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植物根际微生物的研究及其应用植物根际微生物是指生活在植物根部周围的微生物群落。
这些微生物包括细菌、真菌、放线菌等，它们与植物根系之间存在着相互作用，对植物的生长和健康起着重要作用。
近年来，随着生物技术的发展和对生态环境的关注，植物根际微生物的研究逐渐受到了广泛关注。
本文将对植物根际微生物的研究及其应用进行探讨。
一、植物根际微生物与植物生长植物根际微生物是一种共生微生物，能够与植物根系形成一种特殊的互惠互利关系。
这种关系是建立在微生物与植物之间的信号交流和物质交换的基础之上的。
植物根际微生物可以通过吸附植物根系表面、形成生物膜、分泌各种有益物质等方式，对植物的生长和健康起着重要作用。
其主要作用包括：1. 促进营养吸收微生物可以分泌多种有机溶解物和有机酸，促进肥料的矿化，提高植物对营养物质的吸收能力。
2. 增强植物抗病性植物根际微生物可以分泌抗菌物质和生物酶，能够与植物共同对抗病原菌，提高植物的抗病能力。
3. 促进植物生长微生物还可以分泌植物激素如乙烯、生长素等，通过诱导植物生长，促进植物的发育和生长。
二、植物根际微生物的研究方法植物根际微生物的研究需要采用一系列的分子生物学和生态学方法。
主要包括：1. PCR扩增和测序通过PCR扩增和测序可以获得植物根际微生物的16S或18S rRNA基因序列，从而了解微生物的种群组成和多样性。
2. 岛式基因组测序通过对微生物的岛式基因组测序可以了解微生物的功能和代谢途径，阐明微生物与植物之间的生物交互机制。
3. 生态试验通过采用生态试验方法，可以了解微生物对植物生长的影响，探究生物间的交互关系和作用机制。
三、植物根际微生物在农业生产中的应用植物根际微生物作为一种新型肥料在农业生产中具有广泛的应用前景。
其主要应用包括：1. 生物肥料植物根际微生物可以培养在大量的载体中，并加入到肥料中，丰富土壤微生物种群，提高土壤肥力和养分利用率。
2. 生物防治植物根际微生物可以分泌具有抗菌和杀菌活性的物质，用于植物病害的预防和治疗，避免使用化学农药带来的负面影响。
植物与微生物互作的研究与应用自然界中的生物之间都存在着密切的关系和互动。
其中，植物和微生物之间的互作是一个非常重要的研究领域。
这种互作涉及到植物的生长、繁殖、养分吸收等方面，同时也涉及到微生物对植物害虫的防治、土壤中营养元素的循环等方面。
本文将对植物与微生物互作的研究进展及其应用进行阐述。
一、植物与微生物互作的研究进展1、植物与根际微生物的互作植物根际微生物是指在植物根际环境中与植物根部紧密联系的微生物群落。
这些微生物包括细菌、真菌、放线菌等。
其中真菌和放线菌被称为“根际真菌”和“根际放线菌”，它们对植物的生长具有重要的促进作用。
研究表明，植物根际微生物可以通过多种途径来影响植物生长，包括促进植物根系生长、调节植物生理代谢、提高植物的抗逆能力等。
例如，某些细菌和真菌能够分泌出一些有机物来供植物吸收，其中包括一些有机肥料，比如氨基酸和核苷酸。
此外，它们还可以分泌生长素、激素等物质来促进植物生长。
2、微生物在植物害虫防治中的应用植物害虫是植物生长过程中的一大威胁，在农业和园艺生产中经常会给植物带来一定的经济损失。
通常情况下，人们会采用化学农药来进行防治，但是这种方法不仅成本高昂，还会对环境和人类造成一定的危害。
因此，研究如何利用微生物来防治植物害虫成为了近年来的热点话题。
微生物防治植物害虫的方法通常包括两种：一种是利用微生物的天敌作为生物杀虫剂直接对植物害虫进行防治，比如利用蘑菇毒素杀死害虫；另一种则是利用微生物来激活植物的免疫系统，使植物自身产生对害虫的抗性。
比如，利用植物根际微生物来增强植物的抗虫能力，从而达到防治害虫的目的。
3、微生物对土壤中营养元素的循环的影响土壤中的氮、磷、钾等营养元素对植物的生长发育有着极其重要的作用。
而在土壤中，这些营养元素的循环主要依靠土壤微生物的参与。
例如，有些细菌和真菌可以利用有机物中的氮、磷等营养元素，将其分解成较小的分子后释放给植物吸收利用。
