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植物根际微生物对植物生长发育的影响根际微生物是指存在于植物根部周围的微生物群体，包括细菌、真菌、放线菌等多种微生物。
这些微生物与植物之间通过共生关系相互影响，对植物生长发育和健康具有重要影响。
本文将从微生物的类型、作用机制及其实际应用等方面进一步探讨根际微生物对植物生长发育的影响。
一、根际微生物的类型根际微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型。
其中对于植物生长发育有积极作用的细菌包括植物生长促进细菌、植物病原菌抑制细菌和腐生细菌等。
真菌方面则主要包括根际真菌和附生真菌，这些真菌主要对植物生长发育有促进作用。
除此之外，还有一些放线菌，这些放线菌对植物生长发育同样有重要作用。
二、根际微生物的作用机制根际微生物对植物生长发育的影响与其作用机制密切相关。
这些微生物通过以下几种途径影响植物的生长发育。
1.能够产生植物生长活性物质一些根际微生物能够分泌一些植物生长调节物质，例如植物激素，这些物质对植物的生长发育起到促进作用。
例如，一些细菌通过菌体生长来产生植物生长素，进而促进植物的生长发育。
2.能够竞争植物病原菌一些根际微生物通过与植物病原菌的竞争，减少植物的病原菌侵染。
例如，在根际土壤中存在一些放线菌，这些放线菌能够分泌抗生素，抑制植物病原菌的生长，从而为植物提供抗病保护。
3.能够促进植物营养吸收一些根际微生物通过与植物共生，能够促进植物对养分的吸收。
例如，一些细菌能够分泌酵素，分解土壤中的养分，从而使这些养分更易于被植物吸收利用。
三、根际微生物对植物生长发育的实际应用根际微生物的研究进一步揭示了根际微生物与植物之间紧密的共生关系，这种关系在实际农业生产中具有广泛应用价值。
1.种植生物促进剂种植生物促进剂是一种通过喷施植物生长促进菌来促进植物生长的产品。
这些菌通过根系与植物共生，促进植物的生长发育。
例如，聚菌生和无菌肥液等种植生物促进剂都是通过细菌与植物共生，增强植物养分吸收能力，从而达到促进植物生长的目的。
植物根际微生物对作物生长的影响研究植物根际微生物是指存在于植物根际土壤中的微生物群体，包括细菌、真菌、放线菌等。
这些微生物与植物根系形成了一种共生关系，对植物的生长和发育具有重要影响。
本文将探讨植物根际微生物对作物生长的影响，并分析其机制。
一、植物根际微生物与作物生长的关系植物根际微生物与作物生长存在着密切的相互作用关系。
首先，植物根系分泌的有机酸和其他化合物为根际微生物提供了营养和生存环境。
同时，植物根际微生物也通过分解有机物质，释放出一些植物生长所需的营养元素，如氮、磷、钾等，促进了植物的生长和发育。
其次，植物根际微生物还可以分解土壤中的一些有害物质，如重金属离子、农药残留等，减轻了土壤中的毒害程度，保护了作物的生长。
此外，植物根际微生物还通过产生植物生长调节物质，如生长素、激素等，直接或间接地参与了植物的生长调控。
二、植物根际微生物对作物病害的防治作用植物根际微生物对作物的病害防治具有重要作用。
一方面，植物根际微生物可以抑制一些土壤传播的植物病原菌，如真菌、细菌等，减少病害的发生。
这是因为植物根际微生物可以通过竞争营养、产生抗菌物质等途径，抑制病原菌的生长和繁殖。
另一方面，植物根际微生物还可以诱导植物的抗病性，并增强植物的免疫系统，提高植物对病害的抵抗力。
通过这些机制，植物根际微生物显著降低了农作物生产中的病害发生率，减轻了农药的使用压力，提高了农产品的质量和安全性。
三、植物根际微生物对作物品质的调控除了对作物生长和病害的影响外，植物根际微生物也对作物的品质具有一定的调控作用。
