編輯推薦
經過200餘年的研究和實踐,人類發現並命名了原核生物的許多分類單元,其間又有許多分類單元經過整理、重新劃分、合併和廢棄。截至目前,已經發現的原核生物約有1200個屬,8000餘個種。
原核生物系統學涉及對原核生物的分離、描述、鑑定、分類、命名和菌種的保藏等內容,可以看作現代原核生物分類學,是原核生物學的重要基礎學科。
鑒於現有的原核生物系統學著作篇幅大,且多為英文作品,如 “Bergy's Manual of Systematic Bacteriology” (伯傑氏系統細菌學手冊),筆者在廣泛聽取業內專家意見的基礎上,結合國內的實際需要,邀請國內原核生物各領域科研一線的專家撰寫了這本概括性較強的作品。
作為原核生物學的一本重要的工具書,本書可供微生物學、遺傳學、分子生物學以及其他生命科學領域的師生參考和查閱;也可供從事原核生物研究、教學和產業等人員閱讀參考。
內容提要
本書全面介紹原核生物的系統學,全書共分15章,包括概論、命名法規、生物信息學、菌種保藏和原核生物系統學研究方法等基礎部分。對原核生物的各個類群如古菌、細菌、放線菌等的論述則與《伯傑系統細菌學手冊》英文新版分類大綱相對應。
目錄
第1章原核生物系統學概論
1.1原核生物資源的多樣性及重要性
1.1.1代謝類型的多樣性
1.1.2生境的廣泛性
1.1.3生活方式的多樣性
1.1.4遺傳多樣性
1.2原核生物分類學和系統學的概念以及原核生物種的定義
1.2.1原核牛物分類學和系統學
1.2.2原核生物“種”的概念
1.3原核牛物分類簡史
1.4原核生物系統學研究進展與成就
1.4.1Woese的成就、古菌的發現及其分類學意義
1.4.2“複製基岡樹”和“蛋白質系統學”
1.4.3“基因組系統學”(Phylogenomics)
1.4.4以全基因組為基礎的胺基酸組分矢量法在原核生物系統學中的套用
1.5原核生物系統學與其他學科的關係
1.6《伯傑氏系統細菌學手冊》第2版簡介
參考文獻
第2章細菌命名法規及其在原核生物分類中的套用
2.1國際細菌命名法規
2.1.1俗名和學名
2.1.2早期生物命名簡況
2.1.3命名法規的性質和意義
2.1.4細菌命名法規的緣起
2.1.5國際細菌命名法規的內容簡介
2.1.6名稱的優先權和發表
2.1.7名稱的引用
2.1.8異物同名和同物異名
2.1.9細菌名稱及其有關信息的查詢
2.1.10漢譯細菌名稱
2.1.11公認名稱與非公認名稱的使用
2.2與細菌分類和命名有關的悶際學術機構及其相關刊物
2.3《細菌名稱的確認名錄》
2.4細菌名稱的合格化及其於續
2.4.1新名稱和(或)新組合被國際學術界所承認的一般要求
2.4.2有效發表的合格化
2.5細菌名稱的套用
2.6對不合法規的細菌命名的更名
2.6.1細菌命名的原則
2.6.2對細菌命名違規的處理示例
2.7原核生物分類中暫定名稱的分類地位
2.7.1原核生物暫定名稱的概念
2.7.2確立暫定名稱的原核生物應注意的要點
2.7.3暫定名稱原核生物系統學示例
2.8國際生物命名法規的協調與統一
2.8.1生物命名法規協調與統一的背景
2.8.2生物命名統一法規(BioCode)的構想和活動
2.8.3生物命名法規統一對細菌命名的影響
參考文獻
第3章生物信息學在原核生物分類中的作用47
31生物信息學簡介47
32生物信息學在原核生物系統學中的作用47
33原核生物信息學網站介紹49
331中國微生物信息網路49
332WDCM50
333NCBI52
334LPSN59
34數據遠程通信和菌種分類地位的初步判斷62
341細菌總DNA的提取63
34216S rDNA的PCR63
34316S rDNA序列測定64
344與GenBank中的已知序列進行BLAST分析64
345找出相似性最高的序列64
346將所得序列排序、比對65
347用建樹軟體構建樹狀圖65
348判定目的細菌的分類地位或系統發育地位65
