传统分类与分子分类的差异及挑战

二、传统分类学和分子分类学关系

1.传统分类

传统微生物分类是相对于现代分类而言的。从分类方法的角度看，传统分类的显著特点是采用经典的研究方法，在形态和生理生化性状描述的基础上，经过主观判断和性状选择建立分类系统。如对于丝状真核微生物以观察其形态结构特征，以菌丝横隔的有无、孢子丝的形态和着生方式、孢子的颜色和形状、特化菌丝等为分类的主要依据。在生理生化方面，主要考察酶的反应特点、营养要求、生长条件、抗原性和生态学特征等（表8-3）。对于病毒除形态、生化和免疫特症分析外，还将致病作为很重要的指标。应该说，传统分类方法建立的分类体系对于人们认识和区分细菌很有效，但它不能准确反映微生物之间的系统发育关系。所以，现有不同的分类系统常有修改。

图8-12　生命世界的系统发育树状图（Olsen＆Woese，1993）

表8-3 传统微生物分类中采用的指标(www.xing528.com)

2.核酸分析

自20世纪70年代以来，核酸分析已经成为微生物分类不可缺少的指标，主要包括DNA碱基比例、DNA分子杂交和rRNA序列的分析。

（1）DNA碱基比例。DNA碱基比例是（G＋C）％（摩尔分数）值，简称GC比，它是微生物的一个重要的固有特征，是目前描述种、属的一项必需特征，是发表微生物新种的必要指标。亲缘近的菌株，GC也很接近，同种内菌株之间GC比的差值≤5％；GC比相差很大的菌株肯定不属于同一个种。如果GC比相差很小的菌株可能由于碱基排列顺序的不同也属于不同的种，因此DNA碱基比的主要作用是排除不确定的分类单元，而不是用它去建立新的分类单元。

（2）DNA分子杂交。DNA杂交是微生物分类的一种非常关键的基本方法，其结果对解决种水平上的分类问题和确定新种十分有效，它可以对新菌种或表型性状差别很小而难于肯定的菌株作出比较可靠的判断，并可以修正其他方法的分类鉴定错误。1987年国际系统细菌学委员会规定，DNA同源性≥70％，杂交分子的热解链温度相差（△Tm）≤5℃为细菌种的界限。

（3）rRNA序列同缘性分析。分析rRNA序列同源有多种方法，而目前普遍应用高度自动化的rRNA序列分析。rRNA序列分析的原理是修改的Sanger双脱氧链终止法，测得的序列根据碱基的位置严格线性排列之后，计算出不同微生物之间的碱基差异，并计算出以碱基差异百分数表示的遗传距离；再根据遗传距常采用邻接法进行聚类分析，得到一个反映微生物亲缘关系的树状图，称为系统发育树状图（图8-11）。