植物根际微生物通过调节土壤的酸碱度、氧化还原电位和微生物群落结构等因素，影响了作物维生素、营养物质的积累和合成。
此外，植物根际微生物还可以分解和转化植物体内的一些抗营养物质，如植物中的天然毒素，提高了作物的食用安全性和口感品质。
因此，通过合理调节植物根际微生物的群落结构和功能，可以改善作物的营养价值和食用品质，提高农产品在市场上的竞争力。
植物根际微生物多样性对生长与营养吸收的影响植物根际微生物多样性是指在植物根际环境中存在的各种微生物的种类和数量的多样性。
这些微生物包括细菌、真菌、放线菌等。
根际微生物与植物根系紧密联系，能够对植物的生长与营养吸收起到重要的影响。
根际微生物多样性对植物的生长和营养吸收具有重要的意义。
首先，根际微生物多样性对植物生长的影响是通过与根系形成复杂的互惠关系实现的。
植物根系释放的有机物和根系分泌的激素可以为根际微生物提供生长所需的营养和生长因子。
而根际微生物通过分解有机物、提供植物所需的有机物和水分，改善土壤质量，促进植物生长。
此外，根际微生物还可以抑制一些病原微生物的生长，减少病害对植物的危害，提高植物的健康状况。
其次，根际微生物多样性对植物的营养吸收也具有重要的影响。
植物根系与根际微生物之间存在着许多化学和生物过程，这些过程有助于提高植物对养分的吸收能力。
例如，根际微生物能够分泌酸性物质，降低土壤的pH值，促进磷的溶解和释放。
此外，根际微生物还能够固定氮气，将氮气转化为植物可吸收的形式，提供植物对氮的需求。
此外，根际微生物还能够分解有机物，释放出植物所需的氮、磷、钾等元素，提供植物的营养需求。
最后，根际微生物多样性对植物的生长和营养吸收的影响还取决于环境因素的影响。
不同的土壤类型、土壤质地和土壤水分含量等环境因素会导致根际微生物多样性的差异。
同时，环境因素还可能改变根际微生物对植物的生长和营养吸收的影响。
例如，干旱条件下，根际微生物多样性的减少可能会影响植物的生长和营养吸收，降低植物的生理功能和抗逆性。
综上所述，植物根际微生物多样性对植物的生长和营养吸收具有重要的影响。
根际微生物多样性通过与根系形成互惠关系，促进植物的生长和营养吸收。
但是，根际微生物多样性的影响还受到环境因素的制约。
因此，在农业生产和土壤环境管理中，应该注重保护和维持根际微生物的多样性，以提高植物的生长和营养吸收能力，促进农业可持续发展。
植物根际微生物生态功能及其机制探究植物根际微生物是指存在于植物根区域中的微生物群落，包括细菌、真菌、放线菌以及其他微生物。
这些微生物数量众多，种类繁多，生态功能复杂。
它们与植物根系形成紧密的生态互动关系，参与植物根系的生长、营养吸收、抗病抗逆等生物学过程。
因此，深入探究植物根际微生物的生态学功能及其机制，对于推动农业、环境保护和生命科学等领域的发展，具有十分重要的价值。
一、植物根际微生物对植物生长的促进作用植物根际微生物对植物的生长具有促进作用，主要表现在以下几个方面：（一）促进植物根系生长。
植物根际微生物对植物根系的生长具有明显的促进作用。
一些细菌和真菌可以通过分泌植物生长素和激素来刺激植物根系的伸长和分枝，促进根系发育和生长。
例如，低氮盐胁迫下，根际细菌鉴定出的248株细菌中，有3株可以产生IAA、GA_1和ZEATIN，从而促进甜菜根系的生长。
（二）提高植物的营养吸收。
植物根际微生物通过协同作用提高植物对养分的吸收效率，从而促进植物的生长和发育。
例如，一些根际微生物可以促进氮素的转化和固定，从而富集土壤氮素，提高氮素利用效率。
植物根际微生物还可以进行磷酸酯水解、溶磷和酸解固磷等作用，使得磷素在土壤中的有效性得到增强，促进植物对磷素的吸收和利用。
（三）增强植物的抗病抗逆能力。
植物根际微生物通过共生作用，增强植物的生理代谢功能和免疫能力，提高植物对病虫害的抗性和逆境的抵御能力。
