威氏芽孢桿菌是土壤里低調(diào)的“多面手”。它先以桿狀活菌在根際游弋,一遇干旱、高溫便迅速縮成厚壁芽孢,可耐沸水煮十分鐘、紫外曝曬兩小時(shí),仍能在十年后遇水萌發(fā)。植保學(xué)家把它當(dāng)“殺菌劑”:芽孢復(fù)蘇后分泌表面活性素、伊枯草菌素,像微型剪刀刺破病原菌膜,對(duì)白絹、根腐、灰霉的抑制率超七成;同時(shí)誘導(dǎo)植物開啟系統(tǒng)抗性,番茄未染病就先“武裝”葉片。溫室試驗(yàn)顯示,每畝用兩百克菌粉拌基質(zhì),黃瓜枯萎率降四成,農(nóng)藥少打一半,果實(shí)仍青亮。更妙的是,它能分解有機(jī)磷長鏈,釋放正磷酸供作物吸收,相當(dāng)于給土壤配了“微肥”。東北大豆連作田因它緩解“磷饑餓”,畝產(chǎn)增8%。如今,生物公司以玉米漿發(fā)酵罐培養(yǎng),把芽孢制成可濕性粉劑,拌種、滴灌皆宜,保質(zhì)期兩年,運(yùn)輸不必冷鏈??茖W(xué)家還在其基因組里插入耐鹽基因,讓它在西北鹽堿地也能萌發(fā),為棄荒灘涂奪回糧田。小小威氏芽孢桿菌,用微米之軀守護(hù)綠色豐收,讓農(nóng)藥瓶少一個(gè),飯碗多一粒。塔氏糖多孢菌在分類學(xué)上屬于細(xì)菌界,放線菌門,放線菌綱,放線菌目,糖多孢菌科,糖多孢菌屬。三毛孢
硬結(jié)節(jié)桿菌(Arthrobacter scleromae)是一種革蘭氏陽性的細(xì)菌,屬于節(jié)桿菌屬(Arthrobacter),以其獨(dú)特的生物特性和生態(tài)分布而受到關(guān)注。生物特性硬結(jié)節(jié)桿菌的細(xì)胞形態(tài)為短桿狀,多聚排列,無芽孢,無莢膜。其菌落呈圓形,表面光滑濕潤,顏色為白色。這種細(xì)菌為異養(yǎng)型生物,生長過程中需要氧氣,不需光照。它具有過氧化氫酶活性,不運(yùn)動(dòng),不形成孢子。硬結(jié)節(jié)桿菌的生長溫度范圍為15-37℃,更適生長溫度為25-30℃,pH值適應(yīng)范圍為6.0-9.0,更適pH值為7.0。生態(tài)分布硬結(jié)節(jié)桿菌泛分布于土壤中,尤其是在北極等寒冷地區(qū)。這種細(xì)菌的耐低溫特性使其能夠在極端環(huán)境中生存,展現(xiàn)出良好的生態(tài)適應(yīng)性。與宿主的關(guān)系硬結(jié)節(jié)桿菌主要存在于土壤中,與植物根系形成共生關(guān)系,有助于植物吸收養(yǎng)分和抵抗病害。此外,它還能夠分解土壤中的有機(jī)物質(zhì),促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)。應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)境修復(fù)硬結(jié)節(jié)桿菌具有降解多種有機(jī)污染物的能力,如鄰苯二甲酸酯(PAEs),這使其在環(huán)境修復(fù)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。例如,硬結(jié)節(jié)桿菌C21能夠在以鄰苯二甲酸酯為碳源和能源的無機(jī)鹽培養(yǎng)液中生長繁殖,并高效降解DMP、DBP和DEHP等化合物。科研與教學(xué)硬結(jié)節(jié)桿菌的主要用途是科研和教學(xué)。發(fā)光假蜜環(huán)菌奇異水螺菌(Aquaspirillum peregrinum)是一種在科研和應(yīng)用領(lǐng)域備受關(guān)注的細(xì)菌。

