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中华杆菌科和中华单胞菌属多相分类学研究

作　者: 周育
导　师: 赖仞
学　校: 南京农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 森林土壤 分类学 鉴定 中华杆菌科 中华单胞菌属
分类号: Q939
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


从安徽合肥地区森林土壤中分离到两株细胞和菌落形态以及保守性16S rRNA基因与它们相邻菌株具有巨大差别的新菌株,分别命名为CW-KD 4T和CW-108T。通过对菌株CW-KD 4T。和CW-108T的形态学、细胞化学、生理生化和16S rRNA基因等多相分类学指标分析,最终确定新分离的两个菌株的分类学地位分别为γ变形菌亚纲内的一个新科和放线菌纲微球菌科的一个新属,并分别命名为中华杆菌科和中华单胞菌属。CW-KD 4T革兰氏染色反应呈阴性,菌体长杆状（0.3-0.4×2.4-2.6μm）,无鞭毛和菌毛;生长缓慢,培养4到5天后,菌落颜色为浅黄色,圆形并向上凸起,边缘光滑,直径0.5-0.8 mm,并且相互粘连,单菌落较难分开,细胞内具有非扩散性黄色素。不产生孢子,好氧,化能异养型;能较好的生长于TYB、LB等复合培养基,很难或不能生长于营养琼脂和麦康凯琼脂等单一培养基。菌株生长的温度范围是10-35℃,最适生长温度是25-30℃.CW-KD 4T能较好的利用N-乙酰葡萄糖胺、D-纤维二糖、D-葡萄糖、葡萄糖酸盐、D-核糖、D-蔗糖和淀粉为唯一碳源生长;并能够利用纤维二糖、L-鼠李糖、D-核糖和蔗糖发酵产酸。氧化酶反应阳性,尿酶反应弱阳性:其它酶活性,如过氧化氢酶、β-半乳糖苷酶,苯鸟氨酸脱羧酶、赖氨酸脱羧酶,DNA酶等均为阴性。不能还原硝酸盐和亚硝酸盐;不能够水解白明胶、酪氨酸和吐温80.不产H2S,甲基红、VP和吲哚反应均为阴性。能生长于0-2%NaCl盐浓度范围内,无NaCl和其它盐离子依赖性.CW-KD 4T主要脂肪酸为C16:0,C18:1ω7c和复合脂肪酸Ⅲ;呼吸链醌种类为Q-8;G+C摩尔百分含量为65.1%.16S rDNA序列同源性分析表明,CW-KD 4T与其最相邻的两个属（嗜烃菌属和涅瓦河菌属）序列同源性差别均超过10%,且具有完全不同的科级特征性核苷酸。通过以上多相分析结果,最终确定CW-KD 4T分类地位为γ变形菌亚纲内的一个新科,命名为中华杆菌科并将菌株CW-KD 4T命名为黄色中华杆菌。CW-108T革兰氏染色反应呈阳性,菌体弯杆状（0.5-0.9×1.7-4.5μn）,无鞭毛和菌毛;生长较快,培养2天后,菌落颜色为浅黄色,圆形并向上凸起,边缘光滑,直径0.8-0.1 mm,并且相互粘连,单菌落较难分开,菌体细胞产生非扩散性黄色素。不产生孢子,好氧,化能异养型.能较好的生长于TYB、LB、GYC和MYP等复合培养基,很难或不能生长于营养琼脂和麦康凯琼脂等单一培养基。菌株生长的温度范围是15-42℃,最适生长温度为37℃左右。CW-108T能较好的利用七叶树素、D-纤维二糖、赤藻糖醇、D-果糖、D-葡萄糖、D-乳糖、丙三醇、纤维醇、2-酮基-葡萄糖酸盐、D-麦芽糖、D-甘露糖、甘露醇、D-松三糖、β-甲基-D-木糖苷、D-核糖、山梨醇、D-蔗糖和D-松二糖为唯一碳源生长并且发酵产酸。脂肪酶、β-半乳糖苷酶和尿酶反应呈阳性,过氧化氢酶弱阳性;其它酶活性,如氧化酶、鸟氨酸脱羧酶、赖氨酸脱羧酶和精氨酸双水解酶等均为阴性。能还原硝酸盐但不能还原亚硝酸盐;能水解吐温80,不能够水解白明胶、酪氨酸和淀粉。不产H2S和吲哚,VP反应为阳性。能生长于0-3%NaCl盐浓度范围内,无NaCl和其它盐离子依赖性。CW-108T主要脂肪酸为I-C15:0、AI-C15:0和AI-C17:0等支链脂肪酸;呼吸链醌种类为MK-9（H2）和Mk-8（H2）;细胞壁糖成分为半乳糖（Gal）、甘露糖（Man）和核糖（Rib）;细胞壁肽聚糖氨基酸组成为赖氨酸、丙氨酸、谷氨酸和甘氨酸（Lys:Ala:Glu:Gly=1:3.5:1:0.2）,细胞壁类型为A3α;细胞膜磷脂为DPG、PG、PI和PME.G+C摩尔百分含量为71.1%.16S rDNA序列同源性分析表明:CW-108T和模式菌株黑蓝节杆菌DSM 20127T相似性为99.4%,这两个菌株一起独立分支于系统发育树的下部;这两个菌株与它们最相邻的两个属（柠檬球菌属和微球菌属）序列同源性差别为5%左右,与微球菌科内所有其它有效发表菌属差别均大于5%。虽然CW-108T和DSM 20127T大部分特征性核苷酸和微球菌科的特征核苷酸一致,但有七个位点差别.CW-108T和模式菌株黑蓝节杆菌DSM20127T的基因组杂交相似性为52%,此结果表明这两株菌为同一属内的两个不同的菌种。通过以上多相分析结果,最终确定以CW-108T和DSM 20127T为代表的独立分支的分类地位为微球菌科的一个新属,并命名为中华单胞菌属,将菌株CW-108T命名为黄色中华单胞菌,将菌株DSM 20127T从节杆菌属里划出归为中华单胞菌属命名为黑蓝中华单胞菌。