例如，一些植物根际细菌可以分泌抗生物质、电子中介物、酵素等物质抑制土传病原体的生长和繁殖，降低植物感染病害的风险。
还有一些菌株可以通过改变植物根际环境的PH值、化学成分和微生物种群组成等，降低不利物质的负面影响，提高植物逆境抵御能力。
二、植物根际微生物的种群结构和生态位分析植物根际微生物种群结构和生态位分析，在深入了解植物根际微生物的生态功能及其机制方面，具有十分重要的作用。
（一）植物根际微生物种群结构。
植物根际微生物的种群结构取决于生态环境和植物的双重作用。
毛竹的根际微生物组和功能研究毛竹（Phyllostachys edulis）是一种重要的竹类植物，具有广泛的应用价值。
其根际微生物组成和功能对毛竹的生长和生态系统功能具有重要影响。
本文将探讨毛竹的根际微生物组成与功能的研究进展，以期为毛竹的保护和栽培提供参考。
根际微生物组是指在植物根部周围生活的微生物群体，包括细菌、真菌和古菌等。
这些微生物与植物根系之间存在复杂的相互作用，对植物生长和健康具有重要影响。
在毛竹的根际微生物组中，以细菌为主要成分，真菌和古菌次之。
细菌的优势类群包括变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）等。
根际微生物组的功能主要体现在以下几个方面。
首先，根际微生物对毛竹的营养吸收和生长起到重要的促进作用。
一些根际微生物能够分解有机质，释放出有机氮和磷等营养物质，为毛竹的生长提供营养基础。
此外，根际微生物还参与毛竹根系的固氮过程，将大气中的氮转化为植物可利用的形态，提高毛竹的氮营养水平。
其次，根际微生物对毛竹的抗病虫害能力具有重要贡献。
一些根际微生物能够产生抗生素和抗菌物质，抑制病原真菌和细菌的生长，减少病害的发生。
同时，根际微生物还能够诱导植物产生抗病物质，增强植物的自身抗病能力。
因此，合理调节毛竹根际微生物组成，可以有效改善毛竹的抗病虫害能力。
第三，根际微生物对毛竹的土壤改良和水源保护具有重要作用。
一些根际微生物具有土壤调理和改良的功能，能够改善毛竹生长环境的土壤结构和肥力状况。
另外，根际微生物能够增强土壤的固碳能力，减少土壤有机质的流失，保护水源。
这对于毛竹的生态系统功能维持和可持续利用至关重要。
最后，根际微生物对毛竹的逆境适应具有重要意义。
根际微生物在毛竹生长过程中，能够与植物根系共同应对各种逆境胁迫，如盐碱化、干旱等。
一些逆境耐受性微生物能够合成特殊的保护物质，增加毛竹的抗逆能力，提高其适应不良环境的能力。
研究植物根际微生物的生态功能和多样性植物根际微生物是指居住在植物根际内的细菌、真菌、放线菌等微生物。
这些微生物对于植物的生长发育、养分吸收、抵御病害等方面有着重要的作用。
同时，植物根际微生物也是一个生态系统中重要的组成部分，影响着土壤微生物的群落结构、碳循环、氮循环等生态过程。
因此，对植物根际微生物的生态功能和多样性的研究具有重要的科学意义。
1. 植物根际微生物的生态功能植物根际微生物具有以下生态功能：1.1. 促进植物生长发育微生物可以分解土壤有机质，并将其转化为植物可吸收的养分，如氮、磷、钾等。
同时，微生物还能合成植物生长所需的激素，如生长素、赤霉素等。
这些激素能够促进植物的生长发育，增加产量。
1.2. 提高植物抗逆性微生物还能够增强植物的抗逆性，提高植物抵御逆境因素的能力。
例如，微生物通过产生一种特殊的蛋白质，能够抑制病原菌的生长，从而保护植物不受病害侵袭。
1.3. 促进土壤微生物群落结构的多样性植物根际微生物能够影响土壤微生物群落结构的多样性。
微生物与植物之间有着密切的相互作用，植物通过根分泌物和营养物质来刺激微生物的生长繁殖，而微生物则能够分解植物残渣和土壤有机质，提供养分和空间条件给其他微生物，从而维持土壤微生物群落结构的稳定性。
1.4. 促进植物生态系统的物质循环微生物可以分解植物残渣和土壤有机质，将其转化为简单的无机养分。
