侄子根瘤菌是土壤里的微型氮廠,直徑不過微米,卻能把天空搬上餐桌。當春雨浸潤,休眠的它隨水流游向豆科稚嫩的根毛,像機敏的牧羊犬識別前列聲啼哭。雙方以化學密語互通:根分泌類黃酮,菌回贈Nod因子,根毛收到暗號立刻蜷曲內陷,把菌請進“客廳”,并發(fā)出指令讓皮層細胞分裂,幾天便鼓出粉白瘤狀“育嬰室”。瘤內氧氣被植物合成的血紅蛋白調到恰好,菌體也變形為膨大“類菌體”,固氮酶開始運轉,把空氣中占七成卻極穩(wěn)定的N?裂成NH?,再經谷氨酰胺合成酶轉化為氨基酸,沿維管束晝夜輸送給宿主,自己只留一口碳糖作為“房租”。溫室示蹤顯示,一畝接種的春豌豆可少施18公斤尿素,籽粒蛋白卻增3.6%,相當于多收兩袋奶粉;收獲后根瘤脫落,礦化釋氮,后茬玉米吸氮量提15%,土壤硝態(tài)淋失降四成,地下水不再喊“又咸又綠”。在西南山區(qū),農民把菌劑與草木灰拌種,坡地扁豆畝產翻半,省錢買化肥,村里小學因此添了圖書角。更妙的是,菌渣富含多糖,能把沙粒粘成團粒,三年后板結田的孔隙度增加一成,蚯蚓回歸,雨后不再硬如磚。如今生物公司把菌液封裝成鋁箔袋,春耕拌種即可,比化肥便宜三成,比糞肥干凈百倍。它能夠耐受高劑量的輻射,這使其在研究微生物的輻射抗性和DNA修復機制方面具有重要價值。隆德假單胞菌
卡拉季喜鹽芽孢桿菌(Halobacillus karajensis)是一種革蘭氏陽性、中等嗜鹽的芽孢桿菌,泛分布于高鹽環(huán)境,如鹽湖和鹽漬土中。這種細菌因其獨特的生態(tài)適應性和潛在的生物技術應用價值而受到關注。生物特性卡拉季喜鹽芽孢桿菌的細胞呈桿狀或球狀到卵圓形,胞內產生芽孢,以周生鞭毛運動。其細胞壁含有鳥氨酸-D-天冬氨酸型的肽聚糖,芽孢可抗75℃10分鐘以上。這種細菌是嚴格好氧的化能異養(yǎng)菌,接觸酶和氧化酶皆陽性。此外,它還具有DNase和蛋白酶(明膠液化)活性,但無脲酶、卵磷脂酶、苯丙氨酸脫氨酶和精氨酸雙水解酶。生態(tài)適應性卡拉季喜鹽芽孢桿菌具有強大的耐鹽能力,能夠在高鹽度環(huán)境中生長。其更適生長鹽度為10% NaCl,培養(yǎng)溫度為37℃。這種細菌的生長和代謝活動在高鹽環(huán)境中表現(xiàn)出色,使其能夠在鹽湖等極端環(huán)境中生存。應用潛力卡拉季喜鹽芽孢桿菌在生物技術領域具有重要的應用潛力。研究表明,這種細菌能夠產生淀粉酶,這使其在工業(yè)酶制劑的生產中具有潛在用途。此外,其耐鹽特性也使其成為研究微生物在高鹽環(huán)境下生存機制的重要模型。研究與保存卡拉季喜鹽芽孢桿菌的模式菌株為DSM 14948,更初從伊朗的鹽漬土中分離。伯克霍爾德氏菌帶小棒鏈霉菌進化軌跡:基因演變歲月綿,形態(tài)功能更迭連,進化歷程尋根淵,生命故事永流傳。

嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus),又稱嗜熱脂肪芽孢桿菌,是一種革蘭氏陽性、好氧或兼性厭氧的芽孢桿菌。它以其在高溫和高脂肪環(huán)境中的良好生存能力而聞名,廣泛應用于工業(yè)、環(huán)境科學和生物技術領域。微生物特性嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌是一種耐高溫的細菌,更適生長溫度為55-60℃,能夠在高達70℃的環(huán)境中生存。它能夠在高脂肪和高鹽環(huán)境中生長,這使其在極端環(huán)境中具有很強的適應能力。這種細菌能夠形成耐高溫、耐干燥的芽孢,芽孢的耐熱性使其在食品加工和醫(yī)療滅菌中具有重要應用價值。工業(yè)應用嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌在工業(yè)生產中具有重要應用,尤其是在食品加工和生物發(fā)酵領域。它能夠產生多種耐熱酶,如α-淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶,這些酶在食品加工中用于淀粉液化、蛋白質水解和脂肪分解。例如,α-淀粉酶在食品烘焙和紡織品退漿中發(fā)揮重要作用,而蛋白酶則用于洗滌劑中分解蛋白質污漬。此外,這種細菌還被用于生物燃料的生產,通過發(fā)酵將生物質轉化為乙醇等可再生能源。環(huán)境科學在環(huán)境科學中,嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌因其在高溫環(huán)境中的生存能力而被用于生物修復。它能夠降解多種有機污染物,如石油烴和農藥殘留,有助于改善土壤和水體質量。
