明亮發光桿菌（Photobacterium phosphoreum）是一種革蘭氏陰性、好氧的桿狀細菌，屬于發光桿菌屬。這種細菌以其獨特的生物發光特性而聞名，泛分布于海洋環境中，尤其是在深海和冷水中。明亮發光桿菌的生物發光能力使其在微生物學、生態學和生物技術領域具有重要的研究和應用價值。生物發光機制明亮發光桿菌的生物發光是一種自然現象，由細菌體內的熒光素酶（luciferase）催化熒光素（luciferin）與氧氣反應產生光。這種發光過程不需要外部光源，也不產生熱量，是一種高效的冷光源。明亮發光桿菌的發光強度和顏色可以根據環境條件和細菌的生理狀態發生變化，通常發出藍綠色的光。生態角色在海洋生態系統中，明亮發光桿菌扮演著重要的角色。它們的生物發光能力可以幫助它們在黑暗的深海環境中進行交流、捕食和防御。例如，一些深海魚類利用明亮發光桿菌的發光來吸引獵物或配偶。此外，明亮發光桿菌還可以與其他海洋生物形成共生關系，如與某些軟體動物和甲殼類動物共生，為宿主提供光源。應用領域生物技術明亮發光桿菌的生物發光特性使其在生物技術領域具有廣泛的應用。例如，它被用作生物傳感器，用于檢測環境中的污染物和化學物質。青銅小單孢菌是產生抗生物質較多的一個屬，有的種還積累維生素B12。它們可以用真空冷凍干燥法獲取。摩氏摩根氏菌摩根亞種

糞產堿菌糞亞種（Alcaligenes faecalis subsp. faecalis）是一種革蘭氏陰性好氧桿菌，廣存在于土壤、水體及動物腸道中。這種細菌不僅在環境科學中有著重要的應用價值，還在醫學領域展現出獨特的特性。微生物特性糞產堿菌糞亞種的菌體呈粗長桿狀或球狀，尺寸范圍為（0.5×1.0）μm至（1.0×2.0）μm。它通過周鞭毛實現運動能力，更適生長溫度為30-37℃，pH范圍較廣（6.5-8.5），能在含檸檬酸鹽、尿素等多種培養基中生長。在無氮培養基中生長良好，接觸酶檢測呈陽性而氧化酶反應為陰性。環境應用糞產堿菌糞亞種在環境治理中表現出色。它能夠分解礦物鉀磷，釋放鉀元素，溶解難溶性磷化合物，為植物提供可吸收的養分。此外，該菌還能吸附水體中的鎘、鉛等重金屬，用于工業廢水處理。在硫化物降解方面，分離自雞糞的菌株JF9可高效氧化硫化氫（H?S），在比較好條件下Na?S去除率超94%。醫學特性糞產堿菌糞亞種是典型的條件致病菌，主要沾染免疫低下人群或接受侵入性操作的患者。它能引發尿路沾染、菌血癥和敗血癥等多種疾病。其毒力因子包括脂多糖（LPS）引發的炎癥反應、生物膜形成能力，以及部分菌株攜帶的金屬β-內酰胺酶（如NDM-1）導致的抗生物質耐藥性。摩氏摩根氏菌摩根亞種收獲后根瘤脫落，礦化釋氮，后茬玉米吸氮量提15%，土壤硝態淋失降四成，地下水不再喊“又咸又綠”。

德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus），通常被稱為保加利亞乳桿菌，是一種革蘭氏陽性、厭氧的乳酸菌。這種細菌在食品工業中具有極其重要的地位，尤其是作為酸奶制作的關鍵菌種，它為酸奶帶來了獨特的風味和質地。歷史與發現保加利亞乳桿菌更早于20世紀初由保加利亞科學家斯塔夫·格里戈羅夫發現。他從傳統的保加利亞酸奶中分離出了這種細菌，并發現其在酸奶發酵過程中起著關鍵作用。此后，保加利亞乳桿菌逐漸被廣泛應用于酸奶的工業化生產中，成為酸奶的靈魂菌種。生物特性保加利亞乳桿菌是一種嗜熱菌，更適生長溫度為42-45℃。它通過發酵乳糖產生乳酸，使牛奶的pH值降低，從而凝固成酸奶。這種細菌還能產生多種風味物質，如乙醛、酸等，賦予酸奶獨特的風味。此外，保加利亞乳桿菌還能抑制有害微生物的生長，延長酸奶的保質期。應用與益處在食品工業中，保加利亞乳桿菌主要用于酸奶的生產。它與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）共同發酵牛奶，形成酸奶特有的酸味和質地。這種組合不僅提高了酸奶的營養價值，還增強了其消化吸收性。酸奶中的乳酸菌能夠調節腸道菌群，促進消化，增強力，對維持人體健康具有重要作用。

