东秀味 蔡妙英 等编著 常见细菌系统 鉴定手册 科学出旅社
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序 本书是《一般细菌常用鉴定方法》（科学出版社，1978）的再版，它实用性强，已 成为细菌工作者不可缺少的工具书。由于近年来细菌系统学和鉴定方法领域发展迅速， 原版中所列内容已不敷使用，促使此书新版的诞生。本书编写的宗旨在于将细菌分类的 最新进展介绍给细菌学领域的科研人员，除了常见细菌属的描述和传统的鉴定方法外， 还包括近年来发现的新的细菌种群和新的鉴定手段，是教学和科研上的一本非常实用的 手册。应当说明的是：①书中所涉及的并非所有已描述的细菌，而是较为常见的种群； ②为了使用方便，各章节仍按所涉及细菌种群的表观特征，如形态、生理和营养类型等 顺序编排，但这种编排形式并不表示它们的系统发育关系；③鉴定方法部分介绍的是普 遍用于常见细菌种群的方法，一些用于某些细菌种群的特殊方法未全包括。 本书分两大部分——细菌鉴定的检索系统和常用的鉴定方法。旨在使读者遵循检索 表中关键的鉴定特征，根据其测定结果和属及种的描述进行核对，从而达到鉴定的目 的。 第一部分，常见细菌属的描述，分为10章，分别是光合细菌、产芽孢细菌、好氧 或兼性厌氧革兰氏阴性发酵杆菌、好氧或兼性厌氧革兰氏阴性非发酵杆菌、厌氧的革兰 氏阴性球菌、厌氧的革兰氏阴性杆菌和弯曲杆菌、好氧或兼性厌氧革兰氏阳性球菌、好 氧或兼性厌氧革兰氏阳性杆菌、厌氧的革兰氏阳性杆菌和球菌、古菌。 第二部分，常用的鉴定方法，共7章，分别是基本方法；形态特征鉴定；培养及生 理特征测定；生化特征测定；核酸特征测定；数值分类、多相分类、编码鉴定和自动化 鉴定；菌种保藏。 编者 1999年6月 .i. 食品伙伴风
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使用说明 】.检索系统和细菌译名主要根据以下出版物 (1)Bergey's Manual of Systematic Bacteriology,Vol.1-4.1984-1989 (2)Bergey's Manual of Determinative Bacteriology,9th Edition,1994. (3)The Prokaryotes 2nd Edition,1991. (4)International Journal of Systematic Bacteriology,1992-1999 (5)“细菌名称（第二版）”蔡妙英等，科学出版社，1996. 2.鉴定方法 表型特征以《一般细菌常用鉴定方法》（科学出版社，1978）为基础，补充目前应 用旷泛的分子生物学方法、细胞化学分析、数值鉴定方法及快速鉴定方法等。 3.表格中符号的标准定义 +,≥90%菌株为阳性： -，≥90%菌株为阴性 d,11%一89%菌株为阳性： V,菌株间不稳定的反应（不同于“d”): D,在不同分类单位中呈不同的反应（一个属中的种间或一个科中的属间）： NT,未测定； ND,未测定： G.不生长。 其他符号见各表另注。 4.缩写 《伯杰氏细菌鉴定手册》(Bergey's Manual of Determinative Bacteriology)简写为（伯杰 手册》 《伯杰氏系统细学手册》(Bergey's Manual of Systematic Bacteriology)简写为伯杰 系统手册》： International Joumal of Systematic Bacteriology(国际系统细菌学杂志)缩写为“I. J.S.B.”。 食品伙作网http:lm,fooatc,nct
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目 录 使用说明 绪论. 第一部分常见细曹属的特征描述 第一章光合细蓝. .(9) 第二章产芽孢细菌. .(43） 第三章好氧或兼性厌氧发酵型革兰氏阴性杆蓝 .(66） 第四章好氧或兼性厌氧非发酵革兰氏阴性杆蓝 第五章 严格厌氧的革兰氏阴性球菌. 444(192 第六章革兰氏阴性、厌氧直杆、弯杆和螺杆菌 .(195》 第七章革兰氏阳性好氧和兼性厌氧球菌.（242) 第八章好氧和兼性厌氧的革兰氏阳性杆菌 (267) 第九章厌氧的革兰氏阳性杆菌和球菌.(295) 第十章古菌 .(314) 第二部分常见细蓝的鉴定方法 第十一章基本方法. .(349)》 第十二章形态特征.(353) 第十三章培养及生理特征 .(364) 第十四章生化特征侧定 第十五章 核酸特征测定 (399】 第十六章数值鉴定和自动化鉴定 (413) 第十七章菌种保藏方法 (418) 食品伙网http:/ food
