海洋海棲菌

甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌是土壤里的“碳鏈煉金師”。它以甲醇、甲胺等一碳化合物為主食，卻能把這些常被忽視的小分子變成高值產(chǎn)物。菌體在含甲醇的培養(yǎng)基中迅速萌發(fā)，分泌甲醇脫氫酶，將有毒的甲醇先氧化為甲醛，再經(jīng)RuMP循環(huán)固定為果糖-6-磷酸，既獲得能量，又合成自身所需碳骨架。整套反應(yīng)在pH 7、30℃下效率比較高，甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)理論值的92%，遠(yuǎn)高于化學(xué)催化。更難得的是，它同時(shí)是一株“生物兵工廠”。在利用甲醇的同時(shí)，甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌能合成表面活性素、泛革素等脂肽，對黃瓜枯萎、辣椒疫霉、番茄青枯的抑菌帶寬達(dá)25-30毫米；其揮發(fā)性的3-甲基-1-丁醇、2-甲基吡嗪可誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性，使棉花黃萎病指下降40%。田間試驗(yàn)表明，每畝用200克菌粉滴灌，玉米根際甲醇天然濃度降低60%，植株葉綠素提高1.5個(gè)SPAD單位，產(chǎn)量增加8%，且農(nóng)藥使用量減少三成。工業(yè)端，科研團(tuán)隊(duì)把聚-γ-谷氨酸合成酶基因?qū)爰谆鶢I養(yǎng)型芽孢桿菌，使其在消耗甲醇的同時(shí)產(chǎn)出高黏度γ-PGA，可作為保水劑、絮凝劑或醫(yī)用敷料；5噸罐分批發(fā)酵，γ-PGA產(chǎn)量達(dá)25 g/L，成本比傳統(tǒng)谷氨酸發(fā)酵低20%。此外，其芽孢可耐沸水煮15分鐘、紫外照射兩小時(shí)，噴霧干燥存活率超過90%，為大規(guī)模制劑化提供了便利。小小格雷厄姆氏根瘤菌，用微米之軀撬動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)，讓藍(lán)天少一縷煙，田里多一季香。海洋海棲菌

Bushnell-Haas瓊脂（Bushnell-Haas Agar，簡稱BH瓊脂）是一種專為檢測環(huán)境微生物降解烴類能力而設(shè)計(jì)的合成培養(yǎng)基。其配方精簡而精細(xì)：以磷酸鉀緩沖對維持pH 7.0±0.2，硫酸銨提供氮源，氯化鈉、硫酸鎂與微量金屬鹽構(gòu)成基本離子環(huán)境，卻不含任何有機(jī)碳源。正這份“刻意為之的貧瘠”，使BH瓊脂成為篩選“吃油微生物”的黃金標(biāo)準(zhǔn)——只有當(dāng)培養(yǎng)皿中額外滴加柴油、石蠟或多環(huán)芳烴時(shí)，能利用這些烴類作為碳與能源的細(xì)菌、酵母乃至菌才會(huì)長出可見菌落，降解能力越強(qiáng)，菌落周圍出現(xiàn)透明暈圈的速度越快、直徑越大。自1940年代問世以來，BH瓊脂被廣用于石油污染土壤、海洋表面膜及工業(yè)廢水的微生物資源普查。研究人員只需將樣品勻漿涂布于表面覆有薄層原油的BH平板，28℃培養(yǎng)3–7天，即可依據(jù)菌落形態(tài)與暈圈初步分離高效降解株；再結(jié)合GC-MS測定殘余烴量，可在兩周內(nèi)完成從篩選到定量評價(jià)的完整流程。近年來，隨著極端環(huán)境研究升溫，BH配方被靈活調(diào)整：添加3% NaCl可分離耐海鹽烴降解菌；降低pH至4.5、補(bǔ)充Cu2?則用于勘查酸性礦山廢水中的耐重金屬菌。卡氏紅層孔菌木糖氧化無色桿菌氧化應(yīng)激特點(diǎn)：抗氧化有體系，酶類物質(zhì)協(xié)同，基因調(diào)控應(yīng)激，維持胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)。