參考文獻66
第4章菌種保藏在原核生物分類學研究中的作用68
41菌種保藏概述68
411菌種保藏的類型68
412菌種保藏的基本要求69
413菌種保藏的原理70
414菌種保藏的方法71
415 影響菌種長期保藏的主要因素74
42原核生物新分類單元的菌種保藏76
43菌種保藏機構的作用76
431早期菌種保藏室的創建76
432菌種保藏機構的建立與國際化78
44專利菌種保藏與分類81
441專利菌種的概念及其作用81
442《布達佩斯條約》82
443我國對專利菌種保藏的要求83
444專利微生物分類84
參考文獻85
第5章原核生物多相分類技術與套用86
51多相分類理論的提出及其套用86
511細菌多相分類學的不同信息86
512分類學技術的套用範圍87
513各種分類信息的意義及評述87
514多相分類學技術的套用與多相鑑定88
515群體遺傳學在分類學中的作用88
52表型分類技術與意義89
521原核生物的形態學特徵與原核生物分類90
522生理和生化方法與原核生物分類90
53蛋白質分析在原核生物分類中的套用97
531蛋白質胺基酸測序97
532蛋白質電泳圖譜分析技術97
54分子生物學分類技術與意義99
54116S rRNA序列分析的基本原理100
54216S rRNA序列分析的技術步驟101
54316S rRNA序列分析技術在微生物分類鑑定中的套用102
544採用16S rRNA法進行醫學微生物分離鑑定應注意的問題107
55DNA鹼基組成(GC含量)測定108
551GC含量測定方法108
552DNA GC含量測定法在細菌分類鑑定中的意義110
553細菌DNA GC含量測定方法的前景展望110
56DNA同源性分析111
561復性和雜交的動力學111
562復性速率法112
563S1核酸酶分析法和羥基磷灰石法113
564固相雜交法113
565DNA同源性測定在細菌分類鑑定中的意義114
57非可培養細菌114
571環境中“活的非可培養”細菌的誘導因素115
572“活的非可培養” 細菌的生物學特性115
573“活的非可培養”細菌的復甦115
574“活的非可培養”病原菌的致病性116
575細菌進入“活的非可培養”狀態的內在機制116
576“活的非可培養”細菌的檢測116
577對細菌“活的非可培養” 狀態概念的爭議118
578細菌“活的非可培養”狀態的理論及實際意義118
58化學分類技術與意義119
581氣相色譜技術120
582細菌的液相色譜分析125
583質譜分析技術128
59數值分類與套用134
591數值分類的定義、概況和特點134
592數值分類的步驟135
593性狀的測定及數據收集136
594數值分類的局限性142
參考文獻142
第6章原核生物的分子生態學研究144
61分子探針的套用144
611FISH 技術簡介145
612原核生物核糖體RNA基因的特點146
613螢光原位雜交技術的局限性146
614FISH的套用147
615技術展望147
62核酸指紋圖分析技術與意義148
621遺傳多態性分析技術148
622質粒指紋圖分析技術148
623染色體DNA指紋圖分析技術149
63生物晶片和快速鑑定157
631DNA晶片157
632蛋白質晶片159
64細菌自動化鑑定儀器的套用164
641基於生化反應的微量多項試驗鑑定系統164
642基於微生物特徵“指紋圖”的自動化檢測儀器165
643基於免疫反應的細菌自動化鑑定系統166
644基於分子生物學的細菌自動化鑑定系統167
645細菌自動化鑑定儀器在原核生物分子生態學方面的套用168
參考文獻168第7章古菌域170
71古菌的定義170
72古菌的發現和研究現狀170
73研究古菌的意義172
731探索生命適應環境的極限172
732探索生命的起源和早期演化過程172
733認識生命的多樣性172