同时，细菌和真菌中还存在一些可以吸附和释放有机肥料的细菌类，通过调节这些细菌的数量来达到土壤养分的管理目的。
植物与根际微生物的相互作用研究植物和根际微生物之间存在着一种密切的相互作用关系，在植物的根际环境中，微生物通过与植物根系互动，对植物生长和健康起到重要作用。
本文将探讨植物与根际微生物相互作用的研究进展和影响因素。
一、植物与根际微生物的相互作用类型1. 互利共生植物与根际微生物之间可以形成互利共生的关系。
例如，植物根系释放出的有机物质可以作为微生物的营养来源，而微生物则为植物提供营养元素和增强植物的抗病性能。
2. 寄生关系某些根际微生物会对植物的生长产生负面影响，形成寄生关系。
寄生菌会攻击植物的根系，导致植物生长发育受阻，甚至死亡。
3. 拮抗关系一些根际微生物对其他微生物存在拮抗关系。
这种拮抗关系可以帮助植物抵御病原菌的感染，维持植物根际环境的稳定。
二、植物与根际微生物相互作用的影响因素1. 植物物种不同的植物物种会通过不同的方式与根际微生物相互作用。
一些植物物种能够吸引和选择性地利用对其有益的微生物，从而增强其生长能力。
2. 根际微生物群落结构根际微生物群落的结构和多样性对植物的生长和健康起着重要作用。
研究发现，多样性丰富的微生物群落可以提高植物的抗病性能和养分吸收能力。
3. 根际环境条件根际环境条件，如土壤pH值、氮磷含量等，对植物与根际微生物的相互作用也有影响。
一些根际微生物对特定环境条件有适应性，能够更好地与植物合作。
三、植物与根际微生物相互作用的意义1. 促进植物生长根际微生物可以合成植物生长所需的营养物质，并促进植物根系的吸收和利用。
通过与根际微生物的相互作用，植物能够得到更多的养分，提高生长速度和生物量。
2. 增强植物抗病性一些根际微生物具有拮抗病原菌的能力，可以帮助植物抵御病害的侵袭。
通过与有益微生物的相互作用，植物的抗病能力得到提高，减少了对化学农药的依赖。
3. 提高耐逆性根际微生物的参与可以增强植物的耐逆性，使植物在环境恶劣条件下更好地生存。
例如，一些根际微生物能够降解土壤中的有害物质，减轻环境压力对植物的影响。
植物根际微生物组的研究进展邵秋雨，董醇波，韩燕峰*，梁宗琦（贵州大学生命科学学院生态系真菌资源研究所，贵州贵阳 550025）摘要: 根际微生物组 (rhizosphere microbiome)，是植物从其种子库土壤微生物组中有选择性地招募在根际聚集的动态微生物集群。
随着近年来高通量测序技术、宏基因组学等的飞速发展，根际微生物组与植物宿主及土壤微生物组间的紧密联系引起了全球关注和研究热潮。
根际微生物组被视作植物第二基因组，其与植物间的互作极为复杂，有正相也有负相。
植物通过从土壤微生物组中招募到根际的某些组分获得积极反馈。
正确管理植物根际微生物组不仅能促进宿主营养吸收、抵抗病虫害及适应环境胁迫，还可能促进健康土壤的形成，增强土壤生态系统的服务功能。
对根际微生物组的定义、驱动因素、研究方法及其与农业生产的关系4个方面进行综述，并重点关注了根际微生物组与植物宿主间的互作过程，以期为更好的开发利用这类生物资源提供新思路。
关键词: 根际微生物组；根系分泌物；农业生产；模式微生物群落Research progress in the rhizosphere microbiome of plantsSHAO Qiu-yu, DONG Chun-bo, HAN Yan-feng*, LIANG Zong-qi( Institute of Fungus Resources, Department of Ecology, College of Life Sciences,Guizhou University, Guiyang 550025, China )Abstract: Rhizosphere microbiome refers in particular to the dynamic microbial consortium that are selectively recruited by plants from the soil microbiome of their seed banks