特基拉芽孢桿菌(Bacillus tequilensis)是芽孢桿菌屬中一顆快速升起的新星。更早在墨西哥酒窖的橡木桶中被發(fā)現(xiàn),它可在60℃、8%乙醇或含砷10g/L的廢水中保持活性,芽孢能休眠十年不死,被視作“極端環(huán)境基因庫”。其抗逆機制由“吸附-代謝-固定”三級網絡組成:ArsR-arsB-arsC操縱子把As3?氧化為低毒As??并泵出胞外;組氨酸富集蛋白Teq可吸附Au3?、Cd2?,吸附量達50mg/g,使湖南砷污染稻田兩年可溶砷下降45%,稻米增產15%,籽粒砷低于國標一半。在農業(yè)領域,特基拉芽孢桿菌表現(xiàn)出廣譜抑菌與促生雙重功效。菌株M408F10-3F8對12種病原菌和卵菌有強拮抗作用,黃瓜枯萎盆栽防效58%,與多菌靈相當,同時分泌IAA促生;菌株2-2a對大豆炭疽、黑斑、灰斑等葉部病害及根腐、立枯等土傳病害兼具防效,且定殖速度快;菌株20Q9B-2-14對馬鈴薯軟腐病菌抑制明顯,為生防制劑添新選項。在水產養(yǎng)殖中,菌株ZSGD5與Bt-CO通過“異養(yǎng)硝化-好氧反硝化”低耗氧途徑,把氨氮、亞硝酸鹽迅速轉為氮氣逸出,5℃仍保持活性,可使斑節(jié)蝦、花白鰱池塘氨氮下降60%,換水量減少三成。木糖氧化無色桿菌形態(tài)結構特點:細胞呈桿狀,超微結構精細,表面附屬多樣,結構與功能緊密相扣。

軟骨素類芽孢桿菌(Paenibacillus chondroitinus)是一種革蘭氏陽性的細菌,屬于類芽孢桿菌屬。這種細菌因其在軟骨素和硫酸軟骨素的降解與合成中的關鍵作用而備受關注。它泛分布于土壤和水體環(huán)境中,具有較強的適應性和耐受性。生物特性與培養(yǎng)軟骨素類芽孢桿菌能夠形成內生孢子,這些孢子對極端環(huán)境條件具有很強的抵抗力。其更適生長溫度為30℃,通常使用特定的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。這種細菌的代謝途徑豐富,能夠利用多種碳源進行生長和繁殖。降解與合成能力軟骨素類芽孢桿菌具有強大的降解能力,能夠分解復雜的多糖,如軟骨素和硫酸軟骨素。這些多糖是動物體內重要的結構成分,其降解產物在醫(yī)學和生物技術領域具有重要應用價值。此外,通過代謝工程改造,軟骨素類芽孢桿菌還可以高效合成軟骨素和肝素糖等多糖。這些多糖是硫酸軟骨素和肝素/硫酸乙酰肝素的重要前體,在醫(yī)學上具有廣泛應用。應用領域醫(yī)藥領域軟骨素類芽孢桿菌在醫(yī)藥領域具有重要應用。其產生的硫酸軟骨素裂解酶能夠降解硫酸軟骨素,生成具有生物活性的寡糖,這些寡糖在治關節(jié)炎等疾病中具有潛在應用價值。此外,通過改造的軟骨素類芽孢桿菌能夠高效合成軟骨素和肝素糖,為相關藥物的生產提供了新的途徑?;羰夏c桿菌可以通過接觸傳播和空氣傳播,污染的醫(yī)療器械和醫(yī)務人員的手是重要的傳播媒介。相鄰小孔菌
鼠乳桿菌通過與腸道免疫系統(tǒng)相互作用,展現(xiàn)出強大的免疫調節(jié)功能細胞的活性促進免疫球蛋白的分泌。隆德假單胞菌
皮爾瑞俄類芽孢桿菌(Paenibacillus peoriae)是一種具有廣泛應用前景的微生物,屬于類芽孢桿菌屬,為革蘭氏陽性、桿狀、具運動性的好氧細菌。這種細菌在微生物分類學研究中具有重要的基準參照作用,其生長溫度范圍為5℃-45℃,更適生長溫度為30℃,能在pH 5.5至8.0的范圍內生長。在農業(yè)領域,皮爾瑞俄類芽孢桿菌展現(xiàn)出了明顯的生物防治潛力。研究表明,該菌株能夠有效抑制多種植物病原菌,如禾谷鐮孢菌,從而防治小麥赤霉病、大豆疫霉病、柑橘黑點病、楊梅凋萎病等植物病原菌病害。特別是名為ZJU74的菌株,對小麥赤霉病的防治效果高達56%-66%,可將嘔吐降低69%-82%,具有較廣的防治范圍和較好的防治效果。此外,該菌株還能通過產生次級代謝產物、改善植物微生物群落以及刺激植物宿主防御,產生系統(tǒng)抗性,從而有效對抗病原體和害蟲。皮爾瑞俄類芽孢桿菌的應用不僅限于病害防治,它還能作為解鉀、產蛋白酶、產淀粉酶、產纖維素酶和產嗜鐵素的微生物,廣泛應用于防病、促生、西瓜促生、小油菜促生、玉米促生和小麥促生等領域。這種多功能的特性使其成為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要工具,有助于減少化學農藥的使用,保護生態(tài)環(huán)境。隆德假單胞菌