蜂房類芽孢桿菌(Paenibacillus alvei)是一種革蘭氏陽性的細(xì)菌,因其在農(nóng)業(yè)生物防治和植物生長(zhǎng)促進(jìn)方面的明顯效果而受到泛關(guān)注。這種細(xì)菌具有多種有益功能,包括產(chǎn)生植物生長(zhǎng)、降解磷、產(chǎn)生纖維素酶以及抑制植物病原菌的生長(zhǎng)。生物特性蜂房類芽孢桿菌的細(xì)胞呈桿狀,革蘭氏染色陽性,陰性或可變,以周生鞭毛運(yùn)動(dòng)。在膨大包囊內(nèi)有橢圓形芽孢,在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上無可溶性色素。這種細(xì)菌是兼性厭氧或嚴(yán)格好氧的,更適生長(zhǎng)溫度為30℃。農(nóng)業(yè)應(yīng)用植物生長(zhǎng)促進(jìn)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(zhǎng),能夠促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)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(xì)菌還能降解磷酸三鈣,將其轉(zhuǎn)化為可溶性磷,從而提高土壤中磷的可用性,促進(jìn)植物生長(zhǎng)。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(zhǎng),防治效果分別為69.09%和70.95%。此外,蜂房類芽孢桿菌ZJUB2011-1對(duì)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(yīng)用蜂房類芽孢桿菌還被應(yīng)用于防治馬鈴薯瘡痂病??茖W(xué)家正給它插入耐旱基因,希望讓戈壁也長(zhǎng)出稻浪。德曼鏈霉菌
嗜鹽鹽漬微菌(Halomonas sp.)是一類生活在海水、鹽湖、鹽堿土壤等高鹽環(huán)境中的革蘭氏陰性桿菌,更適 NaCl 濃度 3 %,但可在 1 %–25 % 鹽度范圍內(nèi)存活,堪稱“輕-中嗜鹽標(biāo)兵”。菌落乳白色、邊緣整齊,短桿狀細(xì)胞具單極鞭毛,能形成胞外多糖,既吸附 Na? 緩解滲透脅迫,又便于自身在固體表面形成生物膜。其耐鹽策略采用“相容溶質(zhì)”模式:細(xì)胞內(nèi)大量積累四氫嘧啶(ectoine)和脯氨酸,不干擾酶活;膜脂含磺化糖蛋白 S 層,負(fù)電荷屏蔽高陽離子,維持膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此,在鹽度突變、重金屬并存時(shí)仍能快速繁殖。環(huán)境工程上,Halomonas sp. 是“高鹽脫氮王”。新疆鹽湖菌株 5505 在 8 % NaCl 下對(duì)氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮去除率分別達(dá) 100 %、94 % 和 74 %,氮素主要通過同化作用進(jìn)入菌體,污泥產(chǎn)量低,為高鹽廢水生物凈化提供了高效菌種資源。另有菌株 PH4-5 可在 3 %–12 % 鹽度下降解苯酚,68 h 去除率 > 90 %,為含鹽含酚工業(yè)廢水處理帶來新思路。農(nóng)業(yè)方面,Halomonas 能溶解鉀長(zhǎng)石、釋放鉀,并分泌 IAA 促進(jìn)作物根系在鹽堿地生長(zhǎng);與藻共生時(shí),還可利用微藻釋放的甘油作碳源,實(shí)現(xiàn)“菌-藻”聯(lián)合修復(fù)高鹽鹽堿土。牛鏈球菌土地鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis terrae)是一種具有重要環(huán)境修復(fù)潛力的微生物。

鶴羽田戴爾福特菌(Delftia tsuruhatensis)是一種具有多種應(yīng)用潛力的微生物,屬于變形菌門β-變形菌綱。這種細(xì)菌因其在生物防治、植物保護(hù)和環(huán)境修復(fù)中的明顯效果而備受關(guān)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(zhǎng)。它在營(yíng)養(yǎng)肉汁瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)24小時(shí)后形成乳白色菌落,生長(zhǎng)溫度范圍為15-40℃,pH適應(yīng)范圍為6.0-8.5,比較好生長(zhǎng)條件為pH7.0、29℃。這種細(xì)菌優(yōu)先利用淀粉和胰蛋白胨作為碳源。應(yīng)用領(lǐng)域生物防治鶴羽田戴爾福特菌在生物防治領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。例如,它可以通過噴施方法明顯減少致病菌對(duì)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(zhì),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(hù)鶴羽田戴爾福特菌對(duì)植物病害具有拮抗作用,能夠抑制多種植物病原菌的生長(zhǎng),從而保護(hù)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(kuò)展抑制率達(dá)64%。環(huán)境修復(fù)鶴羽田戴爾福特菌在環(huán)境修復(fù)方面也展現(xiàn)出巨大潛力。