and gathered in the rhizosphere. With the rapid development of high-throughput sequencing technology and metagenomics in recent years, the natural close relationship among rhizosphere microbiome, plant host and soil microbiome have attracted global attention and become research upsurge. The rhizosphere microbiome, regarded as the second genome of plants, has very complex interactions with plants in positive and negative. Many studies have shown that plants can obtain positive feedback by recruiting certain members of the rhizosphere from the soil microbiome. The correct regulation of the rhizosphere microbiome can not only promote the nutrition absorption, resist plant diseases and insect and help the host to adapt environmental stress, but also promote the formation of healthy soils and enhance the service function of soil ecosystem. This paper reviewed the definition, driving factors, research methods of rhizosphere microbiome and the advances in relationship between rhizosphere microbiome and agricultural production. And the interaction between rhizosphere microbiome and plant host was focused. The purpose of the review is to provide new ideas for better exploitation and utilization of these biological resources.Key words: rhizosphere microbiome; root exudates; agricultural production; standard microbial model早在1904年，德国学者Hiltner就提出了“根际”一词，将其用以描述受植物根系影响的狭窄土壤带[1]。
药用植物根际微生物研究进展一、本文概述药用植物作为中医药学的重要组成部分，其独特的药用价值和生态适应性一直受到广泛关注。
近年来，随着生物技术的快速发展，药用植物根际微生物的研究逐渐成为新的研究热点。
根际微生物，包括细菌、真菌、放线菌等，与药用植物的生长、发育及次生代谢产物的合成密切相关。
本文旨在综述药用植物根际微生物的研究进展，包括根际微生物的多样性、功能及其与药用植物互作的机制，以期为药用植物资源的合理开发与利用，以及提高药用植物品质和产量提供理论支撑和实践指导。
通过综述国内外相关文献，本文梳理了药用植物根际微生物的研究现状，重点分析了根际微生物对药用植物生长、次生代谢及抗逆性的影响。
本文还探讨了根际微生物在药用植物生态系统中的作用，以及其在药用植物种植、病虫害防治等方面的应用前景。
