嗜鹽鹽漬微菌（Halomonas sp.）是一類生活在海水、鹽湖、鹽堿土壤等高鹽環境中的革蘭氏陰性桿菌，更適 NaCl 濃度 3 %，但可在 1 %–25 % 鹽度范圍內存活，堪稱“輕-中嗜鹽標兵”。菌落乳白色、邊緣整齊，短桿狀細胞具單極鞭毛，能形成胞外多糖，既吸附 Na? 緩解滲透脅迫，又便于自身在固體表面形成生物膜。其耐鹽策略采用“相容溶質”模式：細胞內大量積累四氫嘧啶（ectoine）和脯氨酸，不干擾酶活；膜脂含磺化糖蛋白 S 層，負電荷屏蔽高陽離子，維持膜結構穩定。因此，在鹽度突變、重金屬并存時仍能快速繁殖。環境工程上，Halomonas sp. 是“高鹽脫氮王”。新疆鹽湖菌株 5505 在 8 % NaCl 下對氨氮、硝態氮、亞硝態氮去除率分別達 100 %、94 % 和 74 %，氮素主要通過同化作用進入菌體，污泥產量低，為高鹽廢水生物凈化提供了高效菌種資源。另有菌株 PH4-5 可在 3 %–12 % 鹽度下降解苯酚，68 h 去除率 > 90 %，為含鹽含酚工業廢水處理帶來新思路。農業方面，Halomonas 能溶解鉀長石、釋放鉀，并分泌 IAA 促進作物根系在鹽堿地生長；與藻共生時，還可利用微藻釋放的甘油作碳源，實現“菌-藻”聯合修復高鹽鹽堿土。它能夠耐受高劑量的輻射，這使其在研究微生物的輻射抗性和DNA修復機制方面具有重要價值。雙胞雙鐮孢

史氏芽孢桿菌（Bacillus smithii）是芽孢桿菌屬中嗜熱分支的，標準菌株 JCM 9076 更初從高溫堆肥中分離，能在 55 ℃、pH 6.5 條件下旺盛生長，芽孢可耐 100 ℃沸水 2 h，是驗證高壓滅菌效果的指示菌之一。其細胞壁含特殊脂肪酸，膜脂熔點高，配合小分子熱休克蛋白，使核糖體和 DNA 在高溫下仍保持構象穩定，賦予菌體“耐熱盾牌”。2024 年，中國團隊從鎘污染稻田篩選到解磷菌株 M2（保藏號 CCTCC M2024167），鑒定為 Bacillus smithii。該菌兼具三重抗逆：耐鹽 6 %、耐鎘 50 mg·L?1，并能在 pH 4.5–9.0 范圍內正常分泌有機酸，將難溶磷酸鈣轉化為磷，盆栽試驗中使玉米根際有效磷提高 42 %，籽粒鎘含量下降 35 %，實現“增磷減鎘”同步完成。在酶制劑方向，史氏芽孢桿菌是“高溫酶工廠”。其胞外堿性淀粉酶更適溫度 70 ℃，在洗滌劑、烘焙和酒精濃醪發酵中可省去降溫環節，節能 15 %；耐有機溶劑蛋白酶可在 60 ℃、30 % 乙醇環境中保持 80 % 活性，為生物煉制提供新型催化劑。農業應用上，M2 菌株可與秸稈堆肥復配，使堆體溫度 24 h 升至 65 ℃，纖維素降解率提高 30 %，堆肥周期縮短 7 d；作為功能性菌劑，每畝隨基肥施入 200 g 菌粉，冬小麥越冬前磷吸收量提高 18 %，分蘗數增加 1.2 個，對后期倒伏有明顯緩解作用。纖維堆囊菌海膽棕色小單孢菌細胞壁含meso-二氨基庚二酸（或3-OH-二氨基庚二酸或微量L-二氨基庚二酸）和甘氨酸。

德氏乳桿菌德氏亞種（Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii）是乳酸菌家族中更早被分離命名的“元老”之一，1901年即進入科學視野。菌體短桿、無芽孢、不運動，專性發酵葡萄糖產乳酸，更適生長溫度42～45℃，可在pH 3.5的酸環境中存活，耐高溫卻畏冷，4℃即停止繁殖。基因組只1.8 Mb，代謝途徑精簡，卻擁有完整的乳酸脫氫酶與寡肽轉運系統，使其在蛋白質豐富的基質中快速產酸，抑制菌。工業上，它是酸奶、瑞士奶酪與保加利亞傳統發酵乳的關鍵菌種，與嗜熱鏈球菌協同可將牛乳在3小時內酸化至pH 4.2，形成細膩凝乳與特征性乙醛風味；同時分泌胞外多糖，賦予產品順滑口感并延緩后酸化。近年研究還發現，其表面蛋白SlpA能黏附腸道上皮，誘導IL-10分泌，緩解小鼠結腸炎；熱滅活菌體亦可通過啟動樹突細胞TLR2信號，增強腸道IgA應答，兼具益生與免疫調節潛力。隨著合成生物學興起，德氏乳桿菌德氏亞種被工程化改造為“活藥工廠”，可在腸道內持續釋放胰島素樣肽或白細胞介素，為糖尿病與炎癥性腸病提供新型微生態治療方案。

