光合细菌分类、鉴定及保存

张德民宁波大学生命科学与生物工程学院

•光合细菌应用中存在的问题•光合细菌分类学进展•宁波大学在光合细菌方面的研究•第二届分子微生物生态研讨班

•光合细菌应用中存在的问题菌种不纯菌种鉴定不准实验环境因子复杂，实验数据缺乏统计学分

析应用效果评价困难

•光合细菌分类学进展•宁波大学在光合细菌方面的研究•中国生态学会微生物生态专业委员会宁波

大学培训基地

光合细菌分类鉴定研究进展

《伯杰细菌鉴定手册》《 Bergey’s Manual of Determinative Bacteriolog

y》1923 年第 1 版1974 年第 8 版1994 年第 9 版都停留在对光合细菌的形态生理描述上，所有的光合细菌都被单独放到红螺菌目 1 个目中

红螺菌目红螺菌科外硫红螺菌科绿硫菌科绿色丝状细菌

《伯杰氏系统细菌学手册》近年的分子系统学研究表明，紫色非硫细菌的系统发育是多起源的，分散在变形菌门 α和 β两个纲的多个科中，与非光合细菌的系统发育混杂在一起。现在认为，光合器官的性质对种的鉴定还是重要的，但对较高分类阶元，如科、目等则没有太大意义。

《伯杰氏系统细菌学手册》《 Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology 》1989 年，第 1 版2001 年，第 1 版以后的国际分类学权威书籍中，光合细菌的分类采用了

完全不同的分类系统。

产氧光合细菌 蓝细菌 门 （产氧光养细菌）

光合细菌 绿曲挠菌门：绿曲挠菌纲 绿菌门 不产氧光合细菌 厚壁菌门：螺旋杆菌科

（不产氧光养细菌） 着色杆菌科 紫色

硫细菌 变形菌门 外硫红螺科

（紫色细菌） 好氧不产氧光养细菌

紫色非硫细菌

•所有的紫色非硫细菌分属于变形菌门的 α 、β 两个纲的 5 个目 8 个科中，共 21 个属：

• 红假单胞菌属（ Rhodopseudomonas ）： 沼泽红假单胞菌 （ Rps. palustris ） 荚膜红假单胞菌 （ Rps. capsulata ） 球形红假单胞菌 （ Rps. sphaeroides ） 胶质红假单胞菌 （ Rps. geletinosa ） 绿色红假单胞菌 （ Rps. viridis ） 嗜酸红假单胞菌 （ Rps. acidophila ） 粪红假单胞菌 （ Rps. faecalis ） Rps. Rhenobacensis

红长命菌属（ Rubrivivax ）

红细菌属 (Rhodobacter)

红芽生菌属（ Rhodoblastus ）

芽生绿菌属 (Blastochloris)

• 红螺菌属 (Rhodospirillum) 深红红螺菌 (Rsp. rubrum) 度光红螺菌 （ Rsp. photometricum ） 黄褐红螺菌 （ Rsp. fulvum ） 莫氏红螺菌 （ Rsp. molischianum ） 中盐红螺菌 (Rsp. mediosalina)

Phaeospirillum （褐螺菌属）

Roseospira ( 玫瑰螺菌属 )

•1999.3. 中国科学院微生物研究所博士论文：紫色非硫细菌资源分类学研究 .

•2001. 第一章，光合细菌 . 东秀珠、蔡妙英主编。常见细菌鉴定手册。

•2004. 第一章，光合细菌的培养 . 成永旭主编，饵料培养学。

•2009. 杨素萍。微生物学报。

宁波大学在光合细菌方面的研究• 中国科学院微生物菌种保藏中心的绝大多数光合

细菌菌种• 发表 2 个新种，有 4 个可能新种待发表• 应用 DGGE 跟踪确定单菌落的纯培养• 应用分子指纹技术标记重要光合细菌菌种• 应用分子指纹技术检测养殖水体种光合细菌群落

演替• 光合细菌菌种质量及应用效果评价体系• 环境细菌菌种资源库• 养殖废水和河道废水处理菌剂开发

第二届分子微生物生态研讨班

•中国生态学会微生物生态专业委员会宁波大学培训基地

•第二届分子微生物生态研讨班

•主要培训研讨内容：原位杂交（ FISH）环境样品 DNA提取及其杂质去除定量 PCR技术及其应用

• α 变形菌纲 红螺菌目（ Rhodospirillales ） 该目有 2 科 7 属。

红螺菌科（ Rhodospirillaceae ） 6 个属醋酸杆菌科（ Acetobacteraceae ） 1 个属

红细菌目（ Rhodobacterales ） 有 1 科 4 属红细菌科， （ Rhodobacteraceae ）

根瘤菌目（ Rhizobiales ） 有 3 科 7 属慢生根瘤菌科（ Bradyrhizobiaceae ） 2 个属生丝微菌科（ Hyphomicrobiaceae ） 3 个属红游动菌科（ Rhodobiaceae ） 2 个属

• β 变形菌纲（ Betaproteobacteria ）伯克霍尔德氏菌目（ Burkholderiales ） 1 科

丛毛单胞菌科 Comamonadaceae2 个属红环菌目（ Rhodocyclales ） 1 科

红环菌科 Rhodocyclaceae

α 变形菌纲 3 个目 6 个科• (1) 　红螺菌目（ Rhodospirillales ） 该目有 2 科 7 属。

红螺菌科（ Rhodospirillaceae ） 红螺菌属（ Rhodospirillum ） 褐螺菌属 (Phaeospirillum) 红螺细菌属（ Rhodospira ） 红弧菌属（ Rhodovibrio ） 玫瑰螺菌属（ Roseospira ） 红篓菌属（ Rhodocista ）

醋酸杆菌科（ Acetobacteraceae ）只有红球形菌属（ Rhodopila ） 1 个属。

• （ 2 ） 红细菌目（ Rhodobacterales ） 有 1 科（红细菌科， Rhodobacteraceae ） 4 属： 红细菌属 (Rhodobacter) 、红海菌属（ Rhodothalassium ）、小红卵菌属 (Rhodovulum) 和最近才发现的 Rhodobaca 。

• （ 3 ） 根瘤菌目（ Rhizobiales ） 有 3 科 7 属。• 慢生根瘤菌科（ Bradyrhizobiaceae ）有红假单胞菌属

（ Rhodopseudomonas ）、红芽生菌属（ Rhodoblastus ） 2 个属。

• 生丝微菌科（ Hyphomicrobiaceae ）有芽生绿菌属 (Blastochloris) 、红微菌属（ Rhodomicrobium ）、红菌属（ Rhodobium ） 3 个属。

• 红游动菌科（ Rhodobiaceae ）有红游动菌属（ Rhodoplanes ）和 Roseospirillum 2 个属。

• 2． β 变形菌纲（ Betaproteobacteria ）• （ 1 ）伯克霍尔德氏菌目（ Burkholderiales ）

1 科（丛毛单胞菌科 Comamonadaceae ） 2 个属：红长命菌属（ Rubrivivax ）、红育菌属（ Rhodoferax ）。

• （ 2 ）红环菌目（ Rhodocyclales ） 1 科（红环菌科 Rhodocyclaceae ） 红环菌属（ Rhodocyclus ）。