蒙氏腸球菌(Enterococcus mundtii)是一種革蘭氏陽性、兼性厭氧的球形細(xì)菌,常以成對(duì)或短鏈排列。近年來,科研團(tuán)隊(duì)從健康動(dòng)物腸道中分離到一株編號(hào)為HCD01的蒙氏腸球菌,經(jīng)16S rRNA測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育分析,確認(rèn)其與模式菌株同源性高達(dá)99%以上,已被保藏于中國(guó)微生物菌種保藏中心,保藏號(hào)CGMCC No.31447。安全評(píng)價(jià)顯示,HCD01不含溶血素、凝膠酶等常見毒力基因,溶血試驗(yàn)呈陰性,且對(duì)小鼠臟器系數(shù)無不良影響,具備益生菌的先決條件。功能試驗(yàn)中,該菌能在pH 2~4的酸性環(huán)境及10% NaCl的高鹽環(huán)境中存活,表現(xiàn)出良好的耐酸耐鹽能力;同時(shí)可產(chǎn)生乳酸,使培養(yǎng)基pH在16小時(shí)內(nèi)由6.2降至5.5,抑制沙門氏菌和停乳鏈球菌等病原體的生長(zhǎng)。動(dòng)物試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),連續(xù)灌服HCD01的小鼠平均日增重提高,料重比下降,腸道絨毛結(jié)構(gòu)完整,且在沙門氏菌攻毒后,肺、肝及結(jié)腸病變明顯減輕,說明其既能促進(jìn)生長(zhǎng),又能緩解致病菌沾染造成的組織損傷。綜上,蒙氏腸球菌HCD01集安全、耐逆、產(chǎn)酸、抑菌、促生長(zhǎng)于一體,在替代抗生物質(zhì)的微生態(tài)制劑及畜牧養(yǎng)殖業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。野油菜黃單胞菌細(xì)胞呈直桿狀,單端極生鞭毛。在含糖的瓊脂培養(yǎng)基上菌落通常呈現(xiàn)黃色、光滑、粘性 。

地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)是一種革蘭氏陽性的芽孢桿菌,廣存在于土壤和植物根際中。它具有耐高溫、耐酸堿和耐鹽的特性,能夠在多種極端環(huán)境中生存。這種細(xì)菌不僅在自然界中發(fā)揮著重要作用,還在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)境修復(fù)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。農(nóng)業(yè)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,地衣芽孢桿菌是一種高效的生物肥料和生物防治劑。它可以分解有機(jī)肥料和土壤中的有機(jī)物,增加土壤中有益微生物的種類和數(shù)量,從而促進(jìn)土壤生態(tài)平衡的恢復(fù)。此外,地衣芽孢桿菌還能通過固氮、解磷和解鉀作用改良土壤肥力,其代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸能夠活化土壤中的難溶性養(yǎng)分。它還能分泌生長(zhǎng)素和赤霉素等植物,促進(jìn)植物根系的發(fā)育,提高作物的產(chǎn)量和抗逆性。例如,田間試驗(yàn)表明,接種地衣芽孢桿菌可以使玉米增產(chǎn)18%-25%,并提高作物對(duì)鹽堿和重金屬脅迫的耐受性。工業(yè)應(yīng)用地衣芽孢桿菌在工業(yè)生產(chǎn)中主要用于生產(chǎn)酶制劑,如α-淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶。這些酶在食品加工、紡織品處理和生物燃料生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。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(zhì)污漬??茖W(xué)家正給它植入耐旱、耐鹽基因,讓它在西北旱地也能結(jié)瘤。橄欖色硬膜鏈霉菌
從茶園到玉米地,再到防蚊孑孓的水塘,Bt用顯微鏡下的臂膀,為人類守住綠色豐收與清潔水源 。德曼鏈霉菌
擴(kuò)散芽孢桿菌(Bacillus diffusus)是芽孢桿菌屬里的“運(yùn)動(dòng)健將”。菌體桿狀、周生鞭毛,在瓊脂表面可形成迅速擴(kuò)展的薄膜狀菌落,24 h內(nèi)直徑達(dá)80 mm,故得名“diffusus”。其更適生長(zhǎng)溫度30–37 ℃,pH 6–9,耐干燥、耐紫外,芽孢可存活十年以上,為制劑化提供質(zhì)量特性。一、快速定殖菌株DSM 13271分泌大量胞外多糖,降低表面張力,使菌體在沙壤土中遷移速度提高3倍;與枯草芽孢桿菌復(fù)配,可形成“生物被膜”,優(yōu)先占據(jù)根際生態(tài)位,抑制病原菌入侵。二、廣譜抑菌擴(kuò)散芽孢桿菌產(chǎn)生diffusin脂肽,對(duì)番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎等病原菌抑菌帶寬達(dá)28 mm;溫室試驗(yàn)顯示,畝用200 g菌粉滴灌,黃瓜枯萎病指下降45 %,農(nóng)藥用量減少三分之一。三、促生提質(zhì)菌株IAA產(chǎn)量25 mg·L?1,溶磷2.9 mg·L?1,并產(chǎn)揮發(fā)性2,3-丁二醇,誘導(dǎo)玉米側(cè)根增30 %,吸磷量提20 %;新疆鹽堿地示范,冬小麥千粒重增1.5 g,產(chǎn)量提高8 %。四、工業(yè)酶潛力其耐堿蛋白酶在pH 10、50 ℃下活性比較高,已用于洗滌劑,低溫去污力提升25 %;胞外多糖乳化力強(qiáng),可作為鉆井泥漿降濾失劑,耐鹽達(dá)12 %。德曼鏈霉菌