原核生物系统学

　　经过200余年的研究和实践，人类发现并命名了原核生物的许多分类单元，其间又有许多分类单元经过整理、重新划分、合并和废弃，截至目前，已经发现的原核生物约有1200个属，8000余个种。原核生物系统学涉及对原核生物的分离、描述、鉴定、分类、命名和菌种的保藏等内容，可以看作现代原核生物分类学，是原核生物学的重要基础学科。鉴于现有的原核生物系统学著作篇幅大，且多为英文作品，如 “Bergy's Manual of Systematic Bacteriology”（伯杰氏系统细菌学手册），笔者在广泛听取业内专家意见的基础上，结合国内的实际需要，邀请国内原核生物各领域科研一线的专家撰写了这本概括性较强的作品。作为原核生物学的一本重要的工具书，本书可供微生物学、遗传学、分子生物学以及其他生命科学领域的师生查阅和参考。

暂缺《原核生物系统学》作者简介

第1章原核生物系统学概论1
11原核生物资源的多样性及重要性1
111代谢类型的多样性2
112生境的广泛性2
113生活方式的多样性3
114遗传多样性3
12原核生物分类学和系统学的概念以及原核生物种的定义5
121原核生物分类学和系统学5
122原核生物“种”的概念5
13原核生物分类简史7
14原核生物系统学研究进展与成就10
141Woese的成就、古菌的发现及其分类学意义10
142“复制基因树”和“蛋白质系统学”12
143“基因组系统学”（Phylogenomics）12
144以全基因组为基础的氨基酸组分矢量法在原核生物系统学中的应用13
15原核生物系统学与其他学科的关系14
16《伯杰氏系统细菌学手册》第2版简介15
参考文献16

第2章细菌命名法规及其在原核生物分类中的应用17
21国际细菌命名法规17
211俗名和学名17
212早期生物命名简况17
213命名法规的性质和意义18
214细菌命名法规的缘起19
215国际细菌命名法规的内容简介19
216名称的优先权和发表21
217名称的引用22
218异物同名和同物异名24
219细菌名称及其有关信息的查询26
2110汉译细菌名称27
2111公认名称与非公认名称的使用27
22与细菌分类和命名有关的国际学术机构及其相关刊物28
23《细菌名称的确认名录》34
24细菌名称的合格化及其手续35
241新名称和（或）新组合被国际学术界所承认的一般要求35
242有效发表的合格化36
25细菌名称的应用38
26对不合法规的细菌命名的更名38
261细菌命名的原则38
262对细菌命名违规的处理示例39
27原核生物分类中暂定名称的分类地位40
271原核生物暂定名称的概念40
272确立暂定名称的原核生物应注意的要点40
273暂定名称原核生物系统学示例42
28国际生物命名法规的协调与统一42
281生物命名法规协调与统一的背景42
282生物命名统一法规（BioCode）的设想和活动43
283生物命名法规统一对细菌命名的影响45
参考文献45

第3章生物信息学在原核生物分类中的作用47
31生物信息学简介47
32生物信息学在原核生物系统学中的作用47
33原核生物信息学网站介绍49
331中国微生物信息网络49
332WDCM50
333NCBI52
334LPSN59
34数据远程通信和菌种分类地位的初步判断62
341细菌总DNA的提取63
34216S rDNA的PCR63
34316S rDNA序列测定64
344与GenBank中的已知序列进行BLAST分析64
345找出相似性最高的序列64
346将所得序列排序、比对65
347用建树软件构建树状图65
348判定目的细菌的分类地位或系统发育地位65
参考文献66

第4章菌种保藏在原核生物分类学研究中的作用68
41菌种保藏概述68
411菌种保藏的类型68
412菌种保藏的基本要求69
413菌种保藏的原理70
414菌种保藏的方法71
415 影响菌种长期保藏的主要因素74
42原核生物新分类单元的菌种保藏76
43菌种保藏机构的作用76
431早期菌种保藏室的创建76
432菌种保藏机构的建立与国际化78
44专利菌种保藏与分类81
441专利菌种的概念及其作用81
442《布达佩斯条约》82
443我国对专利菌种保藏的要求83
444专利微生物分类84
参考文献85

