通过16S rDNA序列分析与系统发育树构建，光杆状菌属被确认包含4个物种及多个亚种。2018年研究显示，从H.beicherriana线虫分离的C1菌株在生理生化特征上符合Photorhabdus luminescens分类标准，但系统发育分析提示其可能构成该种下的新亚种。菌体呈短杆状，革兰氏染色阴性，具有周生鞭毛和生物发光特性[1] [2] 。
该属细菌与异小杆属线虫形成互惠共生体系：
线虫侵染期幼虫携带细菌进入昆虫血腔后释放共生菌
细菌分泌神经毒素抑制昆虫免疫系统，为线虫发育提供营养基质
线虫通过垂直传播方式将细菌传递至下一代侵染期幼虫[1][3]
光杆状菌属通过双重作用机制实现高效杀虫：
毒素蛋白作用：Txp40毒蛋白（37.9kD）可破坏昆虫血细胞膜结构，实验显示其原核表达产物可使大蜡螟幼虫24小时内死亡[2]
生理代谢产物：分泌的蛋白酶和脂酶降解昆虫组织，促进菌体增殖扩散[1]2017年新疆NLK-1菌株研究证实，毒蛋白基因序列全长1008bp，对应α螺旋-无规卷曲主导的二级结构是其发挥血腔毒性的关键[2]。
该属细菌产生多类具有生物活性的次生代谢物：
蒽醌类色素：由发光杆菌H!菌株首次发现，后经研究证实具有抑制真菌活性，发酵液稀释100倍后对水稻纹枯病菌的抑菌率仍达100%[3]
羟化二苯乙烯：可抑制稻瘟病菌分生孢子萌发，最低抑制浓度达0.1μg/mL[3]
帕克素：广谱抗生素类物质，对水稻纹枯病菌抑菌率达100%[3]
2018年实验数据显示，C1菌株悬浮液（600 cfu/mL）接种72小时可使大蜡螟幼虫全部死亡，致死速度显著高于传统化学杀虫剂[1] 。菌株发酵产物对多种植物病原真菌（如水稻纹枯病菌、稻瘟病菌）表现出显著抑制效果，例如菌株发酵液稀释100倍后对水稻纹枯病菌的抑菌率仍达100%[3] 。
帕克素的抗菌谱覆盖金黄色葡萄球菌等耐药菌株，通过基因工程改造菌株产素效率提升后，具备开发新型抗生素的前景。2007年研究指出，优化培养基pH值至6.8可使抑菌物质产量提高3.2倍[3] 。