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。產氣腸桿菌在適宜的培養基上生長良好，如在含有營養的瓊脂培養基上可以形成光滑、濕潤、圓形、凸起的菌落。解脂酸發光桿菌

冷解糖芽孢桿菌（Bacillus psychrosaccharolyticus）是芽孢桿菌屬的“低溫工匠”。菌體在10–40℃皆能生長，更適25–30℃；芽孢橢圓、中生，可耐干燥、耐紫外，貨架期長，為制劑化提供質量材料。其名字里的“解糖”源于強大的胞外酶系：淀粉酶、纖維素酶、瓊脂糖酶活性高，能把大分子碳源切成低聚糖，既供自己能量，也為周圍菌群“開糧倉”，成為低溫堆肥、海藻殘渣降解的先鋒。更難得的是它“抑菌+保水”雙技能。平板對峙試驗顯示，對黃瓜尖孢鐮刀菌、棉花立枯絲核菌、茄青枯拉爾氏菌等7種病原菌抑制率超50%，其中對黃瓜枯萎病原抑菌帶寬達8mm，抑制率80%以上。機理在于分泌環脂肽和胞外多糖：多糖成膜后降低葉片水分散失，同時吸附Pb2?、Cd2?、Cu2?，1h內對鉛吸附量可達50mg/g，為重金屬污染農田提供“微膠囊修復”。農業應用上，研究者將冷解糖芽孢桿菌HD-3與枯草、巨大、膠凍樣芽孢桿菌復配，再添海藻提取物、氨基酸和微量元素，制成有效活菌數2–10億/g、有機質20–40%的“復合微生物海藻肥料”。大田試驗中，白菜、番茄、棉花增產幅度均超30%，線蟲侵染率下降70%，農藥用量減少三成；在滴灌肥中添加1‰胞外多糖，玉米抗旱期延長7天，產量提高18%。菩提奇異球菌更妙的是，它能分解有機磷長鏈，釋放正磷酸供作物吸收，相當于給土壤配了“微肥”。

蟑螂埃希氏菌并非真“埃希氏菌”，而是2017年從美洲大蠊腸道里分離出的新種，學名Blattabacterium，卻與大腸桿菌同門，于是被昵稱為“蟑螂埃希氏菌”。它住在宿主脂肪體細胞內，像隨軍糧倉，把蟑螂吃剩的尿素、尿酸重新拆成氨，再摻進糖酵解中間物，合成10種必需氨基酸，回贈宿主。沒有它，蟑螂只能在高蛋白環境里長大；有了它，哪怕啃紙、啃膠水也能活得肥碩。科學家算過，一只雌蠊若缺菌，若蟲期延長一倍，產卵量掉七成。更有趣的是，菌體隨卵殼傳代，百萬年來與蟑螂共譜“垂直家譜”，演化出精簡的600kb基因組，幾乎丟掉所有外壁合成基因，把防御任務全交給宿主，自己專職“氮回收”。如今，實驗室嘗試用抗生物質“斷菌”，結果蟑螂像泄了氣的皮球，說明菌是害蟲活力的隱形引擎。小小蟑螂埃希氏菌，用顯微鏡下的齒輪，托住人類更討厭昆蟲的頑強生命，也為綠色控蟑提供新靶點：若能阻斷菌給氮，或許能讓廚房少一點深夜驚叫。

解淀粉芽孢桿菌是土壤里藏著的一把“生物刀”。它在營養充足時長成桿狀，一遇干旱、高溫便縮成厚壁芽孢，可耐沸水煮十分鐘、紫外曝曬三小時，十年后遇水仍能萌發。復蘇后，它先分泌α-淀粉酶、葡聚糖酶，把作物根際的淀粉、果膠切成低聚糖，搶得碳源，同時釋放表面活性素、伊枯草菌素等脂肽，像微型剪刀刺破病原菌膜，對白絹、枯萎、灰霉的抑制率超過七成；還能誘導植物開啟系統抗性，番茄未染病就先“武裝”葉片。溫室試驗顯示，每畝用兩百克菌粉拌基質，黃瓜枯萎率降四成，農藥少打一半，果實仍青亮。更妙的是，它能將難溶磷酸鈣轉化為有效磷，并分泌植物素前體，使玉米須根量增三成，畝產提8%。東北連作大豆田因它緩解“磷饑餓”，減少化肥施用量一成。如今，生物公司以玉米漿發酵罐培養，把芽孢制成可濕性粉劑，拌種、滴灌皆宜，保質期兩年，運輸不必冷鏈。科學家還在其基因組里插入耐鹽基因，讓它在西北鹽堿地也能萌發，為棄荒灘涂奪回糧田。解淀粉芽孢桿菌用肉眼看不見的臂膀，托住綠色農業的明天：讓農藥瓶少一個，飯碗多一粒，也讓板結的土地重新呼吸。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。

