黄暗青霉

硬结节杆菌（Arthrobacter scleromae）是一种革兰氏阳性的细菌，属于节杆菌属（Arthrobacter），以其独特的生物特性和生态分布而受到关注。生物特性硬结节杆菌的细胞形态为短杆状，多聚排列，无芽孢，无荚膜。其菌落呈圆形，表面光滑湿润，颜色为白色。这种细菌为异养型生物，生长过程中需要氧气，不需光照。它具有过氧化氢酶活性，不运动，不形成孢子。硬结节杆菌的生长温度范围为15-37℃，更适生长温度为25-30℃，pH值适应范围为6.0-9.0，更适pH值为7.0。生态分布硬结节杆菌泛分布于土壤中，尤其是在北极等寒冷地区。这种细菌的耐低温特性使其能够在极端环境中生存，展现出良好的生态适应性。与宿主的关系硬结节杆菌主要存在于土壤中，与植物根系形成共生关系，有助于植物吸收养分和抵抗病害。此外，它还能够分解土壤中的有机物质，促进物质循环。应用领域环境修复硬结节杆菌具有降解多种有机污染物的能力，如邻苯二甲酸酯（PAEs），这使其在环境修复中具有重要应用价值。例如，硬结节杆菌C21能够在以邻苯二甲酸酯为碳源和能源的无机盐培养液中生长繁殖，并高效降解DMP、DBP和DEHP等化合物。科研与教学硬结节杆菌的主要用途是科研和教学。同时释放挥发性 2,3-丁二醇，启动植物 ISR 信号，使叶片过氧化物酶活性提高 1.8 倍，达到“未病先防”。黄暗青霉

吉氏芽孢杆菌（Bacillus gibsonii）是芽孢杆菌属中“耐热兼耐碱”的新锐成员，2004年由德国学者从堆肥超温区分离，命名源自菌种保藏家 Gibson 的姓氏。菌株呈杆状、革兰氏阳性，可形成椭圆芽孢，只适生长温度 50–55 ℃，pH 8.5–9.5，能在 10 % Na₂CO₃ 和 1 % 过氧化氢条件下存活，被视作“碱性酶工厂”的理想候选。一、耐热耐碱机制基因组编码多拷贝 Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白（nhaA、nhaC）与碳酸酐酶，可将胞内多余 Na⁺ 排出并维持 pH 稳态；芽孢富含钙-吡啶二羧酸复合物，赋予其 100 ℃、30 min 的耐热能力，为高温高碱工业环境提供稳定催化剂。二、工业酶宝库其耐碱普鲁兰酶只适 pH 9、70 ℃，可高效切割 α-1,6 糖苷键，用于淀粉糖化“一步法”，节省中和酸用量 20 %；耐碱木聚糖酶在 pH 10、65 ℃仍保持 85 % 活性，已用于纸浆漂白，减少氯用量 30 %，降低 AOX 排放；碱性蛋白酶则在 40 ℃、pH 11 条件下对血渍、奶渍去污力提升 35 %，为无磷洗涤剂增添绿色助剂。三、农业与环境菌株 TP-1 可产 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 %；与秸秆复配堆肥，24 h 堆温升至 65 ℃，纤维素降解率提高 28 %，堆肥周期缩短 6 d，杀灭病原菌和杂草种子效果明显。黑岛喜盐芽孢杆菌鲑色野野村氏菌革兰氏阳性，基丝和气丝极多分枝。气丝上产生钩状、螺旋形或直孢子链，孢子表面光滑或有疣。

在微生物的世界里，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种极为重要的细菌。它泛存在于土壤、水体、空气以及植物根际等多种自然环境中，因其强大的适应能力和多样的生物学特性，被广泛应用于农业、工业、医药以及环境保护等多个领域，堪称大自然的“守护者”。枯草芽孢杆菌更明显的特性之一是其能够形成芽孢。芽孢是一种高度耐逆的结构，能够在极端环境条件下（如高温、干燥、紫外线辐射等）保持细菌的活性，使其能够在不利的环境中存活并等待适宜的条件重新复苏。这种特性使得枯草芽孢杆菌在自然环境中具有极强的生存能力，也为其在工业和农业中的应用提供了便利。在农业领域，枯草芽孢杆菌是一种理想的生物肥料和生物防治剂。它能够分泌多种植物生长，如吲哚乙酸、赤霉素等，这些可以促进植物的生长和发育，提高农作物的产量和品质。此外，枯草芽孢杆菌还具有强大的抗生物质能力。它能够产生多种抗生物质物质，如枯草菌素、多粘菌素等，这些物质可以有效抑制植物病原菌的生长，从而减少病害的发生。例如，在蔬菜种植中，枯草芽孢杆菌可以有效防治霜霉病、枯萎病等多种病害，减少化学农药的使用，保护生态环境。在工业领域，枯草芽孢杆菌同样发挥着重要作用。