酒窖片球菌（Pediococcus damnosus）是一種在釀酒工業中具有重要應用價值的微生物。它在發酵過程中對酒質和風味的形成起著關鍵作用，因此在科研和工業領域備受關注。生物學特性酒窖片球菌是一種革蘭氏陽性菌，具有耐酸性和耐酒精的特性，能夠在低pH值和高酒精濃度的環境中生存和繁殖。這種菌株在釀造過程中表現出良好的發酵能力，能夠在低溫條件下進行發酵，同時產生多種風味化合物，為酒類產品增添獨特的口感。工業應用酒窖片球菌在釀酒工業中具有重要的應用價值，尤其是在啤酒釀造中。它能夠在低溫下進行發酵，產生特殊的風味和香氣化合物，為啤酒的口感和風味貢獻重要成分。此外，酒窖片球菌對酒精和酸性環境的耐受性使其在釀酒過程中能夠有效抑制其他有害微生物的生長。培養與保存酒窖片球菌的培養條件如下：培養基：MRS培養基，成分包括酪蛋白胨、牛肉提取物、酵母提取物、葡萄糖、乙酸鈉、檸檬酸二胺、Tween 80、K?HPO?、MgSO?·7H?O、MnSO?·H?O、CaCO?和瓊脂。培養溫度：37℃。保存條件：斜面、穿刺菌和凍干粉應在4-10℃保存，甘油菌在-80℃保存。研究與開發酒窖片球菌在科研領域被用作研究微生物發酵機制的模型微生物之一。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 。

嗜氣芽孢桿菌（Bacillus aerophilus）是芽孢桿菌屬里的“氧氣狂熱者”，2004年隨以色列高空氣球首先被分離，可在0.8–21 % O?范圍內旺盛生長，更適氧分壓高于普通土壤芽孢桿菌2倍，故得名“嗜氣”。其菌落呈乳白色、邊緣卷發狀，革蘭氏陽性，具周生鞭毛，能形成橢圓芽孢，耐紫外、耐干燥，貨架期長達3年，為制劑化提供質量載體。在土壤復蘇后，嗜氣芽孢桿菌迅速啟動“三效機制”：①分泌吲哚乙酸（IAA）25 mg/L，刺激玉米、番茄根系增長30 %；②產蛋白酶、纖維素酶，分解作物殘體，釋放養分；③合成表面活性素、fengycin，對番茄青枯、辣椒疫霉抑菌帶寬達28 mm，且能誘導植物ISR，降低農藥用量40 %。田間試驗顯示，每畝用200 g菌粉（10? CFU/g）拌種，小麥返青期根際磷提高32 %，千粒重增1.8 g，產量提升8.5 %；在大棚番茄上，滴灌菌液可使灰霉病指下降45 %，果實Vc含量提高12 %，糖酸比更協調。工業端，嗜氣芽孢桿菌是“低溫酶工廠”。其耐有機溶劑蛋白酶在15 ℃、30 %乙醇中仍保持70 %活性，可用于洗滌劑；耐堿脂肪酶更適pH 10，適用于乳制品CIP清洗，節能20 %。因其安全無殘留，我國年產量已達3.5萬噸，覆蓋333萬公頃農田，成為用量大的微生物殺蟲劑 。Roseivivax lentus

科學家把Cry基因導入棉花、水稻，培育的Bt作物畢生自帶抗蟲盾，減少農藥噴灑七成以上 。摩氏摩根氏菌摩根亞種

維涅蘭德固氮菌（Azotobacter vinelandii）是一種革蘭氏陰性的好氧自生固氮菌，屬于固氮菌科。這種細菌以其獨特的固氮能力和氧保護機制，在農業、工業和環境科學中展現出巨大的應用價值。微生物特性維涅蘭德固氮菌是一種多形態桿狀細菌，直徑約2-4微米。它具有高呼吸速率，能夠通過快速消耗氧氣來保護對氧敏感的固氮酶。此外，該菌還能形成厚壁的孢囊，以抵抗干旱等逆境。其固氮酶復合體由鉬鐵蛋白和鐵蛋白組成，每固定1分子氮氣需消耗20-30分子ATP。固氮機制維涅蘭德固氮菌的固氮機制包括呼吸保護、構象保護和莢膜屏障。呼吸保護通過高代謝率快速消耗細胞內氧氣；構象保護則通過固氮酶與伴侶蛋白結合減少氧損傷；莢膜屏障則通過分泌多糖限制氧擴散。這種獨特的氧保護機制使其能夠在有氧環境下進行固氮作用，這在固氮菌中較為罕見。生態作用在生態系統中，維涅蘭德固氮菌通過固氮作用增加土壤氮含量，促進植物生長。它與植物根系（如小麥、玉米）松散聯合，分泌生長（如IAA），間接促進植物發育。這種固氮菌廣分布于土壤、植物根際等微環境中，是自然界中重要的游離氮固定生物。應用價值維涅蘭德固氮菌在農業中作為生物肥料，可減少化學氮肥的使用，提升可持續農業。摩氏摩根氏菌摩根亞種