轉(zhuǎn)化人參皂苷黃桿菌

紡錘形賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus fusiformis）是土壤里的“多面小鋼炮”。菌體直桿、常成鏈排列，革蘭氏陽性，周生鞭毛，可形成橢圓芽孢，耐干燥、耐酸堿，正面黃色、濕潤小菌落，易挑取，是實(shí)驗(yàn)室常見模式菌株。一、綠色防控菌株CGMCC No.28950對南方根結(jié)線蟲防效突出，盆栽試驗(yàn)蟲口密度降70 %；同步產(chǎn)蛋白酶、幾丁質(zhì)酶，破壞蟲卵壁，為蔬菜連作障礙提供化學(xué)殺線劑的替代方案。二、促生提質(zhì)該菌溶磷量達(dá)277 mg kg?1，解鉀能力明顯，可分泌IAA，使玉米、番茄根系增30 %，吸磷量提棚試驗(yàn)每畝滴灌200 g菌粉，番茄Vc含量提高12 %，糖酸比更協(xié)調(diào)，貨架期延長5天。三、環(huán)境修復(fù)貴州大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用菌株GZU-Lys01轉(zhuǎn)化煤矸石中難溶磷鉀為植物可吸收養(yǎng)分，制備微生物肥料；還能礦化固定垃圾焚燒底灰和尾礦中的Cd、Pb，吸附量分別達(dá)50 mg g?1與35 mg g?1，為礦區(qū)復(fù)墾提供低成本方案。四、工業(yè)酶潛力該菌產(chǎn)果膠酶活性高，可在25 ℃、pH 8條件下水解果膠，為果汁澄清、麻類脫膠提供低溫酶源；耐堿蛋白酶已在洗滌劑中試用，10 ℃下去污力提升30 %，節(jié)能20 %。隨著對解蛋白奇異球菌研究的不斷深入，其在生物技術(shù)、環(huán)境修復(fù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力將被進(jìn)一步挖掘。轉(zhuǎn)化人參皂苷黃桿菌

肉湯培養(yǎng)基（測磷細(xì)菌菌數(shù)）是一種把“富營養(yǎng)”與“溶磷篩選”合二為一的液體計(jì)數(shù)培養(yǎng)基。它在傳統(tǒng)牛肉膏蛋白胨肉湯基礎(chǔ)上進(jìn)行精簡：牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g提供碳氮和生長因子；磷源改為0.2 g難溶性磷酸三鈣，經(jīng)球磨過300目，懸于蒸餾水中呈乳白混懸液；pH調(diào)至7.0±0.2，分裝試管后121℃滅菌15 min，冷卻振蕩重懸即可接種。由于無瓊脂，培養(yǎng)基既保持肉湯的高營養(yǎng)促生優(yōu)勢，又以懸浮顆粒Ca?(PO?)?為“磷開關(guān)”，可同步完成溶磷功能驗(yàn)證和菌數(shù)測定，適用于土壤、根際或堆肥浸出液中溶磷菌群的快速評估。操作方法沿用比較大可能數(shù)（MPN）法：將樣品按10?1–10??梯度稀釋，各取1 mL加入含5 mL肉湯培養(yǎng)基的螺口管，每稀釋度3重復(fù)，28℃靜置培養(yǎng)48 h。溶磷菌生長使Ca?(PO?)?顆粒被酸溶解，培養(yǎng)液由乳白→局部透明→全管澄清，并伴隨菌膜形成；非溶磷菌雖可增殖，但培養(yǎng)基保持混濁無透亮。以“出現(xiàn)澄清+菌膜”為陽性管，查MPN表即可算出每克樣品的溶磷菌數(shù)，全程只需3天，比平板溶磷圈法縮短一半時(shí)間。質(zhì)量控制要點(diǎn)：滅菌后磷酸三鈣易沉降，使用前需渦旋混勻；若肉湯本身含磷（牛肉膏批次差異），可先用磷鉬藍(lán)法測可溶磷，超過5 mg L?1即棄用。乳糖擲孢酵母強(qiáng)壯類芽孢桿菌是一種極具潛力的益生菌，廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。

蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis，簡稱Bt）是土壤里走出的“生物導(dǎo)彈”。它在芽孢形成時(shí)同步合成伴胞晶體，內(nèi)藏δ-內(nèi)；當(dāng)鱗翅目幼蟲咬食葉片，晶體被堿性腸液溶肽插入中腸上皮，幾分鐘內(nèi)停止取食，芽孢乘虛進(jìn)入血腔，引發(fā)敗血癥，害蟲兩日后饑餓而亡 。田間每畝用200毫升Bt懸浮劑，可將菜青蟲、稻縱卷葉螟、玉米螟等130余種害蟲的種群壓到經(jīng)濟(jì)閾值以下，且對瓢蟲、蜜蜂幾乎無害 。因其安全無殘留，我國年產(chǎn)量已達(dá)3.5萬噸，覆蓋333萬公頃農(nóng)田，成為用量比較大的微生物殺蟲劑 ?？茖W(xué)家把Cry基因?qū)朊藁?、水稻，培育的Bt作物畢生自帶抗蟲盾，減少農(nóng)藥噴灑七成以上 。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 。

擴(kuò)散芽孢桿菌（Bacillus diffusus）是芽孢桿菌屬里的“運(yùn)動健將”。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 %。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(fù)機(jī)制方面具有重要價(jià)值。

異常嗜冷芽孢桿菌（Bacillus psychrodurans）是芽孢桿菌屬的“極地移民”。標(biāo)準(zhǔn)菌株能在-2 ℃緩慢增殖，更適生長溫度只15 ℃，比較高不超過30 ℃；芽孢可耐受-20 ℃反復(fù)凍融，是研究低溫適應(yīng)的模式菌之一。其細(xì)胞膜富含短鏈與支鏈脂肪酸，冷休克蛋白Csp持續(xù)表達(dá)，使核糖體和RNA在冰水中仍保持活性，為“零度工廠”提供分子基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)端，菌株L-4可分泌IAA 18 mg·L?1并溶出有機(jī)磷2.3 mg·L?1，4 ℃下仍使冬小麥根長增加25 %，返青期提前5天，分蘗數(shù)提高一成，相當(dāng)于給作物披上“生物羽絨服”。工業(yè)方面，它的耐冷蛋白酶已在洗滌劑中試用，10 ℃洗衣去污力提升30 %，節(jié)能20 %；低溫淀粉酶可將糖化溫度由60 ℃降至35 ℃，為寒區(qū)酒精發(fā)酵節(jié)約大量蒸汽。環(huán)境修復(fù)更彰顯其“冰雪技能”。菌株ANT-1在-5 ℃、10 %鹽度下60天降解柴油60 %，為極地溢油、寒區(qū)輸油管線泄漏提供原位生物修復(fù)方案；與冰藻共培養(yǎng)時(shí)，還能吸附Cd2?、Pb2?，吸附量分別達(dá)50 mg·g?1和35 mg·g?1，讓重金屬在冰層中被“凍結(jié)”并隨菌體沉降。未來，借助合成生物學(xué)，把異常嗜冷芽孢桿菌的“冷酶+冷激”模塊植入生產(chǎn)底盤，有望實(shí)現(xiàn)“零加熱”生物制造，讓微生物在冰水里也能為人類催化高值反應(yīng)。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%。紅色球形孢囊菌

強(qiáng)壯類芽孢桿菌作為一種益生菌，能夠調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，增強(qiáng)腸道屏障功能。轉(zhuǎn)化人參皂苷黃桿菌

格雷厄姆氏根瘤菌是豆科家族里更“挑剔”的房客，卻只認(rèn)花生這一位房東。它自帶“門禁卡”——特殊的Nod因子，能精細(xì)識別花生根毛分泌的染料木苷，兩者對接成功，根毛便卷曲成螺旋，把菌請進(jìn)“地下別墅”。隨后，細(xì)菌釋放信號，誘導(dǎo)根部細(xì)胞分裂，三天鼓出乳白根瘤，像給根系掛上微型氮肥廠。瘤內(nèi)氧氣被植物合成的豆血紅蛋白調(diào)到納摩級，固氮酶安全開工，將空氣中惰性的N?轉(zhuǎn)化為NH??，晝夜輸送給花生，畝產(chǎn)蛋白因此提升三成，農(nóng)戶少施20公斤尿素，卻多收一筐飽滿果仁。更妙的是，收獲后根瘤遺落田間，氮素緩慢釋放，后茬小麥吸氮量提高15%，土壤硝態(tài)淋失減少四成，地下水不再“又咸又綠”。如今，科研團(tuán)隊(duì)把菌液做成鋁箔袋裝，拌種即可，比化肥便宜三成，卻無污染；還植入耐旱基因，讓它在華北旱地也能結(jié)瘤。小小格雷厄姆氏根瘤菌，用微米之軀撬動綠色農(nóng)業(yè)，讓藍(lán)天少一縷煙，田里多一季香。轉(zhuǎn)化人參皂苷黃桿菌