嗜堿芽孢桿菌（Bacillus alcalophilus）是芽孢桿菌屬的“高堿”。菌體桿狀、周生鞭毛，能在 pH 9–11 的極端堿性環(huán)境中旺盛生長，芽孢可耐 100 ℃ 沸水 30 min，是研究堿適應(yīng)與工業(yè)酶的模式菌株。一、耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運蛋白（nhaA、nhaC）和碳酸酐酶，將胞內(nèi)多余 Na? 泵出并維持 pH 穩(wěn)態(tài)；細胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸，膜脂分支化程度高，為高溫高堿酶表達提供穩(wěn)定平臺。二、工業(yè)酶寶庫其耐堿淀粉酶更適 pH 10、90 ℃，用于紡織退漿可省略中和步驟，節(jié)能 15 %；耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃仍保持 90 % 活性，已列入無磷洗滌劑，血漬、奶漬去污力提升 30 %；耐堿木聚糖酶用于紙漿漂白，氯用量減少 30 %，降低可吸附有機鹵化物（AOX）排放。三、農(nóng)業(yè)應(yīng)用菌株 AB-10 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 7 d，殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。四、環(huán)境修復(fù)胞外多糖能吸附 Cd2?、Pb2?，吸附量分別達 50 mg·g?1 與 35 mg·g?1；在 pH 9 的蘇打鹽堿土中定殖后，水稻產(chǎn)量增加 10 %，土壤交換性鈉下降 15 %。格雷厄姆氏根瘤菌是豆科家族里更“挑剔”的房客，卻只認花生這一位房東。板栗蛇孢日規(guī)殼

達班湖喜鹽芽孢桿菌（Halobacillus dabanensis）是一種革蘭氏陽性的中度嗜鹽菌，泛分布于高鹽環(huán)境，如鹽湖和鹽田。這種細菌因其獨特的耐鹽機制和在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力而受到關(guān)注。生物特性達班湖喜鹽芽孢桿菌的細胞呈桿狀，長度為2.2-4.2μm，寬度為0.6-0.9μm。其菌落呈乳白色，圓形，表面光滑，邊緣整齊，直徑約為3.0-4.0mm。這種細菌具有周生鞭毛，能夠運動，且能夠形成橢圓形的內(nèi)生孢子。其更適生長鹽度為10.0% NaCl，能夠在0.5-25.0% NaCl的鹽度范圍內(nèi)生長。耐鹽機制達班湖喜鹽芽孢桿菌通過積累相容溶質(zhì)來解決鹽適應(yīng)問題。它能夠在高鹽濃度下存活并進行生長，這主要是由于其有效的鹽排泄機制。此外，通過對其基因組的分析，研究者發(fā)現(xiàn)這一細菌中有多個與鹽適應(yīng)相關(guān)的基因，這些基因編碼了鹽調(diào)節(jié)蛋白、鹽泵和其他與耐鹽性有關(guān)的蛋白質(zhì)。應(yīng)用前景達班湖喜鹽芽孢桿菌的獨特性質(zhì)為科研和應(yīng)用領(lǐng)域提供了潛在機會：生態(tài)學研究：作為高鹽生態(tài)系統(tǒng)中的代表性生物，有助于更好地理解極端環(huán)境下的生態(tài)過程和生物多樣性。生物技術(shù)應(yīng)用：其耐鹽性和芽孢形成能力使其成為一種潛在的生物控釋劑，用于改良農(nóng)田土壤或處理鹽堿土壤。紅色籃狀菌從茶園到玉米地，再到防蚊孑孓的水塘，Bt用顯微鏡下的臂膀，為人類守住綠色豐收與清潔水源 。

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，因其獨特的固氮能力和對土壤肥力的貢獻而備受關(guān)注。這種細菌不僅在農(nóng)業(yè)中具有重要應(yīng)用價值，還在環(huán)境科學和微生物學研究中展現(xiàn)出獨特的地位。微生物特性褐球固氮菌是一種球形或近球形的細菌，直徑約為2-5微米。它具有多層莢膜，能夠保護細胞免受外界環(huán)境的影響。這種細菌是好氧菌，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，這是由于其細胞內(nèi)含有大量的類胡蘿卜素。固氮機制褐球固氮菌的固氮機制非常獨特。它能夠通過固氮酶將大氣中的氮氣轉(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機制，能夠在有氧環(huán)境中進行固氮作用。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。