巴氏醋桿菌(Acetobacter pasteurianus)是一種革蘭氏陰性、好氧的短桿菌,廣泛應(yīng)用于食醋釀造和健康領(lǐng)域。這種細(xì)菌以其強(qiáng)大的氧化能力將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸,是食醋生產(chǎn)中的關(guān)鍵菌種。生理特性巴氏醋桿菌的細(xì)胞形態(tài)為桿狀稍彎,革蘭氏染色呈陰性,不形成芽孢。其菌落通常呈米黃色,不規(guī)則形態(tài),直徑約1.0-1.5mm。該菌更適生長pH值為5.4-6.3,能在含碳酸鈣的培養(yǎng)基中形成透明圈。此外,它還能利用乙醇和葡萄糖,但不能利用阿拉伯糖、甘露糖、乳糖、麥芽糖及纖維二糖。食醋釀造巴氏醋桿菌在食醋釀造中發(fā)揮著重要作用。它通過氧化乙醇產(chǎn)生乙酸,這一過程不僅決定了食醋的酸度,還影響其風(fēng)味。研究表明,巴氏醋桿菌通過調(diào)控乙醇脫氫酶(ADH)、乙醛脫氫酶(ALDH)及呼吸鏈相關(guān)基因表達(dá),實(shí)現(xiàn)耐酸性與產(chǎn)酸能力的動(dòng)態(tài)平衡。這種菌株因其高效的乙酸生產(chǎn)能力,被廣泛應(yīng)用于食醋的工業(yè)化生產(chǎn)。健康應(yīng)用近年來,巴氏醋桿菌在健康領(lǐng)域的應(yīng)用也引起了關(guān)注。研究表明,巴氏醋桿菌BP2201具有降解酒精的能力,能有效緩解酒精引起的認(rèn)知障礙和酒精性脂肪肝。此外,即使經(jīng)過滅菌處理的巴氏醋桿菌菌體,也能改善由長期酒精灌服引起的肝臟毒性。
在微生物的“軍團(tuán)”里,蕈狀芽孢桿菌(Bacillus mycoides)可謂形貌更奇特的一位。它在固體培養(yǎng)基上排成絲狀、螺旋狀或放射狀菌落,遠(yuǎn)望如微縮蘑菇菌絲,因而得名“蕈狀”。別看外形“文藝”,其功能卻硬核:耐旱、耐鹽、產(chǎn)酶、抑菌、促生,堪稱土壤里的“多面手”。一、形態(tài)即名片蕈狀芽孢桿菌為革蘭氏陽性大桿菌,周生鞭毛,可形成橢圓芽孢。更獨(dú)特的是它的“集體運(yùn)動(dòng)”能力——細(xì)胞通過側(cè)向滑動(dòng),在瓊脂表面形成美麗而規(guī)則的“蕨葉”或“螺旋”圖案,這一自組織現(xiàn)象已被用作生物物理研究模型。二、生態(tài)功能抑病:菌體分泌表面活性素、fengycin 等環(huán)脂肽,可破壞病原菌膜,對(duì)立枯絲核菌、鐮刀菌抑菌帶寬達(dá) 25 mm。促生:產(chǎn) IAA 25 mg·L?1,溶有機(jī)磷 3.1 mg·L?1,小麥根系增 30 %,吸磷量提 20 %。抗逆:胞外多糖吸附 Na?,在 8 % 鹽濃度下仍正常生長;芽孢耐干燥 6 個(gè)月,適合西北旱區(qū)應(yīng)用。三、田間表現(xiàn)山東大棚番茄試驗(yàn),每畝溝施 10? CFU·g?1 菌粉 200 g,灰霉病指下降 42 %,產(chǎn)量增 12 %,維生素 C 提高 8 %;寧夏鹽堿地滴灌,可使水稻根際 pH 降 0.4,全鹽下降 15 %,增產(chǎn) 9 %。假普通鏈孢囊菌在燕麥粉酵母精瓊脂(30℃)上,氣絲呈現(xiàn)淡粉色,基絲反面淡褐色,可溶色素為淡黃褐色。