沙福芽孢桿菌是土壤里的“休眠戰士”。環境宜人時，它像普通桿菌分裂繁殖；一旦遇干旱、高溫或高鹽，便迅速縮成圓芽孢，外壁裹滿吡啶二羧酸，耐熱八十度、耐旱十年，只等雨露歸來。植保學家愛把它當“生物衛兵”：芽孢萌發后分泌脂肽、幾丁質酶，可撕破病原菌壁，使灰霉、枯萎菌無法入侵番茄、黃瓜；同時激發植物系統抗性，讓葉片自己升“警備”。溫室試驗顯示，育苗土中每克添百萬芽孢，黃瓜枯萎率降四成，農藥少打一半，果實仍青亮。更妙的是，它能將有機磷長鏈分解成植物可吸收的正磷酸鹽，相當于給土壤配了“微肥”。如今，生物公司以糖蜜發酵罐培養，把芽孢制成可濕性粉劑，拌種、灌根皆宜，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。小小沙福芽孢桿菌，用微米之軀守護綠色豐收，讓農藥瓶少一個，飯碗多一粒。科學家們正在探索其在廢水處理、污染物降解和能源生產中的潛在應用。

施氏芽孢桿菌（Bacillus smithii）是芽孢桿菌屬中少見的“高溫工匠”，標準菌株 JCM 9076 更早從堆肥深處分離，可在 30–65 ℃、pH 4.5–9.0 范圍內旺盛生長，更適溫度 55 ℃，芽孢耐 100 ℃沸水 2 h 仍存活，是驗證高壓蒸汽滅菌的指示菌之一。其耐熱關鍵在于芽孢內高濃度吡啶二羧酸鈣（DPA-Ca）結合低水分狀態，配合小分子熱休克蛋白，使酶與 DNA 在高溫下依舊穩定。2024 年，中國團隊從湖南鎘污染稻田篩選到解磷菌株 M2（保藏號 CCTCC M2024167），鑒定為 B. smithii。該菌可在 50 mg L?1 Cd2?、6 % NaCl 條件下正常分泌有機酸，將難溶磷酸鈣轉化為磷，盆栽玉米根際有效磷提高 42 %，籽粒鎘含量下降 35 %，實現“增磷減鎘”同步完成。在工業酶方向，施氏芽孢桿菌是“高溫酶工廠”。其耐堿性 α-淀粉酶更適溫度 70 ℃，在淀粉液化、紡織退漿中可省去降溫環節，節能 15 %；耐熱蛋白酶在 60 ℃、30 % 乙醇中仍保持 80 % 活性，為生物煉制提供新型催化劑。農業應用上，M2 菌株與秸稈堆肥復配，可使堆體 24 h 升至 65 ℃，纖維素降解率提高 30 %，堆肥周期縮短 7 d；作為功能性菌劑，每畝基施 200 g 菌粉，冬小麥越冬前磷吸收量提高 18 %，分蘗數增加 1.2 個，對后期倒伏有明顯緩解作用。該菌的耐熱密碼在于：細胞膜富含支鏈脂肪酸和鈣-吡啶二羧酸復合物，降低膜流動性。食半乳聚糖卓貝爾氏黃桿菌

利用CRISPR-Cas9技術激起玫瑰鏈孢囊菌中的沉默基因簇，可以發現并生產新的抗生物質，如Auroramycin 。雙胞雙鐮孢

巴基斯坦賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus pakistanensis）是2009年從巴基斯坦干旱區大豆根際分離的新種，因肽聚糖含meso-二氨基庚二酸而非賴氨酸，在屬內獨樹一幟。菌體革蘭氏陽性、具周生鞭毛，可形成橢圓芽孢，能在10–28℃、pH6.5–9.0及0–6%NaCl范圍內生長，并耐受150mM硼酸，被視為“中度耐硼”的旱地先鋒。在抗逆機制上，該菌細胞膜以二磷脂酰甘油、磷酸乙醇胺為主，脂肪酸iso-C18:0占30%，賦予其高膜穩定性；基因組G+C含量37%，攜帶多重外排泵與滲透調節基因，可在干旱、鹽堿環境中維持胞內水平衡。功能層面，巴基斯坦賴氨酸芽孢桿菌表現出“促生-抗病-解”三合一特性。實驗室條件下，其IAA產量達118mg/L，明顯高于同屬菌株，可刺激小麥根長增加35%，干重提高28%；菌液處理后，花生根結線蟲侵染率下降42%，對南方根結線蟲卵孵化抑制率超60%，為線蟲綠色防控提供新選擇。此外，該菌對革蘭氏陰性植物病原菌具有明顯抑菌圈，代謝產物中的酶抑制劑可干擾細菌雙功能酶系統，相關菌機制仍在持續解析。雙胞雙鐮孢