蜂房類芽孢桿菌(Paenibacillus alvei)是一種革蘭氏陽性的細菌,因其在農(nóng)業(yè)生物防治和植物生長促進方面的明顯效果而受到泛關注。這種細菌具有多種有益功能,包括產(chǎn)生植物生長、降解磷、產(chǎn)生纖維素酶以及抑制植物病原菌的生長。生物特性蜂房類芽孢桿菌的細胞呈桿狀,革蘭氏染色陽性,陰性或可變,以周生鞭毛運動。在膨大包囊內有橢圓形芽孢,在營養(yǎng)瓊脂上無可溶性色素。這種細菌是兼性厭氧或嚴格好氧的,更適生長溫度為30℃。農(nóng)業(yè)應用植物生長促進蜂房類芽孢桿菌能夠產(chǎn)生吲哚乙酸(IAA),這是一種重要的植物生長,能夠促進植物根系的生長和發(fā)育。例如,蜂房類芽孢桿菌B1-33的IAA產(chǎn)量為11.2435 mg/L。此外,這種細菌還能降解磷酸三鈣,將其轉化為可溶性磷,從而提高土壤中磷的可用性,促進植物生長。病原菌抑制蜂房類芽孢桿菌在抑制植物病原菌方面表現(xiàn)出色。例如,蜂房類芽孢桿菌B1-33的菌落和發(fā)酵菌液能夠明顯抑制黃瓜枯萎病菌的菌絲生長,防治效果分別為69.09%和70.95%。此外,蜂房類芽孢桿菌ZJUB2011-1對尖孢鐮刀菌具有明顯的抑制作用,可用于防治由尖孢鐮刀菌引起的西紅花球莖腐爛病。其他應用蜂房類芽孢桿菌還被應用于防治馬鈴薯瘡痂病??莶菅挎邨U菌芽孢形成:特定環(huán)境觸發(fā),芽孢外衣構建,休眠體抗逆強,遇適宜再萌發(fā)。海藤黃色單胞菌
施氏芽孢桿菌(Bacillus smithii)是芽孢桿菌屬中少見的“高溫工匠”,標準菌株 JCM 9076 更早從堆肥深處分離,可在 30–65 ℃、pH 4.5–9.0 范圍內旺盛生長,更適溫度 55 ℃,芽孢耐 100 ℃沸水 2 h 仍存活,是驗證高壓蒸汽滅菌的指示菌之一。其耐熱關鍵在于芽孢內高濃度吡啶二羧酸鈣(DPA-Ca)結合低水分狀態(tài),配合小分子熱休克蛋白,使酶與 DNA 在高溫下依舊穩(wěn)定。2024 年,中國團隊從湖南鎘污染稻田篩選到解磷菌株 M2(保藏號 CCTCC M2024167),鑒定為 B. smithii。該菌可在 50 mg L?1 Cd2?、6 % NaCl 條件下正常分泌有機酸,將難溶磷酸鈣轉化為磷,盆栽玉米根際有效磷提高 42 %,籽粒鎘含量下降 35 %,實現(xiàn)“增磷減鎘”同步完成。在工業(yè)酶方向,施氏芽孢桿菌是“高溫酶工廠”。其耐堿性 α-淀粉酶更適溫度 70 ℃,在淀粉液化、紡織退漿中可省去降溫環(huán)節(jié),節(jié)能 15 %;耐熱蛋白酶在 60 ℃、30 % 乙醇中仍保持 80 % 活性,為生物煉制提供新型催化劑。農(nóng)業(yè)應用上,M2 菌株與秸稈堆肥復配,可使堆體 24 h 升至 65 ℃,纖維素降解率提高 30 %,堆肥周期縮短 7 d;作為功能性菌劑,每畝基施 200 g 菌粉,冬小麥越冬前磷吸收量提高 18 %,分蘗數(shù)增加 1.2 個,對后期倒伏有明顯緩解作用。朱紅叢赤殼野油菜黃單胞菌需要較長時間才能形成可見菌落。能夠利用多種糖類產(chǎn)酸,并且可以水解明膠、淀粉等。

球形賴氨酸芽孢桿菌(Lysinibacillus sphaericus)是一種革蘭氏陽性、產(chǎn)芽孢的細菌,因其能夠高效合成賴氨酸而備受關注。賴氨酸是一種重要的必需氨基酸,廣泛應用于食品、飼料和醫(yī)藥行業(yè)。球形賴氨酸芽孢桿菌因其在賴氨酸生產(chǎn)中的獨特優(yōu)勢,逐漸成為工業(yè)微生物領域的研究熱點。微生物特性球形賴氨酸芽孢桿菌屬于芽孢桿菌科,是一種兼性厭氧菌。它在生長過程中能夠形成芽孢,這使得它在不利環(huán)境中具有很強的生存能力。該菌的生長溫度范圍較廣,通常在30℃左右生長比較好。其菌落呈圓形、隆起、表面光滑,顏色為白色或淡黃色。球形賴氨酸芽孢桿菌的代謝途徑使其能夠高效合成賴氨酸,這一特性使其在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應用價值。工業(yè)應用球形賴氨酸芽孢桿菌在賴氨酸生產(chǎn)中的應用更為明顯。賴氨酸是一種重要的必需氨基酸,廣泛應用于食品、飼料和醫(yī)藥行業(yè)。傳統(tǒng)的賴氨酸生產(chǎn)方法主要依賴化學合成,但這種方法存在成本高、環(huán)境污染等問題。相比之下,球形賴氨酸芽孢桿菌通過發(fā)酵法生產(chǎn)賴氨酸具有成本低、環(huán)保等優(yōu)勢。通過優(yōu)化發(fā)酵條件,如碳氮源、pH值、溫度等,可以顯著提高賴氨酸的產(chǎn)量。
