第二章菌物分类学

第二章菌物分类学2019/10/17•菌物分类学：在分类的基础上，对种类繁多的真菌进行系统的归纳和整理，并建立起一定的分类体系，使之能全面反映各分类单元之间的相互关系。一、真菌分类的目的根据国际上已经承认的一些分类系统给每一种真菌命名，以便交流有关真菌的各方面的知识；指出已知菌种之间的亲缘关系，因为亲缘关系相近的种其生物学特性也相似。•二、真菌分类的基本规则•(一)分类等级：真菌的分类等级依次为界、门、纲、目、科、属、种。•（二）基本分类单位——种•1、形态学种：根据形态特征的不连续性，对真菌个体进行分类而区分的类群。•2、生物学种：指原本可以相互交配繁殖，但由于地理隔离或生殖隔离，彼此没有机会交配的一个自然种群或个体种群•3、系统发育种：经过系统发育分析而确定的具有同一个系谱关系的个体类群2019/10/17原核生物界原生生物界植物界菌物界动物界粘菌门真菌门⑴林奈（Linnaeus）（1753）:两界系统动物界植物界⑵Whittaker（1969）:五界系统有人提出设立另一个界：病毒界（一）两界系统（二）三界系统（三）四界系统（四）五界系统（五）六界系统（六）三总界五界系统一、生物的界级分类学说第二节真菌在生物中的分类地位生物界级学说发展的示意图两界系统1753年，瑞典博物学家林奈（CarlvovLinne）在其名著《植物种志》首先提出。动物界植物界三界系统1939年，Conard提出菌物界；1860年，Hogg提出设立原始生物界；1971年，Dodson提出菌界；1866年，德国动物学家E.H.Haeckel建议三界系统。动物界植物界原生生物界四界系统1938年，Copeland提出四界系统，1956年成熟；1959年，Whittaker提出菌物界和原生生物界；1974年，Leedale提出真菌界和原核生物界。动物界植物界原始生物界菌界五界系统1969年，R.H.Whittaker在Science上发表《生物界级分类的新观点》中提出五界学说，影响很大。动物界植物界原生生物界真菌界原核生物界六界系统1949年，Jahn提出后生动物界、后生植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界和病毒界；1977年，我国王大耜也提出病毒界；1996年，美国的P.H.Raven等提出六界系统。动物界植物界原生生物界真菌界古细菌界真细菌界2019/10/17Cavaliver-Smith（1981，1988）提出八界系统，1995年《真菌字典》（第八版）接受了八个界的系统：原核生物界、原生动物界、胆藻界、真菌界、眼虫动物界、藻物界、动物界、绿色植物界。涉及真菌的有三个界：藻物界（Chromista）：卵菌、丝壶菌。原生动物界（Protozoa）：粘菌、根肿菌。真菌界（Fungi）：其它真菌，狭义真菌。八界系统Ainsworth等人的菌物分类系统纲要目前得到学术界较广泛采用的是Ainsworth的分类系统。菌物——真菌根据真菌营养体的形态特征和繁殖方式的不同将之分为4个纲。藻状菌纲：菌丝体无分隔，或者不形成真正的菌丝体。子囊菌纲：菌丝体有分隔，有性阶段形成子囊孢子。担子菌纲：菌丝体有分隔，有性阶段形成担孢子。半知菌纲：菌丝体有分隔，未发现有性阶段。Martin的分类系统真菌界的几种分类系统第三节菌物分类的依据一、表型特征•1.形态•2.超微结构•3.生物化学•5.核酸序列•6.其他•1.形态：•菌体的基本外形•产孢结构•孢子的种类、形状、颜色、大小•总体形态特征•2.超微结构•鞭毛•细胞核分裂•子囊壁结构•分生孢子个体发育•线粒体内部构造•3.生物化学•色谱层析•蛋白电泳•菌物色素比较•同工酶二、现代方法（一）通过核酸分析鉴定真菌遗传型（二）细胞化学成分用作鉴定指标（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型1.DNA碱基比例的测定2.核酸分子杂交法3.rRNA寡核苷酸编目分析4.微生物全基因组序列的测定1.DNA碱基比例的测定DNA碱基比例：是指(G+C)mol%值，简称GC比，一般可用解链温度法测定。特点：亲缘关系相近的种，其GC比接近；GC比差距很大的微生物，其亲缘关系必然较远；GC比是建立新分类单元的可靠指标。2.核酸分子杂交法此法是测定核酸分子同源程度和不同物种间亲缘关系的有效手段。适用范围：DNA-DNADNA-rRNArRNA-rRNA具体方法：固相杂交法DNA-DNA分子杂交测定核酸同源性的原理单链DNA（待测菌株）↓转硝酸纤维素膜↓加入放射性标志参照菌DNA（单链）↓洗去未杂交DNA↓闪烁计数器计数测定放射强度DNA-DNA杂交（固相杂交法）结论：DNA同源性≥60%（同种）；DNA同源性≥70%（同亚种）；DNA同源性60~70%（不同亚种）；DNA同源性20~60%（同属）。3.rRNA寡核苷酸编目分析一种通过分析原核或真核细胞中最稳定的rRNA寡核苷酸序列同源性程度，以确定不同生物间的亲缘关系和进化谱系的方法。原核生物：16SrRNA真核生物：18SrRNA特点：核苷酸数适中，信息量大，易于分析（1）rRNA具有重要且恒定的生理功能；（2）在16SrRNA分子中，含有高度保守的序列区域、中度保守和高度变化的序列区域，适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；（3）16SrRNA分子量大小适中，便于序列分析；16SrRNA——“分子尺”或“分子计时器”（4）rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%)，也易于提取；（5）16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA)，可以作为测量各类生物进化的工具。16SrRNA——“分子尺”或“分子计时器”16srRNA核苷酸序列分析步骤提取DNA↓PCR扩增16SrRNA基因↓PCR产物纯化↓16SrRNA基因序列测定↓Genbank检索相似性结果的一般判断：SAB≥97%同种SAB为85-97%同属SAB≤85%不同属概括各种生物间亲缘关系的树状分枝图，分无根树和有根树系统发育树（phylogenetictree）微生物的系统树细菌（Bacteria）古生菌（Archaea）真核生物（Eukarya）4.微生物全基因组序列的测定1996年，在633位科学家通力合作下，第一个真核生物酿酒酵母基因组测序完成。2002年粟酒裂殖酵母基因组测序完成。2003年，第一个丝状真菌粗糙脉胞菌基因组测序完成。到2008年，在NCBI和其他网站已公布了80种真菌的基因组序列。（二）细胞化学成分用作鉴定指标1.细胞壁的化学成份2.全细胞水解液的糖型3.磷酸类脂成分的分析4.枝菌酸的分析5.醌类的分析6.气相色谱技术用于微生物鉴定