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绪 论 生物进化或生命的系统发育学一直是人们所关注的热点，也是生命科学的心 自达尔文的进化论至20世纪70年代，科学家」一有为细南进化研究这个“黑洞”所闲 惑，由于缺少这个生物学多样性极为丰富的群体面使得生命的进化研究不能成为一完 整的学科。直到I977年Wocse的rRNA生命树才使得细菌进化研究看到联光，更重要 的是第二生命一古菌的发现首次在进化研究中包折了所有的生命。 一、原核生物系统发育研究的进辰 1,16 SrRNA大分子在进化研究中的应用及古菌的发现 多年来科学家们 一白认为地球上：的生命由原核生物和真核尘物两大类成，直到 70年代后期这个概念才受到Woc研究的挑战。1977年，W0:等在：研究60多种不 同细装的16 SIRNA字列后。发型了.，群序列奇特的细装- 一一产甲烷细菌，他们认为这 是地球上的第二生命形式，命名为占细茵(Archaebacteriu),后改名为古闲(A chaea)。Wcee之所以选择16 S+RNA作为研究生物进化的大分子，是因为它具有如下 特点：①作为雀白质合成的必要场所，16SRN存在于所有生物的细胞中并执行相问 的功能；②具有分子计时器的特点，分子序列变化缓慢，能跨越整个生命进化过程： 分子中含有进化速度不同的区域，用于进化程度不同的生物之间的系统发有研究。他 在比较了3大类生物的核糖体小亚基RNA序列后，发现三域生物间的序列相似性都低 于60%，域内的序列相似性高丁0%，因而认为生命是由细菌域(Bacteria)、古阅 域(Archaca)和真核生物域(Eucarya)所构成，并由此构建了一个生命进化总树。之 后，人们也将其他序列保守的生命大分子用于生命进化研究中，如RNA聚合酶的亚 基，延伸因子EF-Tu,ATPase等，其研究结果也支持Wee的二域生命学说。最近 一个产甲烷古菌的全基因组序列分析也证实它们代表了一种特殊的小命形式。 古菌是 一群其有独特的基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞牛物，通常 活在地球上极端的生境或生命出现初期的自然环境中，营白养和片养生活、具有特殊的 生理功能，如在超高温、高酸碱度、高盐及尤氧状态。它们具有独特的细胞结构，如细 胞壁骨架为蛋白质或假肽聚糖，细胞膜含甘油醚键，以及代谢中的两作用方式既不同于 细菌义不同于真核生物。近年的研究发现，尽管占销在细胞大小、结构及基因组结构方 面与细谐相似，但共在遗传信息的传递和能协志系统发育的信息物质方面却更类似于 真核生物，因而山前普遍认为：古菌是细消的形式，良核生物的内辆 根据woce的RNA生命树，占南城由界组成： (1)晴泉古菌界(Crenarchacota):包括极端嗜热和超嗜热的元素硫代谢古芮或咯 酸嗜热菌； (2)广域古菌界(Euryarchacota):包括极端嗜热菌；产甲烷菊和嗜盐细菌 食品伙件网http:/,foodate,.not
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(3)初生古黄界(Korarcha6ota):近年来，在PCR调杏执桌中的微生物时发迎的 新的古谐rRNA序列，但目前尚未分离培养出这些新种群，它们在系统发育中位于比另 外两种古菌界更原始的地位。 2.