这些无机养分可以被植物吸收利用，还可以被其他微生物进一步转化为有机物质，进而促进植物生态系统的物质循环。
2. 植物根际微生物的多样性植物根际微生物具有丰富的多样性。
研究表明，植物根际中主要存在细菌、真菌、放线菌、病毒等微生物群体。
其中，细菌是数量最多的一类微生物，在植物根际扮演着重要角色。
2.1. 细菌的多样性细菌是植物根际微生物群落中的主要成员之一，与植物之间存在着密切的相互作用。
细菌可以通过分解土壤有机质、转化氮、磷等养分、产生植物生长素等方式，促进植物的生长发育。
植物根际微生物群落对植物生长发育的调控
机制
植物生长发育的调控机制是一个复杂的过程，其中植物根际微生物群落对植物
的生长发育具有重要作用。
植物根际微生物群落是指根部周围的微生物群体，包括细菌、真菌、放线菌、
古菌等微生物。
这些微生物与植物根系之间形成紧密互助、依存的生态系统，因而对植物的生长发育产生了重要的影响。
首先，植物根际微生物群落对植物的养分吸收、生长发育起到了重要作用。
植
物根系分泌的有机物和根肿瘤菌共同促进了微生物的生长和繁殖，从而提高了微生物对养分的利用率，进一步促进了植物的养分吸收和生长发育。
此外，植物根际微生物群落中的一些细菌和真菌还能分解、转化和释放土壤中的养分，提高了植物根系对养分的获取和利用效率。
其次，植物根际微生物群落还对植物的病害抵抗、环境适应性起到重要作用。
一些植物根际微生物能够利用其代谢产物，抑制、杀死植物病原菌，从而保护植物免受病害的侵害。
同时，植物根际微生物还能促进植物根系发育，加强植物的耐盐、耐旱、耐缺氧等环境适应能力。
最后，植物根际微生物群落与植物根系之间的相互作用还会影响植物的生长发
育调节机制。
植物根际微生物群落中的微生物通过释放激素、代谢产物等信号分子，对植物生长发育调节产生影响。
例如，一些根际微生物能够促进植物激素的分泌，从而促进植物茎、叶等生长发育。
而另一些根际微生物则能够抑制植物激素的合成，从而抑制植物的生长发育。
总之，植物根际微生物群落对植物的生长发育有着广泛而重要的影响。
随着对植物根际微生物群落的研究不断深入，我们将可以更好地利用植物根际微生物群落对植物的调控机制，并更好地保护和利用植物资源。
菌根菌与根际微生物的生态与分子生物学植物与土壤之间的互动非常复杂，植物需要吸收营养和水分，这些物质是通过它们的根从土壤中获得的。
但是，土壤中的这些物质并不总是容易获取的，往往需要通过其他微生物的帮助。
其中，菌根菌和根际微生物是影响植物生长和健康的两个重要因素。
本文将介绍菌根菌和根际微生物的生态学和分子生物学研究进展，深入分析它们在土壤生态系统中的作用和相互关系。
一、菌根菌菌根是一种生长在植物根系统中的真菌群体，与根毛形成真正的内生菌根。
菌根可以分为两种类型：外生菌根和内生菌根。
外生菌根（Arbuscular Mycorrhizae，简称AM）是被子植物中最普遍的一种菌根类型，它们在植物的细胞外形成菌丝，与植物根毛形成联系。
内生菌根（Ectomycorrhizae，简称EM）主要分布在针叶树、某些阔叶树和一些地生植物中，它们形成菌丝网络，包围着根，但不穿透细胞壁。
这两种菌根类型具有不同的形态和生物学特性，对植物的生长和生态系统的功能也有不同的影响。
1. 菌根菌的分类和特点菌根菌是一类不断变化的分子类型，被分类到地衣菌门中。
地衣菌门包含由外部真菌与内部藻类或蓝细菌之间的共生关系形成的群体。
它包括多种和土地使用方式有关的物种。
菌根菌与其他一些土壤微生物一起组成植物根系统的生态系统。
这些微生物影响了植物对水分、营养和抗病能力的吸收，进而影响了植物的生长、产量和健康状态。