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(dāng)春雨浸潤，休眠的它隨水流游向豆科稚嫩的根毛，像機(jī)敏的牧羊犬識(shí)別前列聲啼哭。雙方以化學(xué)密語互通：根分泌類黃酮，菌回贈(zèng)Nod因子，根毛收到暗號立刻蜷曲內(nèi)陷，把菌請進(jìn)“客廳”，并發(fā)出指令讓皮層細(xì)胞分裂，幾天便鼓出粉白瘤狀“育嬰室”。瘤內(nèi)氧氣被植物合成的血紅蛋白調(diào)到恰好，菌體也變形為膨大“類菌體”，固氮酶開始運(yùn)轉(zhuǎn)，把空氣中占七成卻極穩(wěn)定的N?裂成NH?，再經(jīng)谷氨酰胺合成酶轉(zhuǎn)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(dāng)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(nóng)民把菌劑與草木灰拌種，坡地扁豆畝產(chǎn)翻半，省錢買化肥，村里小學(xué)因此添了圖書角。更妙的是，菌渣富含多糖，能把沙粒粘成團(tuán)粒，三年后板結(jié)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。

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(jī)制由“吸附-代謝-固定”三級網(wǎng)絡(luò)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(dá)50mg/g，使湖南砷污染稻田兩年可溶砷下降45%，稻米增產(chǎn)15%，籽粒砷低于國標(biāo)一半。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)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(qiáng)拮抗作用，黃瓜枯萎盆栽防效58%，與多菌靈相當(dāng)，同時(shí)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(xiàng)。在水產(chǎn)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(zhuǎn)為氮?dú)庖莩觯?℃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。牙齦蛋白酶（Gingipains）是牙齦卟啉單胞菌在細(xì)胞內(nèi)合成并分泌到細(xì)胞外的一種胰蛋白酶樣半胱氨酸蛋白酶。

花園芽孢桿菌（Bacillus horti）更早從花園腐殖土中分離，因而得名。菌落奶白、邊緣整齊，桿狀細(xì)胞具周生鞭毛，能形成橢圓芽孢，耐堿、耐鹽、耐干燥，在pH 6–9、15–45℃范圍內(nèi)生長良好，是典型“環(huán)境通吃型”根際益生菌。一、防病降毒花園芽孢桿菌能分泌表面活性素、fengycin等環(huán)脂肽，破壞病原膜結(jié)構(gòu)，對立枯絲核菌、番茄青枯拉爾氏菌抑菌帶寬達(dá)26mm；同時(shí)產(chǎn)生芳基酰胺酶，降莠定、甲磺隆等堿性除草劑，土壤殘留量7d內(nèi)下降60%，為連作障礙田“”。二、促生提質(zhì)菌株IAA產(chǎn)量25mg/L，溶磷3.2mg/L，并產(chǎn)揮發(fā)性2,3-丁二醇，誘導(dǎo)黃瓜、生菜根系增30%，葉綠素提高2SPAD單位；大棚試驗(yàn)顯示，畝施200g菌粉可使番茄Vc增加12%，糖酸比更協(xié)調(diào)，貨架期延長4d。三、工業(yè)酶潛力其耐堿纖維素酶更適pH9、50℃，在洗衣液中仍保持80%活性，可替代化學(xué)去漬劑；低溫淀粉酶10℃下活力保留70%，為寒區(qū)洗碗粉節(jié)約能耗20%。四、未來展望借助合成生物學(xué)，將花園芽孢桿菌的降毒、促生、耐冷模塊植入枯草底盤，可構(gòu)建“一菌多效”工程菌，用于堿要害田、寒地蔬菜基地及城市綠化基質(zhì)，讓花園芽孢桿菌從“花園”走向更廣闊的大地。橙色隱孢囊菌是一種屬于隱孢囊菌屬，形態(tài)特征：革蘭氏陽性，菌絲分枝，基絲不斷裂。孢囊孢子可游動(dòng) 。嗜熱鏈球菌

青銅小單孢菌是需氧或微需氧菌，不抗酸。通常在20~45℃之間生長，NaCl耐受性范圍為1.5%~5%，。海洋海棲菌

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(xì)菌，在生物防治領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其獨(dú)特的生物特性以及高效的殺蟲機(jī)制使其成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學(xué)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(qiáng)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(shí)則進(jìn)入芽孢期，同時(shí)生成具有殺蟲作用的伴孢晶體。其生長周期分為營養(yǎng)細(xì)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(jī)制蠟冥亞種的殺蟲機(jī)制主要依賴于其產(chǎn)生的伴孢晶體蛋白（δ-內(nèi)）。當(dāng)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(xì)胞的特異性受體結(jié)合，破壞細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致細(xì)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(yīng)用領(lǐng)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(yīng)用。海洋海棲菌