全文目录


摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
符号和缩略词  11-12
第一章 γ变形菌亚纲黄单胞菌目系统分类学研究进展  12-26
  一、细菌分类学研究概况  12-14
    1.表型分类法  12-13
    2.数值分类法  13
    3.遗传学分类法  13
    4.多相分类的意义及应用  13-14
  二、黄单胞菌目分类学地位及其家族的成员  14-17
  三、黄单胞目成员的一般分类学特征  17-20
    1.形态特征  17
    2.生理生化特征  17-19
      2.1 氧气、温度需求  17
      2.2 运动能力  17-18
      2.3 色素类型  18
      2.4 盐度需求  18
      2.5 酶类活性特点  18-19
    3.化学组分特征  19
      3.1 脂肪酸甲酯的类型  19
      3.2 其它细胞中化学成分  19
    4.分子遗传学特征  19-20
  参考文献  20-26
第二章 微球菌亚目球菌科系统分类学研究进展  26-38
  一、微球菌科分类学地位及其家族的成员  26-30
  二、微球菌科细菌的一般鉴定特征  30-34
    1.形态特征  30
    2.生理生化特征  30-32
      2.1 氧气、温度需求  30-31
      2.2 运动能力  31
      2.3 色素类型  31
      2.4 盐度需求  31
      2.5 酶类活性特点  31-32
    3.化学组分特征  32-33
      3.1 脂肪酸甲酯及呼吸链异戊二烯醌类型特征  32
      3.2 细胞壁化学类型和磷酸类脂  32-33
    4.分子遗传学特征  33-34
  参考文献  34-38
第三章 中华杆菌的分离、鉴定及中华杆菌科的建立  38-67
  一、材料和方法  38-45
    1.供试菌株和培养基  38-39
    2.形态观察  39
    3.生理生化性状和碳源利用分析  39
    4.其他生理生化性状的测定  39-41
      4.1 生长温度的测定  39-40
      4.2 pH耐受范围和最适pH测定  40
      4.3 耐盐性检测  40
      4.4 特征性酶类活性检测  40
      4.5 抗生素敏感性测定  40-41
    5.G+C mol%含量测定  41-42
      5.1 菌体的培养和收集  41
      5.2 DNA的提取和纯化  41
      5.3 熔链温度(Tm)法测定G+C摩尔含量  41-42
      5.4 高效液相(HPLC)法测定G+C含量摩尔含量  42
    6.脂肪酸及异戊二烯醌分析  42-44
    7.16S rDNA序列测定及系统发生分析  44
    8.保守基因16S rDNA序列特征性核苷酸分析  44-45
  二、结果与分析  45-57
    1.革兰氏染色、菌落形态、菌体形态观察  45-48
    2.生理生化性状和碳源利用分析  48
    3.其他生理生化性状的测定  48-49
    4.脂肪酸及异戊二烯醌分析结果  49-52
    5.G+C mol%含量测定结果  52-53
    6.16S rDNA序列测定及系统发育关系分析结果  53-56
    8.中华杆菌新科16S rRNA基因序列标记性核苷酸的分析结果  56-57
  三、讨论及新分类单元描述  57-62
  参考文献  62-67
第四章 中华单胞菌的分离、鉴定及中华单胞菌属的建立  67-101
  一、材料和方法  67-74
    1.供试菌株和培养基  67-68
    2.形态观察  68
    3.生理生化性状和碳源利用分析  68
    4.其他生理生化性状的测定  68-69
      4.1 生长温度的测定  68-69
      4.2 pH耐受范围和最适pH测定  69
      4.3 耐盐性检测  69
      4.4 特征性酶类活性检测  69
    5.好养、厌氧和发酵生长特性检测  69
    6.G+C mol%含量测定  69-70
      6.1 菌体的培养和收集  69
      6.2 DNA的提取和纯化  69
      6.3 熔链温度(Tm)法测定G+C含量摩尔含量  69
      6.4 高效液相(HPLC)法测定G+C含量摩尔含量  69-70
    7.基因组DNA-DNA杂交  70-71
    8.16S rDNA序列测定及系统发育分析  71
    9.细胞化学类型分析  71-74
    10.保守基因16S rDNA序列特征性核苷酸分析  74
  二、结果与分析  74-90
    1.革兰氏染色、菌落形态、菌体形态观察  74-77
    2.生理生化性状和碳源利用分析  77-78
    3.好养、厌氧和发酵生长特性  78-79
    4.其他生理生化性状的测定  79-80
    5.脂肪酸及异戊二烯醒分析结果  80-83
    6.G+C mol%含量和基因组DNA-DNA杂交测定结果  83
    7.16S rDNA序列测定及系统发育关系分析结果  83-87
    8.中单胞菌新属细胞化学类型分析结果  87-89
    9.中单胞菌新属16S rRNA基因序列标记性核苷酸的分析结果  89-90
  三、讨论及新分类单元描述  90-97
  参考文献  97-101
创新之处  101-102
附录  102-109
致谢  109-110
攻读博士学位期间发表和录用的论文  110-111
攻读博士学位期间获奖情况  111

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中图分类: > 生物科学 > 微生物学 > 微生物分类学（系统微生物学）
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