第5章原核生物多相分类技术与应用86
51多相分类理论的提出及其应用86
511细菌多相分类学的不同信息86
512分类学技术的应用范围87
513各种分类信息的意义及评述87
514多相分类学技术的应用与多相鉴定88
515群体遗传学在分类学中的作用88
52表型分类技术与意义89
521原核生物的形态学特征与原核生物分类90
522生理和生化方法与原核生物分类90
53蛋白质分析在原核生物分类中的应用97
531蛋白质氨基酸测序97
532蛋白质电泳图谱分析技术97
54分子生物学分类技术与意义99
54116S rRNA序列分析的基本原理100
54216S rRNA序列分析的技术步骤101
54316S rRNA序列分析技术在微生物分类鉴定中的应用102
544采用16S rRNA法进行医学微生物分离鉴定应注意的问题107
55DNA碱基组成(GC含量)测定108
551GC含量测定方法108
552DNA GC含量测定法在细菌分类鉴定中的意义110
553细菌DNA GC含量测定方法的前景展望110
56DNA同源性分析111
561复性和杂交的动力学111
562复性速率法112
563S1核酸酶分析法和羟基磷灰石法113
564固相杂交法113
565DNA同源性测定在细菌分类鉴定中的意义114
57非可培养细菌114
571环境中“活的非可培养”细菌的诱导因素115
572“活的非可培养” 细菌的生物学特性115
573“活的非可培养”细菌的复苏115
574“活的非可培养”病原菌的致病性116
575细菌进入“活的非可培养”状态的内在机制116
576“活的非可培养”细菌的检测116
577对细菌“活的非可培养” 状态概念的争议118
578细菌“活的非可培养”状态的理论及实际意义118
58化学分类技术与意义119
581气相色谱技术120
582细菌的液相色谱分析125
583质谱分析技术128
59数值分类与应用134
591数值分类的定义、概况和特点134
592数值分类的步骤135
593性状的测定及数据收集136
594数值分类的局限性142
参考文献142

第6章原核生物的分子生态学研究144
61分子探针的应用144
611FISH 技术简介145
612原核生物核糖体RNA基因的特点146
613荧光原位杂交技术的局限性146
614FISH的应用147
615技术展望147
62核酸指纹图分析技术与意义148
621遗传多态性分析技术148
622质粒指纹图分析技术148
623染色体DNA指纹图分析技术149
63生物芯片和快速鉴定157
631DNA芯片157
632蛋白质芯片159
64细菌自动化鉴定仪器的应用164
641基于生化反应的微量多项试验鉴定系统164
642基于微生物特征“指纹图”的自动化检测仪器165
643基于免疫反应的细菌自动化鉴定系统166
644基于分子生物学的细菌自动化鉴定系统167
645细菌自动化鉴定仪器在原核生物分子生态学方面的应用168
参考文献168第7章古菌域170
71古菌的定义170
72古菌的发现和研究现状170
73研究古菌的意义172
731探索生命适应环境的极限172
732探索生命的起源和早期演化过程172
733认识生命的多样性172
734研究真核生物遗传信息传递过程的模式和真核生物起源的途径173
74泉古菌界173
741热变型菌目174
742硫还原球菌目174
743硫化叶菌目175
75广古菌界176
751产甲烷古菌176
752极端嗜盐古菌181
753热原体古菌185
参考文献186

第8章细菌域第Ⅰ至第Ⅸ门188
81产液菌门，栖热袍菌门，热脱硫杆菌门和异常球菌——栖热菌门188
811BⅠ——产液菌门188
812BⅡ——栖热袍菌门191
813BⅢ——热脱硫杆菌门195
814BⅣ——异常球菌——栖热菌门197
82金矿菌门、绿屈挠菌门和热微菌门201
821金矿菌门201
822第Ⅳ门——绿屈挠菌门202
823第Ⅶ门——热微菌门205
83硝化螺菌门和铁还原杆菌门207
831第 BⅧ门——硝化螺菌门207
832BⅨ门——铁还原杆菌门210
参考文献213

第9章细菌域 第Ⅹ门——蓝细菌门216
91蓝细菌门（Cyanobacteria）概述216
911蓝细菌形态特征与细胞结构216
912运动方式216
913繁殖方式216
914营养与代谢特征217
915生态分布217
916常用的蓝细菌培养基217
917蓝细菌的初步鉴别217
92蓝细菌的分类220
921蓝细菌的分类系统220
922色球蓝细菌目(第Ⅰ亚组)221
923宽球蓝细菌目（第Ⅱ亚组）226
924颤蓝细菌目(第Ⅲ亚组)228
925念珠蓝细菌目（第Ⅳ亚组）232
926真枝蓝细菌目（第Ⅴ亚组）238
参考文献240

第10章细菌域 第Ⅺ门242
101绿细菌科概述242
1011绿细菌科的生物学特性242
1012绿细菌科的生理学特性242
1013绿细菌科的生态学特性244
102绿细菌科的分类现状244
1021绿细菌科的分群244
1022绿细菌科的分属245
103绿细菌科的系统发育特征245
104绿细菌科各属特征描述247
1041绿细菌属248
1042突柄菌属248
1043暗网菌属249
1044绿臂菌属249
1045绿滑菌属250
105绿硫细菌的分离、富集与保藏250
1051绿硫细菌分离培养的常用培养基250
1052绿硫细菌分离培养的常用方法251
1053绿硫细菌菌种的保藏251
106绿硫细菌与其他微生物的共生及应用252
1061绿硫细菌的共生特性252
1062绿硫细菌的应用253
参考文献253