酸快生芽孢桿菌(Bacillus acidiceler)是2014年才被正式命名的芽孢桿菌新成員,卻已在綠色農(nóng)業(yè)中跑出“加速度”。菌株HS3由花生根際分離,耐酸、耐旱、耐溫,pH 5.5仍能快速萌發(fā);其芽孢可抗紫外、耐干燥,貨架期長達(dá)24個(gè)月,為商品化奠定基礎(chǔ)。HS3的“三板斧”讓土壤瞬間啟動(dòng):①產(chǎn)IAA 45.8 mg/L,誘導(dǎo)玉米、花生根系激增30%以上;②溶有機(jī)磷2.9 mg/L、解鉀19.9 mg/L,把固定態(tài)磷鉀變成養(yǎng)分;③分泌蛋白酶與脂肽,抑制番茄青枯、辣椒疫霉,病指下降四成。田間數(shù)據(jù)顯示,在花生-玉米間作體系下,每畝滴灌200 mL菌液(10^8 CFU/mL),花生側(cè)磷、鉀分別提高24%、53%,秕果率降54%,增產(chǎn)9.9%;玉米側(cè)IAA提升68%,禿頂縮短27%,增產(chǎn)18.6%,相當(dāng)于少施25 kg復(fù)合肥仍多打糧。工業(yè)端,菌株CNBG-PGPR-17 24 h內(nèi)可把無機(jī)磷溶出277 mg/kg,并產(chǎn)乳酸0.27 kg/L,發(fā)酵液pH直降1單位,既當(dāng)“生物酸化劑”又當(dāng)“液體磷肥”,已用于藍(lán)莓基質(zhì),使可溶性蛋白、花青素分別增加17.7%、10.5%,果實(shí)糖酸比更協(xié)調(diào)。未來,隨著耐酸、耐鹽基因被進(jìn)一步解碼,酸快生芽孢桿菌有望走進(jìn)南方紅壤、北方鹽堿地,乃至礦區(qū)復(fù)墾,用一把“酸”鑰匙打開貧瘠土壤的肥力之門,為“減磷增效”提供可持續(xù)的微生物方案。這些功能對(duì)于理解和改善全球溫室氣體排放具有重要意義,也為制定環(huán)境保護(hù)策略提供了科學(xué)依據(jù)。淤泥黃桿菌
浸麻類芽孢桿菌(Bacillus rettgeri)作為一種特殊的微生物,為這一課題提供了極具潛力的解決方案。三毛孢
圓孢生孢八疊球菌(Sporosarcina globispora)是一種革蘭氏陽性的需氧細(xì)菌,因其獨(dú)特的生物特性和潛在的應(yīng)用價(jià)值而受到關(guān)注。生物特性圓孢生孢八疊球菌的細(xì)胞形態(tài)為球狀或近球狀,通常以單個(gè)或成對(duì)形式存在。這種細(xì)菌能夠形成內(nèi)生孢子,具有較強(qiáng)的抗逆性,能夠在極端環(huán)境中生存。其更適生長溫度為20-30℃,能夠在pH 7.0-8.0的范圍內(nèi)生長。生態(tài)分布圓孢生孢八疊球菌泛分布于自然環(huán)境中,尤其是在土壤和水體中。這種細(xì)菌的耐鹽性和耐低溫特性使其能夠在多種生態(tài)環(huán)境中生存,包括海洋和淡水環(huán)境。與宿主的關(guān)系盡管圓孢生孢八疊球菌主要存在于自然環(huán)境中,但其與宿主的相互作用仍需進(jìn)一步研究。目前的研究主要集中在該細(xì)菌的生態(tài)功能和潛在應(yīng)用上。應(yīng)用領(lǐng)域科研與教學(xué)圓孢生孢八疊球菌的主要用途是科研和教學(xué)。其獨(dú)特的生物特性和生態(tài)適應(yīng)性使其成為研究微生物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)的重要模型。潛在應(yīng)用圓孢生孢八疊球菌的耐鹽性和耐低溫特性使其在生物技術(shù)和環(huán)境科學(xué)中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。例如,其代謝產(chǎn)物和酶系統(tǒng)可能在生物修復(fù)和生物合成中具有應(yīng)用前景。三毛孢