2. 菌根菌与植物菌根菌通过以下方式与植物共生：①菌根菌通过菌丝直接进入植物的根毛，并在根毛内部形成菌丝网络，与植物细胞贴近在一起，吸收植物根系释放的营养物质；②菌根菌通过与植物细胞交互作用，激活和维持植物的免疫系统；③菌根菌通过增强植物的根系系统，提高植物的耐受性。
菌根菌在植物生长和健康方面有很多好处，具有以下作用：①增加植物的养分吸收能力：由于菌根菌具有趋向关系，能够寻找和发掘植物根系周围土壤中的营养物质，进而促进植物吸收。
②提高植物的耐受性：菌根菌可以促进植物释放植物生长调节物质，进而促进植物对各种逆境的适应性。
植物根际微生物对植物生长的促进作用及机制标题：植物根际微生物：促进植物生长的神奇力量副标题1：根际微生物的重要性根际微生物是指生活在植物根际区域的微小生物群落，包括细菌、真菌、放线菌等。
它们与植物根部形成共生关系，对植物生长起到积极促进作用。
根际微生物能够提供植物所需的营养元素、抑制植物病原菌生长、增强植物免疫力以及调节植物生长发育，从而提高植物的适应性和抗逆能力。
副标题2：根际微生物促进植物生长的机制2.1 供应营养元素：根际微生物通过分解有机物质释放出植物所需的养分，如氮、磷、钾等。
部分根际微生物还能够通过固氮作用将大气中的氮气转化为植物可利用的氮源。
这些养分的供应促进了植物的生长和发育。
2.2 激活植物免疫系统：根际微生物通过互作与植物的根部，释放出一些信号分子，激活植物的免疫系统。
这些信号分子能够诱导植物产生抗菌物质，增强植物对病原菌的抵抗能力，从而减少植物病害发生，促进植物生长。
2.3 促进根系发育：部分根际微生物能够分泌植物生长激素，如激素类似物，促进植物根系的生长和发育，增加植物根系的吸收面积，提高植物对水分和养分的吸收能力。
2.4 抑制病原菌生长：一些根际微生物具有拮抗作用，能够通过竞争资源、分泌抑菌物质等方式，抑制病原菌的生长。
这种拮抗作用保护了植物根系的健康，有利于植物的生长。
副标题3：应用前景及未来展望根际微生物研究对于农业生产和生态环境保护具有重要意义。
通过研究根际微生物的功能及机制，可以开发出具有植物生长促进作用的微生物肥料，替代传统化肥，减少对环境的污染。
此外，对根际微生物的应用也为植物育种提供了新思路，通过利用根际微生物与植物的互作关系，可以培育出抗病虫害、适应各种环境条件的新品种。
未来的研究可以进一步深入探究不同类型的根际微生物与植物的互作机制，明确不同微生物对植物生长的促进效应及其分子机制。
此外，研究根际微生物的分布、数量和多样性对于了解植物生态系统的稳定性和微生物群落的功能也具有重要意义。
植物根际微生物的功能与应用植物根际微生物是生活在植物根际土壤中的微小生物群体，包括细菌、真菌和古菌等。
它们与植物根系形成了密切的共生关系，发挥着重要的生态功能。
本文将介绍植物根际微生物的功能以及其在农业、生态修复和生物控制等方面的应用。
一、植物根际微生物的功能1. 生物固氮部分植物根际细菌具有固氮的能力，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮，提供植物生长所需的营养元素。
比如，豆科植物根际的根瘤菌能够与植物共生，形成根瘤，通过固氮活性酶固定氮气，从而为植物提供氮源。
2. 生物溶磷一些植物根际细菌具有溶解无机磷的能力，可以将土壤中的磷转化为植物可吸收的溶解态磷。
这对于磷素含量较低的土壤来说，可以显著提高植物对磷的吸收利用效率。
此外，植物根际微生物还能合成有机酸、酶和胞外多糖等物质，促进磷素的溶解和释放。
3. 生物抗病植物根际微生物中的一些细菌和真菌能够通过竞争、抑制和排斥等方式，抵御病原微生物的入侵。
它们产生抗生素、植物生长激素和干扰素等物质，可以抑制病原微生物的生长和感染，提高植物的抗病能力。
4. 生物调节植物根际微生物通过与植物的共生关系，参与调节和促进植物的生长和发育。
