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本研究从全国15个省采集不同植物根系土壤样品约250份，将土壤溶液80℃水浴10min后用选择性无氮培养基分离，共获得约5000株细菌。利用简并引物对这些菌株进行PCR扩增，结果表明27株菌中具有nifH基因片段。对这27株细菌的nifH基因片段进行系统发育分析以及利用类芽孢杆菌属16S rRNA基因特异性引物PAEN515F和1377R进行PCR扩增，结果表明其中25株细菌属于类芽孢杆菌属。乙炔还原法测定固氮酶活性结果表明，这25株菌均具有一定的固氮能力，而且菌株T27和JH29的固氮酶活性明显高于公认的类芽孢杆菌属内固氮酶活性最高的Paenibacillus azotofixans ATCC35681。
基于16SrRNA系统发育分析结果表明，所分离具有固氮能力的类芽孢杆菌聚在四个分支内：第一分支只与P.azotofixans ATCC35681聚在一起，包括T27、T67、T49、JD2、G18-7、T98、JH29、JH8、JH31、JT34 和JH95，同源性在96.22％-98.02％；第二分支与Paenibacillusgraminis RSA19(AJ223987)聚在一起，包括JT91和X19-5，同源性分别为97.6％和98.3％：第三个分支包括GJ52、GJ24、GJ46、GA5、GJ9、GJl2、GJ10和GJ11，它们与Paenibacillusbrasilensis PBl72(AF273740)、Paenibacillusjamilae CECT5266(AJ271157)、Paenibacilluspolymyxa DSM36(AJ320493)、Paenibacillus peoriae DSM 8320(AJ320494)、Paenibacilluskribbensis JCM11465(AF391123)、Paenibacillus taejonens&AMl41(AF391124)这六个模式菌株聚在一起，而且同源性都大于97.0％：第四个分支只有BT97一株菌，与PaenibacilluslentimorbusATCCl4707聚在一起，同源性为91.0％。进一步通过形态、生理生化、16S rRNA基因全序列系统发育分析、DNA-DNA杂交、G+C mol％和细胞脂肪酸分析等方法，对第一分支的11株细菌进行了鉴定，结果表明这一分支内包含了三个不同于P.azotofixansATCC35681的新种。第一个新种命名为Paenibacillua sab&ae，包括T27、T67、T49、JD2和G18-7，将固氮酶活性最高的T27定为模式菌株；第二个新种命名为Paenibacillus forsythia，只包括菌株T98；第三个新种命名为Paenibacillus zanthoxyli，包括JH29、JH8、JH31、JH34和JH95，将固氮酶活性最高的JH29定为模式菌种。
Southern杂交后构建部分质粒文库法筛选到菌株Paenibacillua sabinae T27的三个拷贝的nifH基因及部分的nifB和nifD基因。这三个NifH具有很高的同源性。系统发育分析结果显示它们都与P.azotofixans ATCC35681的NifH1和HNifH2一样都与蓝细菌(Cyanobacteriaceae)聚在一个分支内，并且与Paenibacillus azotofixans ATCC35681、Paenibacillus massifiensis T7的NifH都具有很高的同源性。