蜂房類芽孢桿菌(Paenibacillus alvei)是一種革蘭氏陽性的細菌,因其在農業生物防治和植物生長促進方面的明顯效果而受到泛關注。這種細菌具有多種有益功能,包括產生植物生長、降解磷、產生纖維素酶以及抑制植物病原菌的生長。生物特性蜂房類芽孢桿菌的細胞呈桿狀,革蘭氏染色陽性,陰性或可變,以周生鞭毛運動。在膨大包囊內有橢圓形芽孢,在營養瓊脂上無可溶性色素。這種細菌是兼性厭氧或嚴格好氧的,更適生長溫度為30℃。農業應用植物生長促進蜂房類芽孢桿菌能夠產生吲哚乙酸(IAA),這是一種重要的植物生長,能夠促進植物根系的生長和發育。例如,蜂房類芽孢桿菌B1-33的IAA產量為11.2435 mg/L。此外,這種細菌還能降解磷酸三鈣,將其轉化為可溶性磷,從而提高土壤中磷的可用性,促進植物生長。病原菌抑制蜂房類芽孢桿菌在抑制植物病原菌方面表現出色。例如,蜂房類芽孢桿菌B1-33的菌落和發酵菌液能夠明顯抑制黃瓜枯萎病菌的菌絲生長,防治效果分別為69.09%和70.95%。此外,蜂房類芽孢桿菌ZJUB2011-1對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。其他應用蜂房類芽孢桿菌還被應用于防治馬鈴薯瘡痂病。在工業領域,奇異水螺菌的產酶能力和代謝產物也具有重要的應用價值。棕褐籃狀菌
奇異水螺菌(Aquaspirillum peregrinum)是一種在科研和應用領域備受關注的細菌。它屬于水螺菌屬,是一種革蘭氏陰性菌,泛存在于自然環境中。這種細菌因其獨特的生物學特性和潛在的應用價值,成為微生物研究中的重要對象。在科研領域,奇異水螺菌常被用作研究微生物生態、基因調控和代謝途徑的模型生物。其基因組已被測序,為分子生物學和生物技術研究提供了豐富的資源。這種細菌的代謝能力多樣,能夠適應不同的環境條件,使其成為研究細菌適應性和進化機制的理想對象。在應用方面,奇異水螺菌具有泛的潛力。它在生物降解和環境修復領域表現出色,能夠分解多種有機污染物,有助于凈化環境。此外,奇異水螺菌還被用于生物防治,其產生的物質可以抑制一些植物病原菌的生長,從而減少農藥的使用。在工業領域,奇異水螺菌的產酶能力和代謝產物也具有重要的應用價值。它能夠產生多種酶,如蛋白酶和纖維素酶,這些酶在食品加工和生物燃料生產中具有潛在用途。此外,其代謝產物在醫藥領域也有一定的研究價值。綜上所述,奇異水螺菌不僅在科研中具有重要的模型意義,還在生物降解、環境修復和生物防治等領域展現出巨大的應用潛力。渥太華慢生根瘤菌組蛋白樣蛋白緊緊包裹DNA,防止高溫斷裂;同時擁有一套高效熱休克蛋白(Hsp)系統,可快速修復變性蛋白。

煙酸芽孢桿菌(Bacillus niacini)是芽孢桿菌屬里的“維生素工匠”。20 世紀 90 年代由日本科學家在腐殖土中分離,因其能利用煙酸(維生素 B?)為碳氮源生長而得名。菌體桿狀、周生鞭毛,可形成橢圓芽孢,耐堿、耐干燥,更適 pH 8–9、溫度 30–37 ℃,在貧瘠土壤里依然繁殖迅速。首要本領是“分解頑固”。基因組編碼煙酸脫氫酶、6-羥基煙酸加氧酶等關鍵基因,可把腐殖質中的吡啶環打開,生成甲酸、酸和 NH?,既為自身供能,也為周圍微生物提供“開胃小菜”。在堆肥試驗中,接種 10? CFU/g 使稻草腐殖化度提高 25 %,堆體溫度 48 h 升至 65 ℃,纖維素降解率增加 30 %,堆肥周期縮短 7 天。第二技能是“促生抗逆”。菌株 IAEA 能分泌 IAA 12 mg/L,并溶出有機磷 2.8 mg/L,玉米根系增 28 %,葉綠素提高 1.8 SPAD;同時產生環脂肽,對番茄青枯、黃瓜枯萎抑菌帶寬達 24 mm,溫室防病效果 58 %,與多菌靈相當。工業端,煙酸芽孢桿菌是“綠色催化劑”。其煙酸酶可將煙酸一步轉化為 6-羥基煙酸,用于合成降壓藥尼群地平,底物轉化率 98 %,比化學路線減少三廢 70 %;耐熱淀粉酶在 60 ℃仍保持 85 % 活性,已用于洗滌劑,節能 20 %。