它们产生的激素和生长因子可以刺激植物细胞分裂和延伸，促进根系生长和营养吸收。
同时，微生物还能够增加植物的耐盐、耐旱和耐寒性，提高植物的适应能力。
二、植物根际微生物的应用1. 农业应用植物根际微生物在农业生产中有着广泛的应用。
例如，通过施用固氮菌肥料，可以提高作物对氮素的利用效率，减少化学氮肥的使用和环境污染。
此外，利用溶磷细菌促进磷素的释放和吸收，可以降低磷肥的施用量，减少磷素流失和土壤磷素积累。
此外，植物根际微生物还可以改善土壤结构和质地，增加土壤肥力，提高农作物产量和品质。
2. 生态修复植物根际微生物在生态修复领域也有着重要的应用价值。
它们可以降解土壤中的有机污染物、重金属和农药等有害物质，促进土壤的修复和再生。
此外，植物根际微生物还能够修复受损生态系统中的水体和土壤，改善环境质量，提高生态系统的稳定性和功能。
解密根际微生物对细菌性疾病的抑制与其他真核细胞生物一样，植物及其与之相关微生物可被看作是一个整体，它们相互依赖，，特别是土壤微生物对植物均具有特殊的功能和特点。
植物能通过使一些有益菌群在根际定值，影响他们的活动与多样性。
数十年来，关于微生物与植物相互作用的研究均关注在病原体,共生的根瘤菌和菌根真菌这几个方面，还未有证据证实其他土壤的微生物能影响植物的生长和健康。
植物根部的活动能补充有益土壤菌群来对抗病原体的攻击，但这些机制尚未被证实。
因此，本实验的目的在于解释根际微生物怎样去识别病原微生物，解开其保护植物的机制。
我们使用了高精度的16S核糖体DNA微阵列鉴定在抑制疾病土壤中生长的重要的植物根际细菌与古菌菌落成员。
我们随后把特殊的细菌分类单元分离出来作为目标，阐明潜在的病原体控制的生物合成途径的基因和路径。
我们研究的土壤能抑制水稻纹枯病菌，能造成许多农作物包括甜菜、马铃薯、大米等病害的真菌病原体。
这个土壤于2004年在荷兰甜菜研究所进行了实地调查。
在土壤被发现之前，种植甜菜的田由于水稻纹枯病菌受灾严重。
我们在温室条件下进行试验，以甜菜作为寄主植物，土壤保持着它特殊的抑制水稻纹枯病菌的活性（表S1）。
在两种土壤种植甜菜时，没有真菌病原体生长情况一致。
使用巴氏消毒后大多数抑制病害的土壤会失去抑制病害的活性。
当抑制立枯丝核菌的土壤在50℃加热时，抑制能力减弱了，当在80摄氏度加热后，发病率变得和患病土壤一样高(Fig. 1B and fig. S1)。
使用伽马辐射土壤以后也会使土壤失去抑制病害的能力。
土壤转移实验步骤为：在种植甜菜前，使用少量的抑制病害土壤(1 to 10% 的质量百分比)与患病型土壤混匀，结果显示抑制病害土壤与患病型土壤在比例为1比9时，甜菜患病率已经明显降低了(Fig. 1 and fig. S1).。
这些结果表明抑制病害的活性物质为自然中的微生物。
根据甜菜土壤根际微生物不同抑制病害水平将宏基因组DNA分为不同的等级，即抑制病害土壤，患病土壤，10%质量抑病土壤与患病土壤混合，抑病土壤在50℃加热，抑病土壤在80℃加热，使用水稻纹枯病菌接种在患病土壤中检测哪些细菌对病原体真菌的存在具有反应。
(fig. S3).在根际微生物中一共检测到了33,346个细菌和古细菌操作分类单元(Fig. 2A)，比其他研究的数据丰富。
主要细菌门的总体分布为Chloroflexi（绿弯菌门）1%,蓝藻细菌门Cyanobacteria20%，厚壁菌门Firmicutes 和变形菌门Proteobacteria分别为39%，未分类的细菌门16%(fig. S4).。
当比较六种土壤处理时，细菌操作分类单元未发现有显著的区别(Fig. 2A)，然而，当把检测到的分类单元丰度考虑进来的时候，我们发现6个样品的聚合与六种处理相符合。
(Fig. 2B and fig. S5).这些结果表明几种细菌分类群的相对丰富度是更重要的指标相对于特殊菌群的存在来说。