通过深入研究和探索，我们期望能够更好地理解药用植物与根际微生物之间的相互作用关系，为药用植物的可持续发展提供科学依据。
二、药用植物根际微生物的种类与功能药用植物根际微生物是一个复杂而多样的微生物群落，主要包括细菌、真菌、放线菌等。
这些微生物与药用植物之间形成了密切的共生关系，对药用植物的生长发育和次生代谢产物的合成具有重要影响。
细菌类微生物：在药用植物根际中，细菌是最主要的微生物群体之一。
它们可以通过固氮、解磷、解钾等方式改善土壤环境，促进药用植物的生长。
一些细菌还具有产生抗生素、植物生长激素等有益物质的能力，对药用植物的病害防治和生长调控具有重要作用。
真菌类微生物：药用植物根际中的真菌主要包括菌根真菌、内生真菌和外生真菌等。
菌根真菌能够与药用植物形成共生体，增强植物对水分和养分的吸收能力；内生真菌则能够定殖在药用植物体内，促进植物的生长和次生代谢产物的合成；外生真菌则主要存在于药用植物根际土壤中，通过分解有机物质为药用植物提供养分。
放线菌类微生物：放线菌在药用植物根际中也扮演着重要角色。
它们能够产生多种抗生素和次生代谢产物，对药用植物的病害防治和次生代谢产物的合成具有重要影响。
植物根际微生物多样性与生态功能的研究进展植物根际微生物是指与植物根系密切联系并生活在根际环境中的微生物群体。
它们是一种极为复杂的生态系统，在保持植物健康、促进植物生长发育、增强植物对逆境的抵抗等方面发挥着重要作用。
长期以来，研究者们对植物根际微生物的多样性与生态功能进行了不断的探索和研究，取得了许多重要的进展。
一、植物根际微生物的多样性随着分子生物学和计算机技术的发展，研究者们对植物根际微生物的多样性进行了广泛而深入的研究，主要应用了高通量测序技术、16S/18S rRNA基因序列分析等方法。
研究发现，植物根际微生物主要包括细菌、真菌、放线菌、病毒等多种群体，其中细菌是根际微生物群体中最为丰富的一类。
此外，植物根系泌出物、土壤气候等因素也对植物根际微生物多样性产生了影响。
二、植物根际微生物的生态功能植物根际微生物的多样性不仅是一种生态系统的基础，也是生态功能的关键。
通过与植物根系共生，不同种类的微生物群体在根际环境中形成了复杂的互作关系，参与了多种生态功能。
1. 促进植物生长发育：植物与根际微生物之间的互利共生关系是植物生长发育的重要保证。
微生物通过分泌生长调节物质、产生抗生素、固氮等方式促进植物生长发育。
例如，根瘤菌能够固氮并将过剩的氮供应给植物，使其获得必需的氮源。
2. 增强植物逆境抵抗能力：植物生长过程中常常受到环境逆境的影响，例如土壤贫瘠、气候变化等。
根际微生物可通过缓解毒素、降解有害物质、提高植物抗氧化能力等方式来增强植物的逆境抵抗能力。
3. 保护植物健康：拮抗细菌、真菌等微生物可以在根际环境中与植物有益微生物竞争，减少植物病原微生物引起的侵染。
此外，根际微生物还能够激活植物免疫响应并对植物产生的毒素进行降解。
三、未来研究方向虽然在植物根际微生物多样性和生态功能的研究方面已经取得了许多重要的进展，但我们仍然需要更深入的研究。
下面是一些可能的未来研究方向：1.植物根际微生物与植物病害关系的研究。
植物根际微生物研究进展引言1904 年，德国微生物学家Lorenz Hiltner 提出了根际概念，他将根际定义为根系周围、受根系生长影响的土体。
100 多年来，根际研究方兴未艾，根际概念也不断得以丰富和完善。
为纪念根际概念诞生100 周年，亦为交流根际研究的最新进展，2004年9 月在Hiltner 的故乡、也是他曾工作多年的城市一慕尼黑召开了第一届国际根际大会。
450 多位国际根际研究专家参加了会议，会议分成16 个分会，共有113 个会议报告和308 个墙报展示。
微生物是整个会议交流的重点，共有9 个分会、69 篇会议报告和192 篇墙报报告微生物的研究进展，分别占总数的56% 、61% 和62%。
现根据会议交流情况结合近年来国际上根际微生物的研究动向，对根际微生物研究的最新进展和面临的挑战作。
1根际微生物研究方法进展环境微生物的生物多样性过去通常是用分离和培养技术加以研究的。