蘇云金芽孢桿菌蠟冥亞種(Bacillus thuringiensis subsp. galleria)是一種重要的昆蟲病原細菌,在生物防治領域有著廣泛的應用。其獨特的生物特性以及高效的殺蟲機制使其成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學中不可或缺的微生物資源。生物特性蘇云金芽孢桿菌蠟冥亞種是一種革蘭氏陽性的芽孢桿菌,具有形成孢子的能力,這種孢子能夠在不利的環(huán)境條件下存活,展現(xiàn)出強大的耐受性。在營養(yǎng)豐富條件下,它能產(chǎn)生殺蟲蛋白,而在營養(yǎng)不良時則進入芽孢期,同時生成具有殺蟲作用的伴孢晶體。其生長周期分為營養(yǎng)細胞分裂期和芽孢期,前者產(chǎn)生殺蟲蛋白,后者形成耐逆境的芽孢和伴孢晶體。殺蟲機制蠟冥亞種的殺蟲機制主要依賴于其產(chǎn)生的伴孢晶體蛋白(δ-內)。當害蟲取食含有蘇云金芽孢桿菌蠟冥亞種的植物或制劑后,伴孢晶體在害蟲腸道的堿性環(huán)境中被蛋白酶降解,釋放出活性的。這些與害蟲中腸上皮細胞的特異性受體結合,破壞細胞膜的完整性,導致細胞破裂、腸道麻痹,更終使害蟲因饑餓和敗血癥死亡。其殺蟲范圍廣,對多種鱗翅目、雙翅目等害蟲均有效。應用領域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蘇云金芽孢桿菌蠟冥亞種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作為生物農(nóng)藥廣泛應用。黑曲霉它以碳源、氮源、礦物質等為主要營養(yǎng),尤其對葡萄糖、蔗糖等糖類以及蛋白胨等營養(yǎng)物質需求較高。

鶴羽田戴爾福特菌(Delftia tsuruhatensis)是一種具有多種應用潛力的微生物,屬于變形菌門β-變形菌綱。這種細菌因其在生物防治、植物保護和環(huán)境修復中的明顯效果而備受關注。生物特性鶴羽田戴爾福特菌呈桿狀,革蘭氏染色呈陰性,無芽孢,需氧生長。它在營養(yǎng)肉汁瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)24小時后形成乳白色菌落,生長溫度范圍為15-40℃,pH適應范圍為6.0-8.5,比較好生長條件為pH7.0、29℃。這種細菌優(yōu)先利用淀粉和胰蛋白胨作為碳源。應用領域生物防治鶴羽田戴爾福特菌在生物防治領域具有重要應用。例如,它可以通過噴施方法明顯減少致病菌對捕食螨的影響,提高捕食螨的存活率、產(chǎn)卵量和捕食能力。此外,該菌還能分泌鐵載體和物質,抑制多種植物病原菌,如丁香假單胞菌和尖孢鐮刀菌。植物保護鶴羽田戴爾福特菌對植物病害具有拮抗作用,能夠抑制多種植物病原菌的生長,從而保護植物免受病害侵襲。例如,其發(fā)酵液稀釋100倍后仍可使獼猴桃潰瘍病斑擴展抑制率達64%。環(huán)境修復鶴羽田戴爾福特菌在環(huán)境修復方面也展現(xiàn)出巨大潛力。霍氏腸桿菌觸酶試驗陰性,分解甘露醇,不分解阿拉伯糖,膽汁七葉苷試驗陽性,在含6.5% NaCl的肉湯中生長。朱紅叢赤殼
牙齦蛋白酶(Gingipains)是牙齦卟啉單胞菌在細胞內合成并分泌到細胞外的一種胰蛋白酶樣半胱氨酸蛋白酶。海藤黃色單胞菌
希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)是一種革蘭氏陰性的海洋細菌,因其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的泛分布和明顯的降解能力而備受關注。這種細菌不僅在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)中發(fā)揮重要作用,還在食品和環(huán)境修復領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。生物特性希瓦氏菌的細胞呈直桿狀或微彎曲形態(tài),具有極生單鞭毛,能夠運動。它是一種兼性厭氧菌,能夠在有氧和無氧條件下生長。這種細菌能夠利用多種有機物質作為碳源,包括葡萄糖、蔗糖和麥芽糖等。此外,希瓦氏菌還具有氧化酶陽性特征,能夠分解蛋白質、氨基酸及脂類,產(chǎn)生使人感官不能接受的代謝產(chǎn)物,如三甲胺和硫化氫。降解能力希瓦氏菌具有強大的降解能力,能夠分解多種有機污染物。例如,它能夠降解石油類化合物、農(nóng)藥和有機溶劑等,這使其在環(huán)境污染修復和廢物處理中具有重要應用價值。此外,希瓦氏菌還被用于生產(chǎn)葡萄糖氧化酶、蛋白酶和聚羥基丁酸等有用的代謝產(chǎn)物。海洋生態(tài)作用在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,希瓦氏菌通過降解有機物質,參與海洋中的碳循環(huán)和營養(yǎng)物質的再分配。它能夠分解藻類和其他海洋生物產(chǎn)生的有機物質,維持海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。海藤黃色單胞菌