褐球固氮菌(Azotobacterchroococcum)是一種革蘭氏陰性的好氧自生固氮菌,廣存在于土壤中,因其獨(dú)特的固氮能力和對土壤肥力的貢獻(xiàn)而備受關(guān)注。這種細(xì)菌不僅在農(nóng)業(yè)中具有重要應(yīng)用價(jià)值,還在環(huán)境科學(xué)和微生物學(xué)研究中展現(xiàn)出獨(dú)特的地位。微生物特性褐球固氮菌是一種球形或近球形的細(xì)菌,直徑約為2-5微米。它具有多層莢膜,能夠保護(hù)細(xì)胞免受外界環(huán)境的影響。這種細(xì)菌是好氧菌,更適生長溫度為25-30℃,更適pH值為7.0-7.5。其菌落呈圓形、光滑、濕潤,顏色為棕色或褐色,這是由于其細(xì)胞內(nèi)含有大量的類胡蘿卜素。固氮機(jī)制褐球固氮菌的固氮機(jī)制非常獨(dú)特。它能夠通過固氮酶將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨,從而為植物提供可利用的氮源。固氮酶對氧非常敏感,而褐球固氮菌通過高呼吸速率和莢膜保護(hù)機(jī)制,能夠在有氧環(huán)境中進(jìn)行固氮作用。這種固氮能力使其在土壤中具有重要的生態(tài)功能,能夠提高土壤中的氮含量,促進(jìn)植物生長。農(nóng)業(yè)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,褐球固氮菌是一種重要的生物肥料。它能夠通過固氮作用增加土壤中的氮含量,減少對化學(xué)氮肥的依賴,從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性。霍氏腸桿菌觸酶試驗(yàn)陰性,分解甘露醇,不分解阿拉伯糖,膽汁七葉苷試驗(yàn)陽性,在含6.5% NaCl的肉湯中生長。淡青鏈霉菌
星形斯塔普氏菌(Stappia stellulata)是一種革蘭氏陰性、好氧、中度嗜鹽的桿狀細(xì)菌,因其獨(dú)特的生物學(xué)特性和潛在的環(huán)境修復(fù)能力而備受關(guān)注。這種細(xì)菌更初從海洋沉積物中分離出來,具有泛的底物代謝能力。生物特性星形斯塔普氏菌的菌落呈乳黃色,表面光滑,不透明,邊緣向外逐漸變薄,不規(guī)則,無暈環(huán),菌落形態(tài)大小約為1mm。它在多種培養(yǎng)基上都能生長,如2216E培養(yǎng)基和MA培養(yǎng)基。此外,這種細(xì)菌的16S rRNA基因序列與其他模式菌株的相似性高達(dá)99.77%,顯示出其高度的遺傳穩(wěn)定性。降解能力星形斯塔普氏菌在降解有機(jī)污染物方面表現(xiàn)出色。研究表明,它能夠降解多環(huán)芳烴(PAHs)等難降解的有機(jī)化合物。此外,它還能降解石油烴和柴油等烷烴類物質(zhì),這使其在環(huán)境修復(fù)和污染物處理方面具有巨大的應(yīng)用潛力。例如,從十溴聯(lián)苯醚富集菌群中分離出的星形斯塔普氏菌,顯示出對這類持久性有機(jī)污染物的降解能力。環(huán)境應(yīng)用星形斯塔普氏菌的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),能夠在多種極端環(huán)境中生存,如高鹽度的海洋環(huán)境。這種特性使其在處理海洋污染和工業(yè)廢水方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。例如,它可以在高鹽度的海水中降解石油烴,有助于減少石油泄漏對海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞。藏羚羊鏈球菌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。

克勞氏芽孢桿菌(Bacillus clausii)是芽孢桿菌屬中的“耐堿”,1915年由意大利克勞氏從堿性土壤中分離,菌體桿狀、周生鞭毛,可在 pH 8–10.5、鹽 0–12 % 的條件下旺盛生長,芽孢能耐受 100 ℃ 沸水 30 min,是研究極端堿適應(yīng)的模式菌之一。一、耐堿機(jī)制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(nhaC、mnh)與碳酸酐酶,可將胞內(nèi)多余 Na? 泵出并維持 pH 穩(wěn)態(tài);細(xì)胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸,膜脂分支化程度高,為高溫高堿酶的高效表達(dá)提供穩(wěn)定平臺(tái)。二、工業(yè)酶寶庫其耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃ 仍保持 90 % 活性,已用于無磷洗滌劑,血漬、奶漬去污力提升 30 %;耐堿淀粉酶更適 pH 9、90 ℃,可在紡織退漿中省略中和步驟,節(jié)能 15 %;耐堿木聚糖酶用于紙漿漂白,氯用量減少 30 %,降低可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)排放。三、農(nóng)業(yè)與環(huán)境菌株 SIN 可產(chǎn) IAA 15 mg·L?1 并溶磷 2.6 mg·L?1,使玉米根系增 28 %,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 30 %,堆肥周期縮短 6 d。耐堿特性使其在 pH 9 的蘇打鹽堿土中仍能定殖,水稻產(chǎn)量增加 10 %。