734研究真核生物遺傳信息傳遞過程的模式和真核生物起源的途徑173
74泉古菌界173
741熱變型菌目174
742硫還原球菌目174
743硫化葉菌目175
75廣古菌界176
751產甲烷古菌176
752極端嗜鹽古菌181
753熱原體古菌185
參考文獻186
第8章細菌域第Ⅰ至第Ⅸ門188
81產液菌門,棲熱袍菌門,熱脫硫桿菌門和異常球菌——棲熱菌門188
811BⅠ——產液菌門188
812BⅡ——棲熱袍菌門191
813BⅢ——熱脫硫桿菌門195
814BⅣ——異常球菌——棲熱菌門197
82金礦菌門、綠屈撓菌門和熱微菌門201
821金礦菌門201
822第Ⅳ門——綠屈撓菌門202
823第Ⅶ門——熱微菌門205
83硝化螺菌門和鐵還原桿菌門207
831第 BⅧ門——硝化螺菌門207
832BⅨ門——鐵還原桿菌門210
參考文獻213
第9章細菌域 第Ⅹ門——藍細菌門216
91藍細菌門(Cyanobacteria)概述216
911藍細菌形態特徵與細胞結構216
912運動方式216
913繁殖方式216
914營養與代謝特徵217
915生態分布217
916常用的藍細菌培養基217
917藍細菌的初步鑑別217
92藍細菌的分類220
921藍細菌的分類系統220
922色球藍細菌目(第Ⅰ亞組)221
923寬球藍細菌目(第Ⅱ亞組)226
924顫藍細菌目(第Ⅲ亞組)228
925念珠藍細菌目(第Ⅳ亞組)232
926真枝藍細菌目(第Ⅴ亞組)238
參考文獻240
第10章細菌域 第Ⅺ門242
101綠細菌科概述242
1011綠細菌科的生物學特性242
1012綠細菌科的生理學特性242
1013綠細菌科的生態學特性244
102綠細菌科的分類現狀244
1021綠細菌科的分群244
1022綠細菌科的分屬245
103綠細菌科的系統發育特徵245
104綠細菌科各屬特徵描述247
1041綠細菌屬248
1042突柄菌屬248
1043暗網菌屬249
1044綠臂菌屬249
1045綠滑菌屬250
105綠硫細菌的分離、富集與保藏250
1051綠硫細菌分離培養的常用培養基250
1052綠硫細菌分離培養的常用方法251
1053綠硫細菌菌種的保藏251
106綠硫細菌與其他微生物的共生及套用252
1061綠硫細菌的共生特性252
1062綠硫細菌的套用253
參考文獻253
第11章細菌域變形桿菌門256
111變形桿菌門分類的複雜性256
112α變形桿菌綱259
1121醋酸細菌260
1122根瘤菌目261
1123微寶盒科271
1124柄桿菌科272
1125鞘氨醇單胞菌科272
1126紅桿菌科274
1127紅螺菌科275
113β變形桿菌綱277
1131伯克霍爾德菌屬278
1132草酸桿菌科 279
1133叢毛單胞菌科279
1134產鹼菌屬和無色桿菌屬280
1135嗜氫菌屬281
1136硫桿菌屬282
1137奈瑟菌科282
1138自養氨氧化細菌289
1139螺菌屬290
11310固氮弧菌屬291
114γ變形桿菌綱293
1141著色菌科與外硫紅螺菌科294
1142酸硫菌屬和熱硫桿菌屬295
1143黃單胞菌屬295
1144心桿菌屬296
1145硫發菌目296
1146軍團菌屬296
1147甲基球菌目301
1148海洋螺菌屬302
1149鹽單胞菌屬303
11410假單胞菌科303
11411弧菌科306
11412腸桿菌科313
11413巴斯德菌科(Pasteurellaceae Pohl,1981)348
115δ變形桿菌綱351
1151中溫硫酸鹽還原細菌353
1152蛭弧菌屬355
1153黏細菌356
116ε變形桿菌綱366
1161彎曲桿菌屬的特徵366
1162螺桿菌屬的特徵367
參考文獻367
第12章低GC含量革蘭陽性細菌373
121好氧的產芽孢細菌373
1211生物學特性373
