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、降解磷、產(chǎn)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(xì)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(nèi)有橢圓形芽孢,在營養(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,更適生長溫度為30℃。農(nóng)業(yè)應(yīng)用植物生長促進(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,能夠促進(jìn)植物根系的生長和發(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。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,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(yīng)用蜂房類芽孢桿菌還被應(yīng)用于防治馬鈴薯瘡痂病。在工業(yè)領(lǐng)域,奇異水螺菌的產(chǎn)酶能力和代謝產(chǎn)物也具有重要的應(yīng)用價值。棕褐籃狀菌
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。它屬于水螺菌屬,是一種革蘭氏陰性菌,泛存在于自然環(huán)境中。這種細(xì)菌因其獨特的生物學(xué)特性和潛在的應(yīng)用價值,成為微生物研究中的重要對象。在科研領(lǐng)域,奇異水螺菌常被用作研究微生物生態(tài)、基因調(diào)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(xué)和生物技術(shù)研究提供了豐富的資源。這種細(xì)菌的代謝能力多樣,能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件,使其成為研究細(xì)菌適應(yīng)性和進(jìn)化機(jī)制的理想對象。在應(yīng)用方面,奇異水螺菌具有泛的潛力。它在生物降解和環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域表現(xiàn)出色,能夠分解多種有機(jī)污染物,有助于凈化環(huán)境。此外,奇異水螺菌還被用于生物防治,其產(chǎn)生的物質(zhì)可以抑制一些植物病原菌的生長,從而減少農(nóng)藥的使用。在工業(yè)領(lǐng)域,奇異水螺菌的產(chǎn)酶能力和代謝產(chǎn)物也具有重要的應(yīng)用價值。它能夠產(chǎn)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(chǎn)中具有潛在用途。此外,其代謝產(chǎn)物在醫(yī)藥領(lǐng)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(huán)境修復(fù)和生物防治等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)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(tǒng),可快速修復(fù)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(jì) 90 年代由日本科學(xué)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(lǐng)是“分解頑固”?;蚪M編碼煙酸脫氫酶、6-羥基煙酸加氧酶等關(guān)鍵基因,可把腐殖質(zhì)中的吡啶環(huán)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(jī)磷 2.8 mg/L,玉米根系增 28 %,葉綠素提高 1.8 SPAD;同時產(chǎn)生環(huán)脂肽,對番茄青枯、黃瓜枯萎抑菌帶寬達(dá) 24 mm,溫室防病效果 58 %,與多菌靈相當(dāng)。工業(yè)端,煙酸芽孢桿菌是“綠色催化劑”。其煙酸酶可將煙酸一步轉(zhuǎn)化為 6-羥基煙酸,用于合成降壓藥尼群地平,底物轉(zhuǎn)化率 98 %,比化學(xué)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(jié)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(xué)特性和廣泛的應(yīng)用前景,逐漸成為科研人員關(guān)注的焦點。這種細(xì)菌不僅在自然界中扮演著重要的角色,還在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域展現(xiàn)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(xì)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(huán)境中具有很強(qiáng)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(huán)境中,是一種典型的環(huán)境微生物。環(huán)境修復(fù)的“利器”簡單芽孢桿菌在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域具有明顯的應(yīng)用價值。它能夠分解多種有機(jī)污染物,如石油烴、多環(huán)芳烴和農(nóng)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(huán)境污染。此外,它還能夠通過生物修復(fù)技術(shù),改善土壤質(zhì)量,促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)。農(nóng)業(yè)中的“益友”在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,簡單芽孢桿菌同樣展現(xiàn)出巨大的潛力。它能夠促進(jìn)植物生長,提高作物的抗逆性。通過產(chǎn)生植物生長和分解土壤中的有機(jī)物質(zhì),簡單芽孢桿菌可以改善土壤肥力,促進(jìn)植物根系發(fā)育。此外,它還能夠抑制植物病原菌的生長,減少病害的發(fā)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(chǎn)量和品質(zhì)。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。

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(xué)者從堆肥超溫區(qū)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(jī)制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運蛋白(nhaA、nhaC)與碳酸酐酶,可將胞內(nèi)多余 Na? 排出并維持 pH 穩(wěn)態(tài);芽孢富含鈣-吡啶二羧酸復(fù)合物,賦予其 100 ℃、30 min 的耐熱能力,為高溫高堿工業(yè)環(huán)境提供穩(wěn)定催化劑。二、工業(yè)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(jié)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(nóng)業(yè)與環(huán)境菌株 TP-1 可產(chǎn) 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(fù)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(huán)境友好的方法,不需要使用大量的化學(xué)試劑,減少了對水資源的污染。DSM 19099
利用CRISPR-Cas9技術(shù)激起玫瑰鏈孢囊菌中的沉默基因簇,可以發(fā)現(xiàn)并生產(chǎn)新的抗生物質(zhì),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(xì)菌,泛分布于海洋環(huán)境中,因其強(qiáng)大的降解藻酸能力而備受關(guān)注。這種細(xì)菌不僅在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮重要作用,還在工業(yè)和生物技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)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(qiáng)大的降解能力。它能夠分解藻酸,一種由褐藻產(chǎn)生的多糖,這使其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的分解者角色。此外,這種細(xì)菌還能夠分解多種有機(jī)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素,展現(xiàn)出泛的底物適應(yīng)性。海洋生態(tài)中的作用在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,解藻酸類芽孢桿菌通過降解藻酸和其他有機(jī)物質(zhì),參與海洋中的碳循環(huán)和營養(yǎng)物質(zhì)的再分配。它能夠?qū)?fù)雜的有機(jī)物質(zhì)分解為簡單的無機(jī)物質(zhì),為其他海洋生物提供營養(yǎng),維持海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。工業(yè)應(yīng)用生物降解解藻酸類芽孢桿菌的降解能力使其在工業(yè)廢水處理中具有重要應(yīng)用。它能夠有效分解工業(yè)廢水中含有的有機(jī)污染物,減少廢水的化學(xué)需氧量(COD)和生物需氧量(BOD),從而降低對環(huán)境的污染。生物技術(shù)解藻酸類芽孢桿菌在生物技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。棕褐籃狀菌