嗜碱芽孢杆菌（Bacillus alcalophilus）是芽孢杆菌属的“高碱”。菌体杆状、周生鞭毛，能在 pH 9–11 的极端碱性环境中旺盛生长，芽孢可耐 100 ℃ 沸水 30 min，是研究碱适应与工业酶的模式菌株。一、耐碱机制基因组编码多拷贝 Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白（nhaA、nhaC）和碳酸酐酶，将胞内多余 Na⁺ 泵出并维持 pH 稳态；细胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸，膜脂分支化程度高，为高温高碱酶表达提供稳定平台。二、工业酶宝库其耐碱淀粉酶更适 pH 10、90 ℃，用于纺织退浆可省略中和步骤，节能 15 %；耐碱蛋白酶在 pH 11、40 ℃仍保持 90 % 活性，已列入无磷洗涤剂，血渍、奶渍去污力提升 30 %；耐碱木聚糖酶用于纸浆漂白，氯用量减少 30 %，降低可吸附有机卤化物（AOX）排放。三、农业应用菌株 AB-10 产 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 %；与秸秆复配堆肥，24 h 堆温升至 65 ℃，纤维素降解率提高 30 %，堆肥周期缩短 7 d，杀灭病原菌和杂草种子效果明显。四、环境修复胞外多糖能吸附 Cd²⁺、Pb²⁺，吸附量分别达 50 mg·g⁻¹ 与 35 mg·g⁻¹；在 pH 9 的苏打盐碱土中定殖后，水稻产量增加 10 %，土壤交换性钠下降 15 %。其芽孢可抗紫外、耐干燥，货架期长达24个月，为商品化奠定基础。

包姜氏液体培养基基础（BGA Broth Base）是为培养姜苗根茎共生促生菌而设计的富氮液体培养基，由包头师范学院与姜科作物团队共同优化，故得“包姜”之名。其配方以酪蛋白胨与大豆木瓜酶消化物提供与缓释氨基酸，酵母粉补充B族维生素和微量元素，可溶性淀粉作碳源，既避免葡萄糖过量产酸，又模拟根茎分泌物成分；特别添加0.3% K₂HPO₄与0.2% MgSO₄，缓冲能力强，可中和菌体代谢酸，维持pH 6.8–7.0，满足假单胞菌、芽孢杆菌及稀有放线菌的同步增殖。实际应用中，1 L培养基接种5 mL姜块研磨液，28℃、160 r/min振荡培养24 h，菌浓即可达2×10⁹ CFU/mL，菌液呈淡棕、微粘，带新鲜生姜清香；继续补糖发酵可产胞外多糖1.2 g/L，对番茄、辣椒具明显促根活性。若需固体分离，补加1.2%琼脂即得BGA平板，可直观观察菌落形态：有效菌株多呈乳白、边缘波状，48 h后在365 nm紫外下可见蓝绿色荧光，与16S rDNA序列联用，可在72 h内完成“功能—种属”双重鉴定。质量控制上，BGA培养基需用去离子水配制，高压灭菌后若出现轻微沉淀，为镁—磷复合物，50℃水浴摇匀即可；储存过程若液体变黄，提示淀粉水解过度，应废弃。在医药领域，解硫胺素类芽孢杆菌的应用主要集中在营养补充和疾病预防方面。黄曲霉原变种

在农业领域，特基拉芽孢杆菌表现出广谱抑菌与促生双重功效。黄暗青霉

嗜气芽孢杆菌（Bacillus aerophilus）是芽孢杆菌属里的“氧气狂热者”，2004年随以色列高空气球首先被分离，可在0.8–21 % O₂范围内旺盛生长，更适氧分压高于普通土壤芽孢杆菌2倍，故得名“嗜气”。其菌落呈乳白色、边缘卷发状，革兰氏阳性，具周生鞭毛，能形成椭圆芽孢，耐紫外、耐干燥，货架期长达3年，为制剂化提供质量载体。在土壤复苏后，嗜气芽孢杆菌迅速启动“三效机制”：①分泌吲哚乙酸（IAA）25 mg/L，刺激玉米、番茄根系增长30 %；②产蛋白酶、纤维素酶，分解作物残体，释放养分；③合成表面活性素、fengycin，对番茄青枯、辣椒疫霉抑菌带宽达28 mm，且能诱导植物ISR，降低农药用量40 %。田间试验显示，每亩用200 g菌粉（10⁸ CFU/g）拌种，小麦返青期根际磷提高32 %，千粒重增1.8 g，产量提升8.5 %；在大棚番茄上，滴灌菌液可使灰霉病指下降45 %，果实Vc含量提高12 %，糖酸比更协调。工业端，嗜气芽孢杆菌是“低温酶工厂”。其耐有机溶剂蛋白酶在15 ℃、30 %乙醇中仍保持70 %活性，可用于洗涤剂；耐碱脂肪酶更适pH 10，适用于乳制品CIP清洗，节能20 %。黄暗青霉