细曹的系统发育研究 16SRNA序列同源性的应用不仅发现了古菌，同时还揭示了细菌域各群间的系统 发育关系，它不同于传统的细菌分类学体系，如：①尽管革兰氏阳性细菌是系统发育关 系密切的一群细菌，但革兰氏阴性菌却包括了10个亚群；②改变了细胞壁结构作为亲 源关系划分的标志之一，如无细胞壁的支原体，实际是革兰氏阳性的芽孢梭菌的一个后 代分支；③改变了营养类型作为种系发生的特征，如光合细菌并非是独立于非光合种群 的进化分支，而是每种光合种群都代表了一个高阶元的分类单位，其后代分支包括非光 合细菌 根据16SRNA序列同源性分析，Wee在1987年将细菌域中可培养的细菌分为 12个类群，包括： (1)产液目(Aquificales); (2)栖热袍菌目(Thermotogales); (3)绿色非疏细菌(Green Nonsulfer Bacteria): (4)蓝细菌(Cyanobacteria): (5)低G+Cmol%革兰氏阳性细菌群： (6)梭杆菌群(Fusobacteria): (7)高G+Cmol%革兰氏阳性细菌群： (8)噬纤维菌/屈扰杆菌/拟杆菌群(Cytophaga/Flexibacteria/Bacteroides): (9)丝状杆菌群(Fibrobacteria): (10)螺旋体群(Spirochaetes) (1l)浮霉状落/衣原体群(Planctomyces/Chlamydia); (12)紫色细菌群(Proteobacteria):分为a、A、Y、8和e亚群。 各群的系统发育关系见下面的图示 1998年N.R.Pace等根据环境中的16 SrRNA序列的多样性，认为细菌域可能由 40多个大群（或叫做纲）组成，其中可培养的细菌群又增加了热脱硫杆菌属(Tr modesul fobacterium)、粪热杆菌属（Coprothermokucter）、网球菌属(Dictyglomus) 疣微菌属(Verrucomicrobia)、硝化螺菌属(Nirospira)、小酸杆菌属(Acidobacterium） 及互养菌属(Synergistes)。由于这些新类群间的系统发育关系尚不清楚，有的未包括 在本章的系统发育树中。 二、现有的细菌分类系统 目前国际上公认和普遮采用的细菌分类系统是伯杰氏分类系统，“原核生物”系统 是近年来根据16 S +RNA序列同源性建立的系统发育体系；另外一些以应用为目的的分 类系统，如Prevot分类系统以生理特征为依据，应用于厌氧细菌；以医学细菌鉴定为 ·2 食品伙网http:/w四
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目的的《医学细菌鉴定手册》。 城占商界 古菌 的菌（估生球菌 香热S代谢古嗜泉古菌界 细线 目 一乳险细黄（用水热钙直。处球面。 支原体 支原体 校缅网 G+Cm 一梭杆菌/纤毛菌 CC必奇升资省 双妓杆/加德纳氏菌 一节杆菌 一棒状菌弗兰克氏葡/诺卡氏菌/分枝杆葡 常纤维菌/侧挠杆菌/拟杆滥 线状杆 浮状/衣原体 一△：予养（服疏华由野林商、蓝颈商 亚 一外硫红螺菌和者色菌 开 16 S rRNA序列同源性分析的细菌系统发育图，根据C.Woese(J.Bacteriol.176: 1一6,1994)的细菌系统发育关系图改编，图中各个分支只表示各群细菌的进化关系， 分支的长度并不代表各群间真正的进化距离。 3 食品伙作网http:/wm,fooatc,nc
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1.伯杰氏细菌分类系统 们本汇细闲鉴定手册是本分类系统的综合和标准，由关国细满学家协会（现在的美 I国微牛物学会)发起编？的，最初指定David H.Brgy作为编委会主席，并在1923年 出版了于册的第-版。随着细菌分类学研究的深入和发展，相继在1925、1930、1934 1939.1948、1957、1974和1994年出版了第一至九版。经过几十年的修订和补充使得 该于册被际！的细南学家并遮接受和采用。 1984年至199年陆续出版的四卷《伯杰氏系统细菌学手册》，在着重于表观特征 描述的基醋上，结合化学分类、数值分类特别是DNA相关性分析，及6SRNA寡核 苷酸序列分析在生物种群问的亲缘关系研究中的应用作：了详细的阐述、体现了细菌分类 的研究从表观向系统发育体系的发展。