波羅的海希瓦氏菌（Shewanella baltica）是一種革蘭氏陰性的海洋細菌，泛分布于波羅的海等海洋環(huán)境中。這種細菌以其獨特的生態(tài)適應(yīng)性和降解能力而備受關(guān)注，不僅在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮重要作用，還在環(huán)境保護和生物技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。生物特性波羅的海希瓦氏菌是一種兼性厭氧菌，具有低溫適應(yīng)特性，能夠在4℃的低溫環(huán)境下保持代謝活性。其細胞呈直或彎桿狀，通過極生鞭毛運動，過氧化氫酶和氧化酶陽性。在2216E培養(yǎng)基22℃條件下，該菌形成橘紅色菌落，表面光滑濕潤，邊緣規(guī)則凸起。降解能力波羅的海希瓦氏菌具有強大的降解能力，能夠分解多種有機物質(zhì)，包括藻酸、蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等。這種能力使其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的分解者角色，參與有機物的降解和循環(huán)過程。此外，波羅的海希瓦氏菌還能夠降解石油烴類化合物，對海洋石油污染的生物修復(fù)具有重要意義。環(huán)境適應(yīng)性波羅的海希瓦氏菌具有很強的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在多種海洋環(huán)境中生存，包括高鹽度和低溫環(huán)境。其hfq基因的表達量隨菌體生長階段上調(diào)，缺失該基因會導(dǎo)致菌株對重金屬、高鹽等逆境的耐受性明顯下降。

紡錘形賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus fusiformis）是土壤里的“多面小鋼炮”。菌體直桿、常成鏈排列，革蘭氏陽性，周生鞭毛，可形成橢圓芽孢，耐干燥、耐酸堿，正面黃色、濕潤小菌落，易挑取，是實驗室常見模式菌株。一、綠色防控菌株CGMCC No.28950對南方根結(jié)線蟲防效突出，盆栽試驗蟲口密度降70 %；同步產(chǎn)蛋白酶、幾丁質(zhì)酶，破壞蟲卵壁，為蔬菜連作障礙提供化學殺線劑的替代方案。二、促生提質(zhì)該菌溶磷量達277 mg kg?1，解鉀能力明顯，可分泌IAA，使玉米、番茄根系增30 %，吸磷量提棚試驗每畝滴灌200 g菌粉，番茄Vc含量提高12 %，糖酸比更協(xié)調(diào)，貨架期延長5天。三、環(huán)境修復(fù)貴州大學團隊利用菌株GZU-Lys01轉(zhuǎn)化煤矸石中難溶磷鉀為植物可吸收養(yǎng)分，制備微生物肥料；還能礦化固定垃圾焚燒底灰和尾礦中的Cd、Pb，吸附量分別達50 mg g?1與35 mg g?1，為礦區(qū)復(fù)墾提供低成本方案。四、工業(yè)酶潛力該菌產(chǎn)果膠酶活性高，可在25 ℃、pH 8條件下水解果膠，為果汁澄清、麻類脫膠提供低溫酶源；耐堿蛋白酶已在洗滌劑中試用，10 ℃下去污力提升30 %，節(jié)能20 %。與傳統(tǒng)化學脫膠方法相比，使用浸麻類芽孢桿菌進行生物脫膠具有明顯的優(yōu)勢。北見微桿菌

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。板栗蛇孢日規(guī)殼

巴氏生孢八疊球菌（Sporosarcina pasteurii）是一種革蘭氏陽性的需氧芽孢桿菌，以其高效的脲酶產(chǎn)生能力而聞名。這種細菌能夠分解尿素，產(chǎn)生氨和碳酸根離子，從而提高環(huán)境的pH值并誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀。其細胞壁表面的帶電荷大分子能夠吸附鈣離子，為碳酸鈣晶體的形成提供附著位點，進一步促進碳酸鈣的沉積。生物特性巴氏生孢八疊球菌的細胞通常呈球狀或卵圓形，排列以雙球或四聯(lián)為主，有時也具方形堆狀。這種細菌是化能異養(yǎng)菌，嚴格好氧，在營養(yǎng)瓊脂上的細胞為乳酪色到橙色菌落。其更適生長溫度為30℃，培養(yǎng)基通常為0907。應(yīng)用領(lǐng)域土壤修復(fù)巴氏生孢八疊球菌在土壤修復(fù)中具有重要應(yīng)用。通過微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀（MICP）技術(shù)，這種細菌能夠?qū)⑼寥李w粒緊密膠結(jié)，增強土壤的穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。這一過程不僅能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，還能減少土壤流失，對生態(tài)恢復(fù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。碳酸鈣沉淀巴氏生孢八疊球菌在碳酸鈣沉淀中的應(yīng)用也備受關(guān)注。其產(chǎn)生的脲酶能夠快速分解尿素，生成碳酸根離子和鈣離子，從而促進碳酸鈣的沉淀。這一特性使其在生物礦化和材料科學中具有潛在應(yīng)用價值。板栗蛇孢日規(guī)殼