近20 年来，分子生态技术迅速发展，通过对环境16S rRNA 基因进行的大量研究表明，微生物生物多样性远比用传统方法估计的要高。
微生物工作者惊奇发现环境中绝大部分微生物实际上从没有得到过培养，这些未培养的微生物与已培养的种群在系统发育上存在很大差距。
根际与其他生境一样，用分子生态方法证明根际微生物不仅具有丰富的多样性，而且含有大量未培养的微生物种群。
但是尽管在包括根际在内的不同生境中发现了大最未培养微生物，对这些微生物在环境中的功能目前仍了解很少。
大部分根际过程的微生物学机理尚不清楚。
深入理解根际微生物生化过程和植物－微生物相互作用的机理仍然是根际微生物工作所面临的重大挑战。
近年来分子生态方法已取得了－系列新的突破性进展，这些新方法使探索根际微生物不同个体的生态功能成为可能。
Hurek 等提出测定环境微生物新陈代谢中的关键基因能提供微生物群体的功能信息。
例如固氮基因特别适合于进行固氮微生物的系统发育分析。
建立功能基因文库可揭示根际微生物的功能多样性0 mRNA 实时定堂分析则可预测功能基因的表达水平。
丛枝菌根真菌植物根际微生物互作研究进展与展望一、本文概述随着生态学、微生物学和植物生物学等多个学科的深入发展，丛枝菌根真菌与植物根际微生物的互作关系已成为研究的热点。
这些微生物在土壤中的共生、竞争和拮抗等相互作用，不仅影响植物的生长和发育，还对整个生态系统的稳定性和健康性具有深远影响。
本文综述了近年来关于丛枝菌根真菌与植物根际微生物互作关系的研究进展，包括互作机制、影响因素以及调控策略等方面，并对未来的研究方向进行了展望。
通过深入了解这些微生物的互作关系，我们可以为农业可持续发展、生态环境保护以及生物资源的开发利用提供新的思路和方法。
二、丛枝菌根真菌与植物根际微生物的互作机制丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）作为土壤中的重要微生物之一，与植物根际微生物之间存在着复杂而精妙的互作关系。
这种互作不仅影响植物的生长和发育，也对土壤微生物群落的结构和功能产生深远影响。
近年来，随着分子生物学、基因组学和生态学等学科的快速发展，对AMF与植物根际微生物互作机制的研究取得了显著进展。
AMF与植物根际微生物在营养竞争方面存在明显的互作。
AMF通过扩大根的吸收面积，增强植物对水分和矿质营养的吸收能力。
同时，AMF还能分泌多种胞外酶，如磷酸酶、几丁质酶等，分解土壤中的有机物质，为植物提供营养。
这种营养竞争不仅影响植物的生长，也影响根际微生物的生存和繁殖。
AMF与植物根际微生物在信号交流方面也存在互作。
AMF能感知并响应植物分泌的根际信号物质，如生长素、独脚金内酯等，从而调整自身的生长和代谢。
同时，AMF也能分泌多种信号分子，如菌根因子、几丁质等，与植物和根际微生物进行信号交流，共同调节根际微生态环境。
AMF与植物根际微生物在生态功能方面也存在互作。
AMF能提高植物的抗逆性，如抗旱、抗盐、抗病等，从而改善植物的生存环境。
AMF还能与根际微生物共同构建稳定的土壤微生物群落，维持土壤生态系统的健康与稳定。
植物根际微生物研究及其在农业生产中的应用植物根际微生物是指与植物根系密切关联、在根际内活动的微生物群体，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物及病毒等多种微生物生物类群。
根际微生物是土壤生态系统中极其重要的组成部分，与植物之间的相互关系密切。
在互惠共生的范畴内，根际微生物能够为植物提供养分、抑制病原微生物的侵染、促进植物生长发育以及增强植物适应环境的能力等一系列与植物生长密切相关的生物学功能。
为什么要研究根际微生物根际微生物研究近年来渐成热点，主要原因是：一方面，根际微生物与植物之间的相互关系是农业生产中不可或缺的一环。
另一方面，目前信息技术的快速发展为根际微生物研究奠定了良好基础。
在这种趋势下，植物根际微生物研究在当前和未来的农业生产上将起到越来越重要的作用。
根际微生物在植物生长中的作用从植物角度看，根际微生物是植物微环境中的必备组分。
其中，最为重要的是根区内的植物共生菌。
