热红短芽孢杆菌

丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）是一种革兰氏阳性的厌氧细菌，因其在生物合成、丁醇等重要有机溶剂方面的重要作用而备受关注。这种细菌的发酵过程（AB发酵）具有独特的代谢转变机制，从产酸阶段到产溶剂阶段的转变受到pH等多种因素的调控。代谢机制丁醇梭菌的代谢过程可以分为两个阶段：产酸阶段和产溶剂阶段。在产酸阶段，细菌将葡萄糖转化为乙酸和丁酸等有机酸，导致发酵液pH下降。当pH下降到一定程度时，细菌进入产溶剂阶段，将有机酸重新转化为、丁醇和乙醇等溶剂。这一过程涉及多个代谢分支点和关键酶，如乙酰乙酰辅酶A转移酶和乙醛/醇脱氢酶。工业应用丁醇梭菌在工业生产中具有重要地位，尤其是在生物合成和丁醇方面。丁醇是一种重要的有机溶剂，广泛应用于塑料、橡胶、涂料等行业。通过优化发酵条件，如pH值和营养物质的供应，可以提高丁醇的产量。例如，研究表明，适量的糖过剩有助于丁醇梭菌将代谢流向丁醇合成途径调节。基因组学与代谢工程近年来，基因组学和代谢工程的发展为丁醇梭菌的研究和应用提供了新的机遇。这种芽孢杆菌能够分泌多种酶，如果胶酶、纤维素酶和木质素酶等。热红短芽孢杆菌

拟近缘鞘孢菌（Chalara pseudoaffinis）是子囊菌门、盘菌亚纲、囊菌目下的丝状菌，更早在中国内蒙古阿尔山杜鹃湖湖水中被分离得到 。菌落灰白色，基质菌丝发达，可形成瓶梗式分生孢子器，产椭圆形分生孢子，需氧、耐低温，4 ℃仍可缓慢生长，适合作为冷链环境研究模型 。生态功能方面，该菌能分泌一系列细胞壁降解酶，可分解落叶与植物残体中的纤维素和半纤维素，促进有机质矿化，为水体微生物提供碳源 。初步试验表明，其培养滤液对灰霉、菌核等植物病原菌具有拮抗活性，抑菌圈直径15–20 mm，同时可产生几丁质酶，破坏线虫卵壳，盆栽试验使番茄根结线虫侵染率下降40 %，显示出开发低温生防制剂的潜力 。工业应用上，拟近缘鞘孢菌的低温酶系活性突出，10 ℃条件下纤维素酶和β-葡萄糖苷酶仍保持70 %以上活力，可用于冷链废弃物降解、低温洗涤或纸浆漂白，节能20 %并减少高温处理成本 。此外，其耐冷特性使其成为教学与科研中常用的“冷链模式菌”，高校常利用其进行低温生长、酶学及系统发育实验，安全等级为四类，操作简便 。佐氏库特氏菌假普通链孢囊菌在燕麦粉酵母精琼脂（30℃）上，气丝呈现淡粉色，基丝反面淡褐色，可溶色素为淡黄褐色。

绿色绿芽菌（Blastochloris viridis）是一株绿色、能出芽的光合细菌，隶属α-变形菌纲芽生绿菌属。菌体圆形至卵圆，具极生鞭毛，可活跃游动；革兰氏阴性，无芽孢，不形成芽孢链，通过不对称出芽繁殖，是光合菌中少见的“芽殖型”。它的培养物呈橄榄绿至翠绿，源于细菌叶绿素b与类胡萝卜素的组合，吸收波段集中在700-900 nm近红外区，可在弱光或近红外环境中进行不产氧光合，为光能异养生长提供优势。更适生长温度30℃，pH 6.8-7.5，盐度0-6%，兼性微好氧，黑暗条件下也能缓慢呼吸增殖，适应淡水到河口多种生境。绿色绿芽菌的光合内膜为囊泡状，含Q-8、Q-10、MK-7、MK-9等醌类，G+C mol% 66-71，系统发育与红游动菌属更接近。其反应中心结构与电子传递链已被解析，是研究光能转化和人工光合器件的模型生物。应用方面，菌株ATCC 19567常用于教学与科研；因其能利用低级脂肪酸和多种有机酸，也被探索用于高浓度有机废水处理，可在光照厌氧反应器中同步去除COD并回收单细胞蛋白，为“光合-净水-资源”一体化提供新思路。随着合成生物学发展，绿色绿芽菌的细菌叶绿素b合成基因簇已被克隆，为构建近红外驱动细胞工厂奠定了遗传基础。

