度耐受性
pH耐受实验
➢在高氏一号培养基中分别加入pH缓冲液,空白培养 基作阴性对照,28℃培养,每周观察一次,四周结束, 重复2次。
e. 牛奶凝固与胨化
➢将待测菌种接种在脱脂牛奶管中,观察牛奶凝固与 胨化现象。
➢若牛奶有凝块则为凝固,继续培养,凝固后有液体 出现,进一步水解成液体,则为胨化,一般先凝固后
胨化。
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f. 硝酸盐还原试 验
➢将待测菌种接在硝酸盐液体培养基中,置 室温下培养,1、3、5d取样测定。每株菌 作复本,另两管作对照。
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B. 培养特征
➢参照国际链霉菌规划中有关放线菌的 培养特征描述所采用的标准培养基进行 培养特征测定。 ➢所用培养基有:ISP2、ISP3、ISP4、 ISP5、察氏琼脂、马铃薯浸汁琼脂、营 养琼脂,平板接种,28℃培养7,14,21, 28d后分别观察并记录基内菌丝、气生菌 丝的生长情况及可溶性色素。
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b. 明胶 液➢化取明胶培养基试管作穿刺接种,另有两支
不接种作空白对照。于28°C培养箱中培养。 ➢ 培养2、7、10、14和30天的试管,放入 4°C冰箱或置于冷水中30min,然后进行 观察。 ➢ 如明胶凝块部分或全部变为可流通的液体 ,则明胶水解阳性。 ➢ 如明胶凝块呈固体,则明胶水解阴性。 ➢ 若菌体未生长,可能是不能在明胶培养基 上生长。
2.3 鉴定 方法
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2.1 分离方法
➢近年来出现了胞外多糖胶与动孢溶液相结合的分 离方法、再水化-离心 法、极高频辐射法、噬菌体 定向分离法和蔗糖梯度离心法等用于稀有放线菌选 择性分离的方法。
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2.2 16SrRNA基因序 列➢测放定线菌基因组的
提取 ➢16SrRNA基因扩 增 ➢胶回收 ➢连接 ➢转化 ➢测序研究
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c. 淀粉水解
➢将菌株点种在淀粉琼脂平板上,待菌 落生长良好时,在菌落周围滴加碘液检 测淀粉水解酶活性的强弱。 ➢滴加碘液后培养皿背景呈蓝黑色,菌落 四周若不变色,或移开菌落后滴加新碘 液,菌落下得培养基仍不变色,表示淀 粉水解阴性;若变成透明无色则为阳性, 说明产生淀粉酶水解淀粉。