All organisms Domain Kingdom Phylum Class Order Family

各级分类单元 All organisms 域 Domain 界 Kingdom 门 Phylum 纲 Class 目 Order 科 Family Eukarya Fungi Ascomycota Archaea Bacteria None assigned for archaea None assigned for bacteria Euryarcheota Proteobacteria Hemiascomycetes Methanococci Gammaproteobacteria Saccharomycetales Methanococcales Enterobacteriales Saccharomycetaceae Methanococcaceae Enterobacteriaceae 属 Genus Saccharomyces Methanothermococcus 种 Species S. cerevisiae Baker’s yeast M. okinawensis Methanococcus Escherichia E. coli 5

• sp. vs spp. –Bacillus sp. （一种芽孢杆菌） –Bacillus spp. (若干种芽孢杆菌） • Strain (菌株) –Escherichia coli K 12 • Type strain (典型菌株） Rhizobium daejeanense L 61 T 8

双名法（binominal nomenclature） 属名（generic name） 双名法 种名加词（specific epithet） 9

命名法（Nomenclature） • Approved List of Bacterial Name (International Journal of Systematic Bacteriology 1980, 30: 255 -429) – 在 Approved List之前，没有固定的规律来描述新的种 e. g. , 链霉菌（Streptomyces ）属曾同时包含超过3, 000 种 • 统一的系统 • 理事会：International committee on systematic bacteriology (ICSB) （系统细菌学国际委员会） • 规则：细菌命名法的国际法规 • 官方杂志 – International Journal of Systematic Bacteriology （IJSB） – International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology （IJSEM） (From 2000) 13

微生物命名（Nomenclature）流程 分�学的提� (新的分��位，新的�合) IJSEM中�表 其它�志�表 作者委托 IJSEM Notification List in IJSEM Validation List in IJSEM 14

Prokaryotes Bacteria 三域学说 Eukaryotes Archaea Eukarya Macroorganisms 19

Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (2 nd Edition ) Springer, New York Volume 1 (2001) The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria（古生菌及其分支和光和细菌） Volume 2 (2005)The Proteobacteria （变形菌门） Volume 3 (2009)The Firmicutes （厚壁菌门） Volime 4 (2011) The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Ge mmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, and Planctomycetes （拟杆菌门等微生物量少的菌） Volume 5 (2012)The Actinobacteria （放线细菌门） 31

3、现代分类鉴定方法 • Committee on Reconciliation of Approaches to Bacterial Systematics of International Committee on Systematic Bacteriology (ICSB， 细菌系统学国际委员会) - Wayne et al. (1987) IJSB 37: 463 -464 – – 细菌的物种应该反应基因组的关系 基于直接或间接的测量基因组核苷酸序列的比较 基因组测序 (直接的) – 理想的，但以前是不切实际 DNA-DNA 杂交 (间接的) 种的定义 – 在最优化的杂交温度下，全基因组杂交，70％结合（同源性） – Tm 小于5度 【The phylogenetic definition of species generally would include strains with approximately 70% or greater DNA-DNA relatedness and with 5°C or less Tm. Both values must be considered. 】 35 (属于同一个种的标准：Tm 小于5度，且杂交同源性大于等于70%)

50

16 S r. RNA基因的PCR扩增 16 S r. RNA gene 9 F 341 F 518 F amplification 536 R 907 F 1100 R 1512 R Primer 1512 R 5’-ACGGCTACCTTGTTACGACTT-3’ 16 S r. RNA gene 1. 6 Kb Electrophoresis Primer 9 F 5’-GAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’ 54

GC含量作为分类学的标记 • 原核生物之�GC 含量�化范� 20% - 80% • 相同的 GC 含量不意味着相同的碱 基�成 • Minimal value in the overall taxonomic characterization of genus and species G+C A+T+G+C ⅹ 100% Difference in mol% G+C = 0% ≠ same species Difference in mol% G+C ≥ 5% ≈ different species Difference in mol% G+C ≥ 10% ≈ different genus 58

靶 DNAs的固定 感�趣的菌株 完全无关的 e. g. 相关微生物 E. coli Brevibacterium casei DSM 20657 T AJ 251418 Target Probe: strain of interest 95 (+) control 靶 97 (-) control 99 �性 91 83 �� DNAs Brevibacterium aureum Enb 15 AY 299092 Brevibacterium aureum Enb 17 AY 299093 Brevibacterium linens DSM 20425 T X 77451 Brevibacterium iodinum NCDO 613 T X 76567 0. 01 固定到膜上 洗出未�合的 DNAs washing 63

检测 (+) control F F F F F 8 RFU target �� F F 6 RFU (-) control F F 2 RFU：相对荧光单位(Relative Fluorescence Unit) 68