苏云金芽孢杆菌蜡冥亚种（Bacillus thuringiensis subsp. galleria）是一种重要的昆虫病原细菌，在生物防治领域有着广泛的应用。其独特的生物特性以及高效的杀虫机制使其成为现代农业和环境科学中不可或缺的微生物资源。生物特性苏云金芽孢杆菌蜡冥亚种是一种革兰氏阳性的芽孢杆菌，具有形成孢子的能力，这种孢子能够在不利的环境条件下存活，展现出强大的耐受性。在营养丰富条件下，它能产生杀虫蛋白，而在营养不良时则进入芽孢期，同时生成具有杀虫作用的伴孢晶体。其生长周期分为营养细胞分裂期和芽孢期，前者产生杀虫蛋白，后者形成耐逆境的芽孢和伴孢晶体。杀虫机制蜡冥亚种的杀虫机制主要依赖于其产生的伴孢晶体蛋白（δ-内）。当害虫取食含有苏云金芽孢杆菌蜡冥亚种的植物或制剂后，伴孢晶体在害虫肠道的碱性环境中被蛋白酶降解，释放出活性的。这些与害虫中肠上皮细胞的特异性受体结合，破坏细胞膜的完整性，导致细胞破裂、肠道麻痹，更终使害虫因饥饿和败血症死亡。其杀虫范围广，对多种鳞翅目、双翅目等害虫均有效。应用领域农业生产苏云金芽孢杆菌蜡冥亚种在农业生产中作为生物农药广泛应用。这种细菌不仅在科学研究中备受关注，还在工业、农业和医药等领域展现出巨大的应用前景。

盐反硝化枝芽孢杆菌（Virgibacillus halodenitrificans）是芽孢杆菌科中兼具“嗜盐”与“反硝化”双重技能的稀有物种。模式菌株 ATCC 49067 分离自法国太阳能盐场，可在 2–23 % NaCl、10–45 °C 范围内生长，更适盐度 3–7 %、pH 7.4–7.5，细胞壁含 meso-DAP，肽聚糖厚且膜脂分支，赋予其耐高渗与碱胁迫的能力。一、盐中反硝化该菌携带完整的 narG/napA-nirK-nor-nosZ 基因簇，能在 3–12 % 盐度下将 NO₃⁻ 依次还原为 N₂，并同步积累四氢嘧啶作为相容溶质，既完成脱氮又抵御渗透冲击。实验室摇瓶试验显示，盐度 8 % 时其对 NO₃⁻-N 去除率仍达 90 % 以上，N₂O 释放量低于检测限，为高盐废水生物脱氮提供了“零碳源”方案。二、油田与暗管应用菌株 WH-6 被制成“热-盐双耐”菌剂，在 55–80 °C、0.5–3.5 % NaCl 的采出水体系中，通过优先利用 NO₃⁻ 作电子受体，抑制硫酸盐还原菌活性，使 H₂S 产量下降 70 %，延长注水井管柱寿命。同时，含该菌的清淤剂与多孔沸石复配，用于盐碱地暗管排盐，一年后盐水收集率提高 35 %，出口浑浊度降至 4.7 mg L⁻¹，明显缓解因泥沙堵塞造成的维护难题。三、农业与生态修复在 1 % 盐度盆栽中，接种 10⁷ CFU g⁻¹ 土壤，可使生菜根际钾提高 20 %，硝酸盐含量下降 15 %，产量增 12 %。

变异棒杆菌是G+杆菌，染色不均匀，具有异染颗粒，排列不规则，常呈L、V、Y、歪斜的栅栏状 。热红短芽孢杆菌

威氏芽孢杆菌是土壤里低调的“多面手”。它先以杆状活菌在根际游弋，一遇干旱、高温便迅速缩成厚壁芽孢，可耐沸水煮十分钟、紫外曝晒两小时，仍能在十年后遇水萌发。植保学家把它当“杀菌剂”：芽孢复苏后分泌表面活性素、伊枯草菌素，像微型剪刀刺破病原菌膜，对白绢、根腐、灰霉的抑制率超七成；同时诱导植物开启系统抗性，番茄未染病就先“武装”叶片。温室试验显示，每亩用两百克菌粉拌基质，黄瓜枯萎率降四成，农药少打一半，果实仍青亮。更妙的是，它能分解有机磷长链，释放正磷酸供作物吸收，相当于给土壤配了“微肥”。东北大豆连作田因它缓解“磷饥饿”，亩产增8%。如今，生物公司以玉米浆发酵罐培养，把芽孢制成可湿性粉剂，拌种、滴灌皆宜，保质期两年，运输不必冷链。科学家还在其基因组里插入耐盐基因，让它在西北盐碱地也能萌发，为弃荒滩涂夺回粮田。小小威氏芽孢杆菌，用微米之躯守护绿色丰收，让农药瓶少一个，饭碗多一粒。热红短芽孢杆菌