1212芽孢桿菌屬373
1213生活周期374
1214芽孢桿菌的遺傳學研究377
1215生物合成和分解代謝途徑中的轉錄調節379
1216昆蟲病原芽孢桿菌380
1217人的病原芽孢桿菌381
122厭氧產芽孢細菌——梭菌屬及有關細菌383
1221梭菌的生境383
1222分類和系統發育學384
1223梭菌的遺傳學386
1224臨床上重要的梭菌386
1225其他的厭氧產芽孢細菌387
123乳桿菌屬和肉桿菌屬388
1231乳桿菌屬389
1232肉桿菌屬391
124鏈球菌屬及有關菌屬391
1241鏈球菌屬391
1242腸球菌屬393
1243乳球菌屬394
1244明串珠菌屬396
1245李斯特菌屬398
1246葡萄球菌屬399
125厭氧的革蘭陽性球菌401
1251糞球菌屬401
1252消化球菌屬402
1253消化鏈球菌屬402
1254瘤胃球菌屬402
1255八疊球菌屬402
126嗜鹽厭氧菌目403
127同型產乙酸細菌403
128熱厭氧桿菌屬、熱厭氧菌屬及其他分類位置未定的分解糖的嗜熱厭氧細菌406
129支原體408
1210細胞壁不典型的革蘭陽性細菌411
12101陽光桿菌科411
12102梳狀菌屬和巨胞菌屬412
12103月單胞菌屬412
12104丁酸弧菌、毛螺菌屬和羅斯菌屬413
12105韋榮菌413
12106互營單胞菌及其他互營細菌415
參考文獻415
第13章放線菌416
131分子系統學416
1311放線菌亞目416
1312微球菌亞目417
1313棒狀桿菌亞目419
1314小單孢菌亞目419
1315丙酸桿菌亞目420
1316鏈黴菌亞目421
1317鏈孢囊菌亞目422
1318弗蘭克菌亞目424
1319假諾卡菌亞目425
13110糖黴菌亞目425
132分子生態學426
1321放線菌生態學427
1322放線菌分子生態學的發展簡史427
1323放線菌分子生態學研究進展429
133放線菌遺傳學434
1331鏈黴菌生活史的發現435
1332放線菌基因連鎖圖的建立437
1333鏈黴菌遺傳學發展的三個階段437
1334放線菌基因重組的發現439
1335放線菌的性別和致育因子439
1336放線菌的接合439
1337放線菌接合的機制440
1338鏈黴菌的基因組441
1339轉座因子442
13310質粒443
13311鏈黴菌DNA的限制性和修飾443
13312鏈黴菌噬菌體遺傳學444
134放線菌次生代謝分子調控445
參考文獻448
第14章細菌域第ⅩⅤ至ⅩⅤⅡ門452
141浮霉狀菌門453
1411浮霉狀菌分類地位的演變453
1412浮霉狀菌門453
142衣原體門458
1421衣原體綱458
1422衣原體科462
1423副衣原體科464
1424西門坎菌科464
1425石德菌科465
143“螺旋體綱”465
1431螺旋體科466
1432小蛇形菌科474
1433鉤端螺旋體科475
參考文獻480
第15章細菌域第ⅩⅧ門至ⅩⅩⅢ門482
151絲狀桿菌綱 482
152酸桿菌綱483
1521酸桿菌屬483
1522地絲菌屬483
1523全噬菌屬484
153擬桿菌綱484
1531擬桿菌科484
1532理研菌科491
1533卟啉單胞菌科493
1534普雷沃菌科498
154梭桿菌綱499
1541梭桿菌科499
1542待定位科(Family:Incertae sesdis)504
155疣微菌綱505
1551疣微菌科505
1552奧派斯菌科506
1553長線桿菌科506
156網球菌綱507
1561網球菌科507
1562“食谷菌科”(“Victivallaceae”)508
參考文獻508
附錄510
附錄1世界各地菌種保藏機構名錄及其地址510
附錄2原核生物屬以上的名稱名錄536
附錄3原核生物的分類大綱及其中譯名548