枯草芽孢桿菌組的組成與分類

2020-10-21 綠色農業科技

芽孢桿菌是一種重要的細菌屬,在自然界中廣泛分布,該屬目前由300餘個種組成。枯草芽孢桿菌組(Bacillus subtilis group)是該屬的重要類群之一,最初由枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和短小芽孢桿菌組成。截止2019年,枯草芽孢桿菌組包括22個有效描述的物種和3個亞種。

枯草芽孢桿菌組內物種形態相近,很難鑑定區分。為了克服這些障礙,人們建立了多種方法,如脂肪酸分析、底物代謝能力分析以及單基因序列分析,如gyrA和gyrB。多位點序列分析(MLSA)方法的應用,成功將枯草芽孢桿菌組及短小芽孢桿菌的菌株區分。最近,基因組開始用於枯草芽孢桿菌的分類。

枯草芽孢桿菌群所有物種成員的系統發育關係(引自Dunlap, 2019)

近年來,枯草芽孢桿菌群中的物種數量迅速增加。22個物種中,有10個在過去4年中鑑定。預計隨著基因組學的發展,這種高發現率將繼續下去,從而使新物種的鑑定更加容易。

枯草芽孢桿菌組中有效描述的物種數量變化(Dunlap,2019)

枯草芽孢桿菌組分類的最新修正

除了發現新物種外,基因組學技術還糾正了物種分類方面的很多錯誤。最常見的錯誤是同一物種鑑定不同為不同種類。根據命名規則,一個物種只有一個有效名稱,並且命名優先權給予第一個有效描述的物種。這種錯誤的最糟糕是貝萊斯芽孢桿菌,這些細菌是重要的農業微生物資源,廣泛應用於防治植物病害和促進植物生長和植物生長。這個物種在四個不同時間被命名為4個不同的學名。至今,仍然以至少六個物種的名字在世界各地應用。通過對這些菌株進行基因組測序,這些物種都是相同的類群,包括B. methylotrophicus、B. oryzicola、B. amyloliquefaciens subsp. PlantarumB. velezensis。利用基因組測序還發現了很多錯誤。「Bacillus vanillea」與Bacillus siamensis相同,B. malacitensis B. axarquiensisB. halotolerans相同,類似的還有B. invictaeB.altitudinis。基因組學數據還被用來糾正早期的研究,即當兩個物種實際上是單獨的物種,卻被鑑定為同一物種。目前,枯草芽孢桿菌組中所有類型菌株的基因組數據都存在,大大減少今後的分類學錯誤。

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