除此外，还附有每个菌群的生态、分离和保藏及 鉴定法，手周卡要依据表型将细菌划分为35群，所包括的菌群除了180年发表的 《批准的细肉名称目录》(Approved1 ists of Bac1 eria Names)的属外，还包括了目前还 未生效的种群，其至一些没有式分类命名的如与昆虫共生的不可培养的细菌，目的是 激发细芮学家注意研究这些被忽视的种群。该于册将所有细南的属于原核生物界，并根 据(bxns和Murray提出的细菌高级分类单位的建议，将细菌分为4个： (1)通峰者了】((racilicutes): 不产f光合细肉纲(Anoxyphotobacterix): 产氧光合细纲(xyphotobacteria): (2)以壁有】(Firmicutes): 壁南纲(Firmibacteria): 放线随纲(Thallobcteria): (3)软壁」(Tenericutes): (4)疵壁菌」(Mendosicutes): 占细菌纲(Archaeobactcria】 该手册分4卷，第.卷关于一般医学或业上重要的革兰氏阴性细菌(11群)：第 二卷关于除放线随外的节氏阳性细萧(8群)：第卷关于古细菌、蓝细菌和其他苹 兰氏阴性细菌(8群)；第四卷关于放线南(8群) 1994年出版的《伯杰氏细茵鉴定手册》第九版儿乎是《伯杰氏系统细菌学手册 的缩版，除了对细菌各属关键表观特征的描述外，属内各种的鉴定特征以表格的形式 出现。对于鉴定工作十分方便。鉴定手册共包括35群细、群的划分根据表观特征如 形态、生理和营养类。 据悉将要出版的《伯杰氏系统细菌学手册》第二版将分为5卷，其分类体系按16S rRNA的系统发关系进行编排。 2.“原核生物”分类系统 原核生物的概念是Stanicr和Van Nie在1962年提出的，表明细南是-群与其他生 ，4
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物有明显界限而又有关联的单细胞生物。l981年由Stanier等主编的第一版《原核生 物》，对原核生物界的全面认识起到了重要作用。 1991年由Balows等主编的第二版《原核生物》完全遵服原核生物系统发育的顺序 描述了每个分支上细菌的属或更高的分类单元。这个原核生物系统发育是以Carl Woes 的核糖体RNA序列同源性为基础，首次为单细胞的原核生物建立了真正的系统发育 树。16SRNA不仅建立了原核生物系统发育学，而且还证实了原核生物由古菌和细菌 两大群组成，二者间的亲缘关系不比它们之一与真核生物的关系更德切，表明生命是以 3种形式存在，1990年Wose将3种生命形式分别定义为古菌域、细菌域和真核生物 域。 原核生物的16SRNA系统发育学在诸多方而与传统分类不一致，但却得到了其他 生物大分子系统学研究的支持，如23SRNA、延伸因子Tu等生物大分子，最近的基 因组序列比较也支持16 SrRNA的三域系统。 第二版《原核生物》在主题编排上与第一版有本质的不同，第二版完全按照系统发 育树进行了各章节的编排。当然这也存在某些问题，一是一些表观特征相近而系统发育 上无关的菌群将在不同章节中描述；二是一些系统发育不确定的菌群无法归属。为了解 决这些矛盾，第二版将所有内容分为6部分： I.引言：介绍微生物学的广泛性、原核生物的多样性、系统发育、分离鉴定、保 藏及应用。 Ⅱ.包括如下章节：原核生物的生命周期、习性、厌氧生长、互背作用，并在一系 列概要性的章节中介绍了人们所熟悉的表观特征群。 皿，按照系统发育学，介绍古菌有关的目和属。 V.按系统发育学，介绍细菌城中的各个分支，是《原核生物》的主要内容。 V,包括那些已建立了固定的共生作用的微生物。 T.包括还未确定系统发育关系的菌群。 5 食品伙件网http:/wm,foodrate,nc
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常见细菌类群检索总图 原枝生物 (细胞具有细宽堂，横物质无祺包被，分散状态 胞含肚聚精，膜脂以魔使相 直细药 图0- 以光为能源 产甲烷菌嗜盐监帝酸热萄无胞壁菌还原液酸盐简 - 光 产芽 + -) 好氧或兼性厌氧 好氧 或兼性厌氧 6 食品伙作网http:/m.fooa
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