在海洋石油污染的修复现场,一种革兰氏阴性细菌正发挥着关键作用——亚德食烷菌(Alcanivorax jadensis),又称亚德食烷细菌。这名字中的"亚德"二字,源于其发现地德国亚德湾(Jade Bay),而"食烷"则精细描述了其以烷烃为食的专性代谢特性,是食烷菌属(Alcanivorax)的模式种之一,也是海洋石油生物降解的"急先锋"。 亚德食烷菌隶属于细菌域、变形菌门(Proteobacteria)、γ-变形菌纲、假单胞菌目、海杆菌科(Marinobacteraceae)。该菌于2000年由德国微生物学家Bruns和Berthe-Corti从亚德湾海水中分离鉴定,模式菌株为T9(= DSM 12178 = CIP 107620),16S rRNA基因序列登录号为AJ001150。作为模式菌株(type strain),它是食烷菌属分类界定和系统发育研究的基准材料。 在形态特征上,亚德食烷菌为革兰氏阴性杆菌,细胞呈杆状,不产芽孢,好氧。在M2平板上25℃生长6天时,菌落呈乳黄色微红色,凸起,湿润光滑,半透明,边缘无晕,直径0.5-1毫米。其更适生长温度为25-30℃,生长需要海水盐度(NaCl 1-15%,更适3-7.5%),严格好氧。接触酶和氧化酶均为阳性,这些特征使其能够在海洋环境中高效获取能量。 该菌更引人注目的特性是其专性烷烃降解能力。从茶园到玉米地,再到防蚊孑孓的水塘,Bt用显微镜下的臂膀,为人类守住绿色丰收与清洁水源 。藪内氏黄杆菌
在温带森林的榆树倒木上,一种形态优雅、生态功能独特的菌悄然生长——分枝榆孔菌(Polyporus ciliatus),又称纤毛多孔菌。这名字中的"分枝"二字,源于其子实体菌柄多次分枝的特征,而"榆孔"则精细指向了它对榆属(Ulmus)等阔叶树的生态偏好,是森林生态系统中重要的木腐菌。 分枝榆孔菌隶属于担子菌门、多孔菌目、多孔菌科,是一种典型的一年生革质菌。其子实体中等大小,菌盖圆形,直径2-7厘米,中部常具脐状凹陷,新鲜时呈革质,干燥后变得坚硬耐久。菌盖表面平滑或具细微皱纹,颜色从棕色至深棕色不等,边缘常具醒目的长形纤毛,干燥时向内卷曲,这一特征成为其重要的识别标志。菌柄圆柱形,基部稍宽,长1.5-6厘米,与菌盖同色或较浅,常从共同基部多次分枝,每个分枝顶端承载一个菌盖,形成独特的簇生形态。 该菌的产孢结构精致而规律。菌管短而细密,孔口圆形,干燥时呈角状,每毫米5-7个,管长可达2毫米。菌肉质地均匀,白色至奶油色,厚达2毫米,与菌管由一条较深的线分隔。菌丝系统为二型菌丝:生殖菌丝薄壁至略厚,具锁状联合;骨架结合菌丝厚壁,中等分枝,赋予子实体坚韧的质地。沙漠类诺卡氏菌因其安全无残留,我国年产量已达3.5万吨,覆盖333万公顷农田,成为用量大的微生物杀虫剂 。

刺状鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)是一类革兰氏阴性的杆状细菌,属于鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。该菌以其独特的细胞膜结构、广的污染物降解能力和在环境生物技术中的重要应用而著称,是研究微生物降解机制和开发生物修复技术的模式菌株。分类地位与形态特征刺状鞘氨醇单胞菌呈直杆状或略弯曲,大小约为0.3-0.5×1.0-2.0 μm,无芽孢,具单根或数根极生鞭毛,运动活跃。其更明显的细胞特征是含有糖鞘脂(GSL)而非典型的脂多糖(LPS)作为细胞膜外膜的主要成分,这种独特的膜结构赋予其对疏水性化合物的高度亲和力和耐受性。菌落形态为圆形、光滑、边缘整齐,呈淡黄色至橙黄色素产生与类胡萝卜素积累有关。该菌为严格好氧的化能异养菌,更适生长温度为25-30℃,更适pH为6.5-7.5。污染物降解机制刺状鞘氨醇单胞菌是广谱性污染物降解菌,能够代谢多种难降解有机化合物,包括多环芳烃(PAHs)、杂环化合物、农药和合成染料等。其降解能力源于独特的膜转运系统和多功能氧化酶系:糖鞘脂膜结构促进疏水性底物的跨膜运输。
