新属新种的知识_新高考文史知识

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D3-2(93.73%)

HZH-2(95.22%)

一、16SrRNA基因是细菌系统分类学研究中最常用于分析的基因，它存在于所有的原核生物中，含量大，分子大小适中(约1.SKb左右)，其基因序列中既含保守序列又含可变序列,便于进行进化距离的分析研究。一般来说，试验菌株与已知菌的 16SrRNA基因序列相似性在95%以下，可以定为新属;相似性在98%以下，可以定为新种，可见16SrRNA基因序列分析的在放线菌系统分类中的重要性，但同时它也并不是唯一指标，尤其是在区分关系较近的不同种时，其作用十分有限，16SrRNA基因相似性在98.5%~99%，仍有50%可能是新种(表1-6)。近年来，有学者提出，当 16SrRNA序列分析的结果不理想时，可改用包含更多的系统发育信息的23SrRNA基因序列代替 16SrRNA基因序列;此外，人们发现一些基因转录间隔序列(ITS)，如进化速率比 16SrRNA大十多倍16S-23SrRNA间隔区基因序列，能够弥补 16SrRNA基因保守性强，分化程度不够的缺点，可用于种以下分类单元的分类研究(Yoon，1998)。

表1一

16SrRNA基因序列相似性与新物种的可能性(徐丽华等，2007)Tablel

16SrDNAsequeneesimilarityandthePoibilityofnewsPeeies 16SrDNA序列相似性(%)可能是新种的比例(%)

98.5~99 98~98.5 97~98 95-97 95

20~30 50 70~80 90 100新种 100新属

二、每一种生物的DNA均有特定的(G十C)mol%，而且含量稳定，不受菌龄、外界环境的影响，所以在微生物分类鉴定中有着较大的应用价值。通常认为:种内菌株间相差不超过4%，属内菌株间相差不超过10%，相差低于2%没有分类学意义(Stackebrandi。ral.，1997)。(G+C)mol%含量测定主要作用在于否定，即(G+C)mol%含量不同的菌株，肯定不是同一个种，但(G+C)mol%含量相同的放线菌也不一定就是相同或相似的放线菌。

三、DNA-DNA杂交(DNA-DNA hybridization)试验可以比较两种DNA碱基对的排列顺序是否相似以及相似的程度。一般DNA杂交的同源性与其亲缘性关系的判定标准为:杂交同源性为70%-100%，属于同一个种的细菌;同源性20%-70%，属于属内密切相关的种;同源性小于20%，则属于相关的不同属(叶亚新等，2004)。在现有分类系统中，DNA一DNA分子杂交己被确定为建立新种最可靠、最权威的方法之一。当前比较一致的看法是，当分离出的菌株与系统发育分析得到的相近种的16SrRNA基因序列相似性大于98%时，需做DNA-DNA分子杂交计算DNA-DNA相似率，如果DNA同源性低于70%，结合表型特征的区分，可将菌株确定为新种。

四、原核生物关于“种”的定义

“种”(species)是分类鉴定中的基本单位，而由于原核生物细胞结构简单，绝大多数为无性繁殖且相互之间容易进行遗传物质交换，所以长期以来，原核生物“种”的概念比较模糊。1987年，国际系统微生物细菌学委员会(Intemational eommittee Nsystematie Baeteriology，IeSB)发表的报告中指出，两株菌的DNA相关性)70%或杂交分子的热解链温度差至5“C为细菌种的界限

(wayneetal.，1987)，迄今为止，这一标准被认为是细菌新种鉴定的黄金标准。随着基因快速测序技术的建立，以及人们对16SrRNA基因序列相似性在确定原核生物系统发育地位时作用的逐渐认识，Stackebrandt等人于 1994年提出，在细菌“种”的定义中应该加入 165rRNA基因序列相似性的界限(staekebrandt。raz.1994)。目前，普遍接受的关于原核生物“种”的判定标准是:两个菌株

16SrRNA基因序列相似性)97%，且全基因组DNA杂交率)70%，则可判定为同一个种。虽然这一标准已广泛应用于细菌鉴定工作，但仍存在有许多问题，如DNA杂交实验过程复杂，选用不同的杂交方法会产生不同的杂交结果，尤其是DNA同源性较低的菌株之间

(Grimonteral.，1980:Hupetal.，1983);将这一标准运用于真核生物分类时，会得到所有的灵长类动物都归为同一个种的结论(staley，1997;sibley。tal.，1987:Sibleyeral.，1990)，更重要的是，DNA杂交需要先提取两株菌的基因组DNA，而不能建立起一个数据库，将所研究菌株的DNA序列与数据库中已有的信息进行比对得出结果，这些缺陷都迫使微生物工作者们对现有的新种的判定标准作出改进，一些学者也做了尝试，如Maiden等人提出的多位点序列分型(MLST)方法具有很高的分辨率，可适用于分子进化学的研究(Maiden。tal.，1998)，而且这一针对看家基因的分析技术的利用，为寻找不同于:DNA的分类标记提供了条件(GuPta，1995;Eisen，1995);Konstantinidis等人对70株测过全基因组序列的细菌进行研究发现，这些菌株之间的Averagenueleotideidentity(ANI)值与DDH值及16srRNA基因相似率都有很好的相关性，因而可选用ANI值进行遗传距离的分析(Konstantinidisetal.，2005)，但目前，对大量菌种进行全基因组序列分析，从实践的角度看，仍然是不可能的，在现有的条件下，DNA-DNA杂交不失为一种有效的种的界定方法。随着新技术的发展与研究的深入，相信在不久的将来，人们对于“种”会给出加精确的定义。