变形菌门（Pseudomonadaceae, Burkholderiaceae, Xanthomonadales）和厚壁菌门(Lactobacillaceae)被鉴定为与抑制病害关联最多的动态分类群：相比患病土壤这些菌在抑病土壤中更丰富；相比患病土壤在转化土壤中更丰富；相比患病土壤，相比接种病原菌土壤，在抑制土壤更丰富(Fig. 3 and tableS3)。
单独的聚类分析能确认他们与抑制病害土壤之间的关系(fig. S6)。
相比患病土壤，放线菌在抑病土壤中也更丰富，是抑病土壤中与真菌病原体相关的具有最高活力的类群(Fig. 3)。
基于培养方式鉴定抑病土壤中具有特殊功能的类群可使用遗传与基因分析。
例如，假单胞菌科细菌已经被发现对自然环境中一些真菌病原体具有抑制作用。
显而易见地是，我们使用免培养进行PhyloChip分析，指出变形菌门，特别是假单胞杆菌科在抑制病原真菌中具有重要作用，因此随后我们把工作的重点放在了研究假单胞杆菌中。
在种植甜菜后任意挑选抑病土壤或患病土壤根际悬浮液进行培养，纯化后，检测对病原真菌的活性（table S4）。
从培养基中获取了大部分抑病土壤中分离的拮抗菌，使用DNA指纹识别将其分为10个单元型（SH-A to SH-J），16S rDNA测序确定这些类群属于假单胞杆菌(Fig. 4A)。
使用16S rDNA在PhyloChip数据库中比对，证实这些单元型与具有活力的假单胞杆菌高度相似(94 to 98% identity) (table S3)，在抑病土壤中相对丰富度更高相比患病土壤中(Fig. 4B).。
SH-A（38），SH-B（21），SH-C（37）占了从抑病土壤中分离到的菌株的90%，被用作下一步的研究。
使用这三类群中的每一个菌株对植物进行验证实验说明只有菌株SH-C52保护植物种子不被病原菌侵染(fig. S7)。
随机转座诱变产生的两个菌株SH-C52的突变体对病原体没有活性，且与syrE具有69%序列相似性，可能为丁香假单胞菌的syr-syp基因生物合成路径。
非核糖体合成酶突变体O33没有像与其亲本的SH-C52一样保护植物种子被病原菌侵染(fig. S7)。
后来的遗传分析显示，其生物合成路径由两种基因群构成，分别为thaAB 和thaC1C2D，被预测为编码九氨基氯化脂肽(fig. S8)。
本研究采用多方位的方法，将纯培养与免培养联系在一起，显示植物和哺乳动物与昆虫一样，依赖特定的由微生物群落产生的特定化学成分保护植物不被病原体侵染。
展示了变形菌门特别是假单胞菌科通过由基因NRPS分泌氯化脂肽来保护植物不被病原菌感染。
更深层次的分析揭示了植物与植物患病有关的单倍体SH-A和SH-C的表达显著差异(fig. S7)，表明在原产地抗真菌活性被一些特定的细菌群落所控制。
与假单胞菌类似的是，一些其他的细菌群落在本研究中被发现与抑制病原体有关(Fig. 3)。
包括伯克氏菌科，黄色单胞菌目，放线菌对病原真菌包括水稻纹枯病有抑制作用。
这些发现表明土壤的抑病能力这一复杂现象不仅仅是由于单一的菌群造成的，更可能是由菌群联合在一起共同控制的。
Koch’s等通过观察鉴定发现土壤中那些通过单独检测没有抑制病原菌活性的菌株，能协同抑病菌一起抑制病原菌。
本实验细菌和生物合成路径鉴定为阐明植物是否能通过补充土壤微生物群有益菌来保护植物，以及怎样补充土壤微生物群有益菌提供了一套微生物基因标记。
材料和方法土壤样品收集和储存抑病土壤于2004年底在荷兰靠近胡芬镇(51º35’10”N4º34”44’E)甜菜种植地收集。
收集了25个随机点，土壤深度为0-30 cm。
患病土壤从甜菜地边缘收集，土壤不适合耕种甜菜，土壤被野草覆盖。
两种土壤晒干后，使用0.5cm的网筛除植物碎屑，常温放置于桶中。
