Transcript 芽孢杆菌分类与应用研究进展

芽孢杆菌的研究与应用
刘 波
20101012
福建省农业科学院
目 录
一 芽孢杆菌的研究
芽孢杆菌的分类研究历史
芽孢杆菌的多相分类方法
芽孢杆菌的生物学信息
芽孢杆菌的近缘属
芽孢杆菌的生物多样性
芽孢杆菌的保藏
二 芽孢杆菌的应用
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌属（Bacillus） 是一类产芽孢的革兰氏阳性细菌，
好氧或兼性厌氧生活，细胞杆状，产生具有强抗逆性球形
或椭圆形芽孢。
• 1835年Ehrenberg发现并命名了枯草芽孢杆菌Vibrio subtilis。
• 1872年Cohn根据细菌的形态特征命名了芽孢杆菌属
(Bacillus)，并将枯草芽孢杆菌重命名为Bacillus subtilis。
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌分类历史
• 2个里程碑
Ruth Gordon 整理了《伯杰氏细菌鉴定手册》中芽孢
杆菌属的分类情况。
Approved List of Bacterial Names的出版(Skerman et al.,
1980)。
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌的多相分类方法
• 经典分类法：表型特征。
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•
•
•
化学分类法：脂肪酸分析、醌组分分析、磷酸类脂分
析。
分子分类法：G+C mol%、DNA-DNA杂交、16S rDNA序
列测序、基因组测序。
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌的生物学信息
• 根据NCBI提供的信息，已经测完的基因组
全序列的生物有1219种，其中芽孢杆菌属
有113条。
芽孢杆菌的研究
芽孢杆菌的生物学信息
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌的生物学信息
• 极端环境微生物基因组数据库
• http://www.jamstec.
• go.jp/gbrowser/
• cgi-bin/top.cgi
（Hideto Takami, 2008）
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌的生物学信息
• 核糖体数据库（RDP）
• 核糖体数据库：http://rdp.cme.msu.edu/，截止
2010年08月14日，数据库容量达到了1,379,424
条。
• 内容 在线数据分析、比对和细菌和古菌小亚
基16S rRNA序列注释。
• 在该数据库可以挑取芽孢杆菌模式菌株的16S
进行序列分析，这样可以得到比较准确的分类
信息。
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌近缘属
• 随着分类研究技术的发展，尤其多相分类方法的应用，发
现Bacillus内成员存在很大的差异。现在已有许多种从芽孢
杆菌属中划分出来建立新属，有的甚至从芽孢杆菌科分出
归属于别的科。
芽孢杆菌属的分类地位如下：
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus
芽孢杆菌的研究
芽孢杆菌近缘属
《伯杰氏系统细菌
•学手册》第二版中
•芽孢杆菌属及近缘
•属的分类概况。
•22个属
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌的生物多样性
• 芽孢杆菌在空气、土壤、污水等广泛存在，和人类生活有
着极为密切的关系。
• 陆地和深海的各种环境，包含10897 m深的马里亚纳海沟
都有分离到芽孢杆菌（Hideto Takami, 2008）。
• 芽孢杆菌的生长范围很广，pH 2-12, 温度5-78 ℃ ，需盐性
0-30%NaCl，气压0.1 Mpa至最少30 Mpa。
• 张华勇等（2003）用两种多样性指数研究了红壤中芽孢杆
菌的分布。
• 唐志燕等（2005）研究发现土成都郊区土壤中存在大量的
芽孢杆菌，且芽孢杆菌属是土壤中的优势属。
芽孢杆菌的研究
• 芽孢杆菌的保藏
• 德国微生物保藏中心DSMZ 菌种收集保藏最全的一个，
也是分类方面做的最好的
• 常用菌种保藏方法 斜面法、穿刺培养保存法、
•
-70 ℃甘油悬液保存、真空冷冻干燥保存
芽孢杆菌的应用
• 工业 解淀粉芽孢杆菌的突变体GR600大大提高鸟苷的生产量，
问清江等（2010）筛选到耐碱性木聚糖酶产酶的芽孢杆菌菌株；
丁钰力等（2010）研究发现枯草芽孢杆菌为指示生物的微生物
传感器能真实反映石油废水的毒性情况。
• 农业 生物农药苏云金芽孢杆菌Bt，巨大芽孢杆菌对大豆有促生
作用（2009，周怡等），枯草芽孢杆菌的产品：国内产品 “亚
宝”、“麦丰宁”、“百抗”，国外产品 OST713、GBO3、
MBI600、FZB24。
• 医学 枯草芽孢杆菌活菌剂，地衣芽孢杆菌（整肠生）
本实验室芽孢杆菌情况
• 已购买芽孢杆菌标准菌株97株
•
38株购买于瑞典保藏中心
•
59种购买于DSMZ
• 拟购买所有的芽孢杆菌标准菌株
• 芽孢杆菌快速鉴定系统 MIDI系统
•谢谢