短短芽孢桿菌(Bacillus brevis)是一種革蘭氏陽性的芽孢桿菌,以其強(qiáng)大的代謝能力和獨(dú)特特性,在微生物學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起了廣關(guān)注。這種細(xì)菌具有形成耐高溫、耐干燥的芽孢的能力,使其在不利環(huán)境中能夠長期存活。生物學(xué)特性短短芽孢桿菌是一種短桿狀的細(xì)菌,具有周生鞭毛,能夠通過芽孢形成在極端環(huán)境下生存。其更適生長溫度通常在30-40℃之間,生長pH范圍較廣,一般在6.0-8.0之間。這種細(xì)菌以其豐富的代謝產(chǎn)物和多樣的生理功能而聞名,包括抗生物質(zhì)、蛋白酶和表面活性劑的產(chǎn)生。工業(yè)應(yīng)用短短芽孢桿菌在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用,尤其是在抗生物質(zhì)和酶制劑的生產(chǎn)方面。它能夠合成多種抗生物質(zhì),如短桿菌肽(Bacitracin),這是一種重要的抗菌劑,廣用于治細(xì)菌沾染。此外,短短芽孢桿菌還能產(chǎn)生多種工業(yè)用酶,如蛋白酶和淀粉酶,這些酶在食品加工、洗滌劑和紡織品工業(yè)中具有廣泛應(yīng)用。農(nóng)業(yè)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,短短芽孢桿菌也展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值。它能夠產(chǎn)生多種植物生長,促進(jìn)植物生長和發(fā)育。此外,這種細(xì)菌還具有生物防治的潛力,能夠抑制土壤中的有害菌,減少植物病害的發(fā)生。青銅小單胞菌通常分布在土壤或湖底泥土中,堆肥和廄肥中也不少,約有30多種,是產(chǎn)生抗生物質(zhì)較多的一個(gè)屬 。

高島氏膠珊瑚菌(Holtermanniella takashimae)是近年來備受關(guān)注的珍稀膠質(zhì)菌,隸屬于銀耳目,因日本學(xué)者高島首先分離而得名。它通體晶瑩剔透,狀若海底珊瑚,色澤由純白到淡黃,質(zhì)地柔軟富有彈性,曬干后收縮成輕薄菌片,復(fù)水即恢復(fù)原有形態(tài)。該菌多生長在海拔500至1500米、濕潤涼爽的常綠闊葉林中,常與殼斗科植物形成淺層菌根,對酸性土壤和空氣潔凈度要求極高,故又被視為森林健康的指示物種。成分分析顯示,高島氏膠珊瑚菌的粗蛋白含量可達(dá)干重的55%,氨基酸組成均衡,富含賴氨酸、蘇氨酸等人體必需氨基酸;其特有的大分子β-葡聚糖與酸性雜多糖具有明顯的免疫啟動(dòng)與抗氧化活性,能明顯提升實(shí)驗(yàn)動(dòng)物巨噬細(xì)胞的吞噬能力,對自由基DPPH的率高于常見銀耳20%以上。此外,菌體中鈣、鐵、鋅等微量元素及維生素B1、B2、D前體含量亦居食用菌前列,為開發(fā)天然營養(yǎng)補(bǔ)充劑提供了質(zhì)量原料。在傳統(tǒng)食用方式上,高島氏膠珊瑚菌以清燉、冰糖羹、菌菇火鍋更為常見。其膠質(zhì)豐厚,久煮不爛,口感滑潤,可吸附湯汁精華,入口帶淡淡堅(jiān)果香。現(xiàn)代食品科技則將其超微粉添加到面包、酸奶或植物飲料中,既提升膳食纖維含量,又賦予產(chǎn)品獨(dú)特爽滑口感。解硫胺素類芽孢桿菌作為一種多功能的微生物,具有泛的應(yīng)用前景。烏茲別克斯坦長西氏酵母
牙齦卟啉單胞菌的脂多糖(LPS)具有廣的生物學(xué)活性,被認(rèn)為是革蘭氏陰性菌的主要毒力因子之一。淡青鏈霉菌
野油菜黃單胞菌錦葵致病變種(Xanthomonas campestris pv. malvacearum)是一種重要的植物病原菌,主要引起錦葵科植物的病害。這種細(xì)菌屬于黃單胞菌屬,是一種革蘭氏陰性菌,具有短桿狀形態(tài),單極生鞭毛,能夠通過氣孔或傷口侵入植物。病害癥狀與致病機(jī)制錦葵致病變種主要通過III型分泌系統(tǒng)分泌多種效應(yīng)蛋白,這些蛋白能夠干擾植物的免疫反應(yīng),從而促進(jìn)病菌的侵染和繁殖。這種菌引起的病害主要表現(xiàn)為葉片上出現(xiàn)病斑,癥狀包括葉片變黃、褐色或出現(xiàn)水浸狀病斑,嚴(yán)重影響植物的生長和產(chǎn)量。病害傳播與發(fā)生條件該病菌主要通過種子、病殘?bào)w以及土壤進(jìn)行傳播,尤其在高濕度和適溫條件下發(fā)病更為嚴(yán)重。種子帶菌是病害傳播的主要方式之一,因此種子處理是控制病害發(fā)生的重要措施。防治方法針對野油菜黃單胞菌錦葵致病變種引起的病害,主要的防治方法包括:種子處理:使用溫水(55℃)浸種20分鐘,或者用福美雙等藥劑拌種。輪作與抗病品種:避免在病田連作,選用抗病品種,減少病害的發(fā)生。化學(xué)防治:在發(fā)病初期使用農(nóng)用鏈霉素、氫氧化銅等藥劑進(jìn)行噴霧,每隔7-10天噴一次,連續(xù)噴2-3次。淡青鏈霉菌