YPG培養基（Yeast Extract-Peptone-Glucose Medium）是酵母提取物-蛋白胨-葡萄糖培養基的簡稱，堪稱微生物實驗室的“快餐”。配方極簡：酵母粉5 g、蛋白胨10 g、葡萄糖20 g，補水至1 L，pH 6.2±0.2，無需調節即可滿足大多數菌、酵母及部分細菌的快速增殖需求。酵母粉提供B族維生素和微量元素，蛋白胨供給多肽與氨基酸，葡萄糖以高碳濃度啟動酵母發酵型代謝，短短12 h就能讓釀酒酵母OD???沖破1.0，是發酵工程與分子生物學過夜預培養的優先。若用于絲狀菌，只需降低葡萄糖至10 g，并加入微量元素液，28 ℃靜置2天，孢子產量可比PDA提高30%。YPG的另一優勢是“可鹽可甜”：補加15%甘油即成YPG/甘油，用于酵母感受態制備；添加2%瓊脂便是YPG平板，藍白斑篩選、轉化子計數兩不誤。實驗室里還流行“富氧版”——把葡萄糖提前115 ℃單獨滅菌，避免美拉德反應，培養液顏色淺，下游HPLC檢測有機酸無干擾。質量控制也輕松：高壓后若顏色發黃，說明葡萄糖與氨基酸高溫反應，可改用過濾除菌；室溫保存1周仍澄清，即可繼續使用。憑借組分明確、成本低廉、配制快速，YPG培養基已從傳統釀酒實驗室走向合成生物學、代謝工程與益生菌高密度發酵，成為微生物學家手中“養菌如泡茶”的經典底牌。侄子根瘤菌是土壤里的微型氮廠，直徑不過微米，卻能把天空搬上餐桌。法老嗜鹽堿單胞菌

土地鞘氨醇盒菌在降解多種有機污染物方面展現出明顯的潛力。解脂酸發光桿菌

無機磷細菌培養基（Inorganic Phosphorus Bacteria Medium）是專門用于篩選、計數和驗證具有“溶磷”功能微生物的合成培養基。其關鍵思路是“以難溶磷為磷源”：配方中不添加任何有機磷或磷，而用磷酸三鈣〔Ca?(PO?)?〕、磷灰石或磷酸鋁等難溶性無機磷酸鹽作為磷源；同時提供葡萄糖、蔗糖或甘露醇等碳源，以及硫酸銨或硝酸鈉作氮源，并輔以鎂、鉀、硫、微量元素和緩沖系統，pH 通常調至 6.8–7.2。只有能分泌有機酸、質子、酶類（如葡萄糖酸、甲酸、磷酸酶、植酸酶）的溶磷菌，才能將不溶性磷轉化為可溶的 PO?3?，供自身利用并在培養基上生長。培養基滅菌后呈乳白渾濁，傾注平板后表面略帶沉淀。接種土壤稀釋液或根際樣品，28 ℃培養 3–5 天，具有溶磷能力的菌落周圍會出現 2–10 mm 的透明暈圈——這是菌落分泌的酸或酶溶解磷酸三鈣所致，暈圈直徑與溶磷能力呈正相關。若需定量，可挑取暈圈明顯的單菌落，接入液體無機磷培養基，振蕩培養 7 天，用鉬銻抗比色法測定上清液中有效磷含量，計算溶磷率（mg P·L?1）與菌體生物量的比值，即可比較不同菌株的溶磷效率。解脂酸發光桿菌