索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis)是一类从北美洲索诺拉沙漠(Sonoran Desert)极端环境中分离获得的革兰氏阳性细菌,属于芽孢杆菌属(Bacillus)。该菌以其对高温、干旱、高紫外辐射等多重极端胁迫的适应能力而著称,是研究微生物抗逆机制和开发生物技术应用的宝贵资源。分类地位与形态特征索诺拉沙漠芽孢杆菌呈直杆状,大小约为0.5-1.2×2.5-10.0 μm,具周生鞭毛,运动活跃。作为典型的芽孢杆菌,其更明显的形态特征是能够形成椭圆形端生芽孢,芽孢具有极强的抗逆性,可在营养匮乏或环境恶劣时长期存活。菌落形态多为圆形、边缘不规则、表面干燥皱褶,呈乳白色至淡黄色。该菌为兼性厌氧菌,更适生长温度为35-45℃,可在10-50℃范围内生长,属于嗜温偏热型微生物。极端环境适应机制索诺拉沙漠是北美洲更热、更干旱的沙漠之一,昼夜温差极大,紫外辐射强烈。索诺拉沙漠芽孢杆菌进化出了多重抗逆适应策略:其细胞壁含有大量吡啶二羧酸钙和小的酸性可溶性蛋白,赋予芽孢对热、辐射和干燥的极强抗性;细胞膜脂肪酸组成以分支链iso-和anteiso-脂肪酸为主,维持高温下的膜流动性;胞内积累海藻糖、脯氨酸等相容性溶质,抵御渗透胁迫。这些菌丝环通常由3个细胞组成,内含特殊的"密集体"细胞器,表面覆盖粘性物质。

高加索异常倚囊霉(Pilaira caucasica)是接合菌门毛霉目倚囊霉科的一种粪生菌,由Milko于1970年首先描述发表,后由我国菌学家郑儒永和刘晓勇(2009)将其重新归类为异常倚囊霉的高加索变种(Pilaira moreaui var. caucasica)。这一分类调整基于形态学差异与分子系统学的综合证据,体现了现代菌分类学从形态向多相分类的转变。形态上,高加索异常倚囊霉具有倚囊霉属的典型特征。其菌落呈白色、疏松的棉絮状,在PDA培养基上28℃培养时扩展迅速。更明显的特征是其孢子囊结构:孢子囊梗直立,具强烈的趋光性(光向性),几乎不分枝,直接从基质生出,末端不具肿胀结构,基部无营养囊。孢子囊顶生,呈半球形,具囊轴,壁厚且角质化,成熟时不破裂而是沿基部缝合线整体脱落,孢子呈深褐色。与指名变种相比,高加索变种的孢子囊柄和孢子大小存在细微但稳定的差异。生态习性方面,高加索异常倚囊霉是典型的粪生菌,常生于草原草食动物或啮齿类动物的粪便上,在森林生态系统的物质循环中扮演重要分解者角色。其分布与高加索地区及中国西部草原的生态环境密切相关。在生物技术应用方面,作为Pilobolaceae科成员,高加索异常倚囊霉与同属其他种一样,具有潜在的光生物学研究价值。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”。香蕉生假丝酵母
当感知到线虫存在时,菌丝会特化形成三维黏性网——由黏性的 loops 和分枝构成的不规则网状结构。藪内氏黄杆菌
刺柄犁头霉原变种(Absidia spinosa var. spinosa)是接合菌门毛霉目毛霉科犁头霉属的模式菌株,由菌学家Lendner发表定名,是研究接合菌分类学和形态学的关键参照材料。该菌现保藏于中国科学院微生物研究所、荷兰CBS(原始编号CBS 106.08)及上海保藏中心(SHMCC D69423)等多个国际菌种保藏机构,为菌系统学研究提供了标准化资源。形态上,刺柄犁头霉原变种呈现典型的犁头霉属特征。其在综合PDA培养基上25℃培养时,形成白色、扩展旺盛的小型丝状菌落,气生菌丝繁茂呈棉絮状,培养基背面呈淡黄色并伴有皱褶。该菌更明显的鉴别特征是具有特殊的孢子囊结构:孢囊梗自匍匐于基质表面的匍匐丝(stolons)上生出,基部具分枝状的假根(rhizoids),与毛霉属明显不同。孢子囊呈洋梨形,具半球形或锥形囊轴,成熟后壁易破裂释放孢囊孢子。孢子囊壁破裂后残留的囊领(collar)呈刺状或齿状,这也是种加词"spinosa"(具刺的)的形态学依据。分类学上,刺柄犁头霉原变种是界定该种种内变异的重要基准。该种下还包含双附丝变种(var. biappendiculata)等分类单元,主要区别在于接合孢子形成时配囊柄上附属丝的有无和形态。藪内氏黄杆菌