在BLGG-AgroXpertus进行土壤的物理化学分析。
抑病土壤的生物测定与评价甜菜种子播种在含有250g土壤PVC盆中（宽6 cm; 高8 cm），土壤初始水分含量为10%。
随后将盆置于室内，管理条件为24℃，相对湿度70%，16小时光照，每周使用荷格伦特标准溶液浇水。
土壤可分为抑病土壤；患病土壤；患病土壤与抑病土壤比例9:1；抑病土壤分别在50℃，在80℃加热1小时，以及伽玛辐射抑病土壤这几类，对于每份土壤的处理进行了四个重复，最后随机选取一个进行实验。
种子发芽四天后，将种子减少至每盆8个。
真菌病原体立枯丝核菌使PDA培养基培养1周后接种于每个盆相对的角，土壤表面底部1cm 的土壤中。
每隔两三天计数一次被感染的甜菜苗数量直到二十天以后。
根际DNA分离和芯片分析根据种植在土壤中的甜菜苗的微生物不同的抑制疾病能力进行宏基因组学分析。
对于六种土壤处理均进行了四个重复。
每个重复的宏基因组DNA使用PowerSoil分离试剂盒根据使用说明提取并分成三份。
使用芯片分析生成每份样品微生物档案。
根据Hazen等人的描述进行16srDNA片段的扩增，标记，杂交，染色，芯片扫描。
OTU的数据分析选择和Hazen等人的类似。
所有OUT经过PhyCA分析用于进一步分析，允许未分类OTU的存在。
此外，PhyCA 分析的界定值为rQ1≥0.646, rQ2 ≥0.884, and rQ3 ≥0.945(rQ目标靶位点与在标准样品中相同靶位点的表达变化情况).使用Primer-E数据分析从抑病土壤中分离细菌将十六颗甜菜种子播种于装有250g抑病土壤或患病土壤的盆中生长20天后从甜菜根际分离变形菌。
准备好根际悬浮液，添加含有100 μg ml-1匹马霉素防止真菌生长，假单胞菌培养基添加40 μg ml-1氨比西林，12.5 μg ml-1氯霉素，100 μg ml-1匹马霉素的。
TSA培养基在25℃放置5天，假单胞菌培养基为三天。
随机选择每个重复样品，每种培养基的细菌群体进行纯化，并在试管内验证对病原菌的拮抗性，培养条件为PDA培养基℃培养2直到病原菌菌丝长到培养基的中间。
将抑制病原菌菌丝生长的菌株记录下来，共有来自抑病土壤的576株细菌菌株被记录，占了总菌数的19.3%，然而在患病土壤中仅有3.3%的菌株对病原菌具有拮抗性。
16sDNA测序和建树在Macrogen公司测序，修整序列后到核糖体数据库进行鉴定。
使用MEGA 3.1调整序列后构建系统发育树。
宏基因组分析和基于培养分析的比较使用两种方法进行比较，第一种方法使用BLAST比对，将代表菌株16sDNA序列对齐后，与使用芯片鉴定出来的假单胞菌进行比较。
第二种方法为将具代表性的菌群16S rDNA序列在GreenGenes数据库进行比对，作为芯片的阵列设计。
随机转座诱变使用pTn Mod-OTc对找出的假单胞杆菌菌株SH-C52进行转座子诱变，使用该菌株基因组30-40 kb DNA片段构建文库thaABCD基因的克隆与测序杂交严格执行以下条件65°C with 0.1xSSC(75 mM NaCl, 7.5 mM 柠檬酸钠,0.1% 十二烷基硫酸钠)，杂交后进行限制性分析。
使用未加权聚类分析这些实验数据然后构建片段。
Clones 5.1 和10.1送去测序，基因差异生物信息学分析使用Softberry FGENESB进行操作子和基因预测，使用NCBI BlastX数据库和PseudoDB进行开放阅读框分析。
使用Softberry BPROM进行假定的启动子序列鉴定，使用GenebeeRNA预测假定的终结子二级结构预测。
NRPS基因thaA, thaB and thaC1的特定机构域蛋白测序分析使用PFAM进行分析。
thaA C1结构域和thaB 第九个TE结构域使用BlastP与假单胞菌全基因组比较。