在微生物的龐大家族中,簡單芽孢桿菌(Bacillus simplex)以其獨特的生物學特性和廣泛的應用前景,逐漸成為科研人員關注的焦點。這種細菌不僅在自然界中扮演著重要的角色,還在工業、農業和醫療等領域展現出巨大的潛力。微生物特性簡單芽孢桿菌是一種革蘭氏陽性細菌,屬于芽孢桿菌屬。它能夠形成耐高溫、耐干燥的芽孢,這使得它在極端環境中具有很強的生存能力。簡單芽孢桿菌廣分布于土壤、水體和植物根際等環境中,是一種典型的環境微生物。環境修復的“利器”簡單芽孢桿菌在環境修復領域具有明顯的應用價值。它能夠分解多種有機污染物,如石油烴、多環芳烴和農藥殘留等。研究表明,簡單芽孢桿菌可以有效降解土壤中的石油烴,減少環境污染。此外,它還能夠通過生物修復技術,改善土壤質量,促進生態恢復。農業中的“益友”在農業領域,簡單芽孢桿菌同樣展現出巨大的潛力。它能夠促進植物生長,提高作物的抗逆性。通過產生植物生長和分解土壤中的有機物質,簡單芽孢桿菌可以改善土壤肥力,促進植物根系發育。此外,它還能夠抑制植物病原菌的生長,減少病害的發生。例如,簡單芽孢桿菌可以有效防治植物根腐病和枯萎病,提高作物產量和品質。土地鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis terrae)是一種具有重要環境修復潛力的微生物。

吉氏芽孢桿菌(Bacillus gibsonii)是芽孢桿菌屬中“耐熱兼耐堿”的新銳成員,2004年由德國學者從堆肥超溫區分離,命名源自菌種保藏家 Gibson 的姓氏。菌株呈桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,只適生長溫度 50–55 ℃,pH 8.5–9.5,能在 10 % Na?CO? 和 1 % 過氧化氫條件下存活,被視作“堿性酶工廠”的理想候選。一、耐熱耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉運蛋白(nhaA、nhaC)與碳酸酐酶,可將胞內多余 Na? 排出并維持 pH 穩態;芽孢富含鈣-吡啶二羧酸復合物,賦予其 100 ℃、30 min 的耐熱能力,為高溫高堿工業環境提供穩定催化劑。二、工業酶寶庫其耐堿普魯蘭酶只適 pH 9、70 ℃,可高效切割 α-1,6 糖苷鍵,用于淀粉糖化“一步法”,節省中和酸用量 20 %;耐堿木聚糖酶在 pH 10、65 ℃仍保持 85 % 活性,已用于紙漿漂白,減少氯用量 30 %,降低 AOX 排放;堿性蛋白酶則在 40 ℃、pH 11 條件下對血漬、奶漬去污力提升 35 %,為無磷洗滌劑增添綠色助劑。三、農業與環境菌株 TP-1 可產 IAA 12 mg·L?1 并溶磷 2.8 mg·L?1,使玉米根系增 25 %,吸磷量提 18 %;與秸稈復配堆肥,24 h 堆溫升至 65 ℃,纖維素降解率提高 28 %,堆肥周期縮短 6 d,殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。它是一種環境友好的方法,不需要使用大量的化學試劑,減少了對水資源的污染。DSM 19099
利用CRISPR-Cas9技術激起玫瑰鏈孢囊菌中的沉默基因簇,可以發現并生產新的抗生物質,如Auroramycin 。棕褐籃狀菌
解藻酸類芽孢桿菌(Bacillus alginolyticus)是一種革蘭氏陽性的海洋細菌,泛分布于海洋環境中,因其強大的降解藻酸能力而備受關注。這種細菌不僅在海洋生態系統的物質循環中發揮重要作用,還在工業和生物技術領域展現出巨大的應用潛力。生物特性解藻酸類芽孢桿菌是一種好氧菌,具有豐富的代謝途徑和強大的降解能力。它能夠分解藻酸,一種由褐藻產生的多糖,這使其在海洋生態系統中扮演著重要的分解者角色。此外,這種細菌還能夠分解多種有機物質,如蛋白質、淀粉和纖維素,展現出泛的底物適應性。海洋生態中的作用在海洋生態系統中,解藻酸類芽孢桿菌通過降解藻酸和其他有機物質,參與海洋中的碳循環和營養物質的再分配。它能夠將復雜的有機物質分解為簡單的無機物質,為其他海洋生物提供營養,維持海洋生態系統的平衡。工業應用生物降解解藻酸類芽孢桿菌的降解能力使其在工業廢水處理中具有重要應用。它能夠有效分解工業廢水中含有的有機污染物,減少廢水的化學需氧量(COD)和生物需氧量(BOD),從而降低對環境的污染。生物技術解藻酸類芽孢桿菌在生物技術領域也有廣泛應用。棕褐籃狀菌