第11章细菌域变形杆菌门256
111变形杆菌门分类的复杂性256
112α变形杆菌纲259
1121醋酸细菌260
1122根瘤菌目261
1123微宝盒科271
1124柄杆菌科272
1125鞘氨醇单胞菌科272
1126红杆菌科274
1127红螺菌科275
113β变形杆菌纲277
1131伯克霍尔德菌属278
1132草酸杆菌科 279
1133丛毛单胞菌科279
1134产碱菌属和无色杆菌属280
1135嗜氢菌属281
1136硫杆菌属282
1137奈瑟菌科282
1138自养氨氧化细菌289
1139螺菌属290
11310固氮弧菌属291
114γ变形杆菌纲293
1141着色菌科与外硫红螺菌科294
1142酸硫菌属和热硫杆菌属295
1143黄单胞菌属295
1144心杆菌属296
1145硫发菌目296
1146军团菌属296
1147甲基球菌目301
1148海洋螺菌属302
1149盐单胞菌属303
11410假单胞菌科303
11411弧菌科306
11412肠杆菌科313
11413巴斯德菌科(Pasteurellaceae Pohl,1981)348
115δ变形杆菌纲351
1151中温硫酸盐还原细菌353
1152蛭弧菌属355
1153黏细菌356
116ε变形杆菌纲366
1161弯曲杆菌属的特征366
1162螺杆菌属的特征367
参考文献367

第12章低GC含量革兰阳性细菌373
121好氧的产芽孢细菌373
1211生物学特性373
1212芽孢杆菌属373
1213生活周期374
1214芽孢杆菌的遗传学研究377
1215生物合成和分解代谢途径中的转录调节379
1216昆虫病原芽孢杆菌380
1217人的病原芽孢杆菌381
122厌氧产芽孢细菌——梭菌属及有关细菌383
1221梭菌的生境383
1222分类和系统发育学384
1223梭菌的遗传学386
1224临床上重要的梭菌386
1225其他的厌氧产芽孢细菌387
123乳杆菌属和肉杆菌属388
1231乳杆菌属389
1232肉杆菌属391
124链球菌属及有关菌属391
1241链球菌属391
1242肠球菌属393
1243乳球菌属394
1244明串珠菌属396
1245李斯特菌属398
1246葡萄球菌属399
125厌氧的革兰阳性球菌401
1251粪球菌属401
1252消化球菌属402
1253消化链球菌属402
1254瘤胃球菌属402
1255八叠球菌属402
126嗜盐厌氧菌目403
127同型产乙酸细菌403
128热厌氧杆菌属、热厌氧菌属及其他分类位置未定的分解糖的嗜热厌氧细菌406
129支原体408
1210细胞壁不典型的革兰阳性细菌411
12101阳光杆菌科411
12102梳状菌属和巨胞菌属412
12103月单胞菌属412
12104丁酸弧菌、毛螺菌属和罗斯菌属413
12105韦荣菌413
12106互营单胞菌及其他互营细菌415
参考文献415

第13章放线菌416
131分子系统学416
1311放线菌亚目416
1312微球菌亚目417
1313棒状杆菌亚目419
1314小单孢菌亚目419
1315丙酸杆菌亚目420
1316链霉菌亚目421
1317链孢囊菌亚目422
1318弗兰克菌亚目424
1319假诺卡菌亚目425
13110糖霉菌亚目425
132分子生态学426
1321放线菌生态学427
1322放线菌分子生态学的发展简史427
1323放线菌分子生态学研究进展429
133放线菌遗传学434
1331链霉菌生活史的发现435
1332放线菌基因连锁图的建立437
1333链霉菌遗传学发展的三个阶段437
1334放线菌基因重组的发现439
1335放线菌的性别和致育因子439
1336放线菌的接合439
1337放线菌接合的机制440
1338链霉菌的基因组441
1339转座因子442
13310质粒443
13311链霉菌DNA的限制性和修饰443
13312链霉菌噬菌体遗传学444
134放线菌次生代谢分子调控445
参考文献448

第14章细菌域第ⅩⅤ至ⅩⅤⅡ门452
141浮霉状菌门453
1411浮霉状菌分类地位的演变453
1412浮霉状菌门453
142衣原体门458
1421衣原体纲458
1422衣原体科462
1423副衣原体科464
1424西门坎菌科464
1425石德菌科465
143“螺旋体纲”465
1431螺旋体科466
1432小蛇形菌科474
1433钩端螺旋体科475
参考文献480

第15章细菌域第ⅩⅧ门至ⅩⅩⅢ门482
151丝状杆菌纲 482
152酸杆菌纲483
1521酸杆菌属483
1522地丝菌属483
1523全噬菌属484
153拟杆菌纲484
1531拟杆菌科484
1532理研菌科491
1533卟啉单胞菌科493
1534普雷沃菌科498
154梭杆菌纲499
1541梭杆菌科499
1542待定位科（Family:Incertae sesdis）504
155疣微菌纲505
1551疣微菌科505
1552奥派斯菌科506
1553长线杆菌科506
156网球菌纲507
1561网球菌科507
1562“食谷菌科”（“Victivallaceae”）508
参考文献508

附录510
附录1世界各地菌种保藏机构名录及其地址510
附录2原核生物属以上的名称名录536
附录3原核生物的分类大纲及其中译名548