例如，与根系细胞内部共生的根瘤菌可以将空气中的氮气转化为植物所需的氨基酸，提高植物的养分供应；嗜磷菌则能提高磷酸盐的利用率；而植物病原真菌的对抗则可以被抑制。
此外，还有利用有机废弃物降解发酵释放植物可利用的养分，而且还有可能和其它生态系统一起协同生长。
总之，根际微生物在植物生长中发挥着重要的作用。
应用前景农业生产中，化学肥料和农药的广泛使用导致了长期农业生产中环境污染和土壤质量下降等问题。
在这种情况下，研究根际微生物的利用途径成为重要的方式。
通过利用得当的根际微生物来发挥微生物的作用，可以有效抑制植物病害的发生，降低化学农药和肥料的使用量，并同时提高长期的土壤肥力。
目前，一些被广泛应用的根际微生物产品包括：生物农药、生物肥料和生物修复产品等。
其中，利用植物共生菌等以微生物资源为基础的新型生物肥料已经得到了广泛的验证，在充分使用农资的情况下有着较为显著的效果。
总结根际微生物研究和应用近几年来取得了诸多进展，从而推动了农业生产环境的改善和可持续性发展。
植物根际微生物研究进展引言1904 年，德国微生物学家Lorenz Hiltner 提出了根际概念，他将根际定义为根系周围、受根系生长影响的土体。
100 多年来，根际研究方兴未艾，根际概念也不断得以丰富和完善。
为纪念根际概念诞生100 周年，亦为交流根际研究的最新进展，2004年9 月在Hiltner 的故乡、也是他曾工作多年的城市一慕尼黑召开了第一届国际根际大会。
450 多位国际根际研究专家参加了会议，会议分成16 个分会，共有113 个会议报告和308 个墙报展示。
微生物是整个会议交流的重点，共有9 个分会、69 篇会议报告和192 篇墙报报告微生物的研究进展，分别占总数的56% 、61% 和62%。
现根据会议交流情况结合近年来国际上根际微生物的研究动向，对根际微生物研究的最新进展和面临的挑战作。
1根际微生物研究方法进展环境微生物的生物多样性过去通常是用分离和培养技术加以研究的。
近20 年来，分子生态技术迅速发展，通过对环境16S rRNA 基因进行的大量研究表明，微生物生物多样性远比用传统方法估计的要高。
微生物工作者惊奇发现环境中绝大部分微生物实际上从没有得到过培养，这些未培养的微生物与已培养的种群在系统发育上存在很大差距。
根际与其他生境一样，用分子生态方法证明根际微生物不仅具有丰富的多样性，而且含有大量未培养的微生物种群。
但是尽管在包括根际在内的不同生境中发现了大最未培养微生物，对这些微生物在环境中的功能目前仍了解很少。
大部分根际过程的微生物学机理尚不清楚。
深入理解根际微生物生化过程和植物－微生物相互作用的机理仍然是根际微生物工作所面临的重大挑战。
近年来分子生态方法已取得了－系列新的突破性进展，这些新方法使探索根际微生物不同个体的生态功能成为可能。
Hurek 等提出测定环境微生物新陈代谢中的关键基因能提供微生物群体的功能信息。
例如固氮基因特别适合于进行固氮微生物的系统发育分析。
建立功能基因文库可揭示根际微生物的功能多样性0 mRNA 实时定堂分析则可预测功能基因的表达水平。
Martin 等认为功能基因组学正在使生物机理研究有了突飞猛进的进展。
功能基因组学是分析有机体的所有遗传物质，并将遗传信息与有机体的形态和功能联系起来。
通过以基因组学为基础，在不同水平上分析转录组学、蛋白组学和代谢组学有可能使生物共生关系的机理研究取得突破性进展。
但是基因组学在共生菌根菌、细菌－真菌－植物多级营养关系的研究上还面临着许多技术上的困难。
将有机体之间的相互作用在分子层面上进行剖析，不仅需要对单个基因进行了解、还需要对多个基因的相互作用和表达进行研究。
基因组学必须要面对这些相互作用的复杂性、面对根际微生物及其共生体随根际生物、物理、化学条件而发生适应变化的复杂性。
目前，DNA 芯片技术已在植物和基础微生物学研究方面得到广泛应用，但在根际微生物生态领域的应用尚属起步阶段。
Sanguin 等用16S rRNA基因芯片技术观测玉米根际的细菌群体结构。
他们设计了包含200 个正核甘酸探针（片段长为20 碱基）的DNA 芯片，测试玉米根际和根外土壤的微生物群体，当以19 个农杆菌(Agrobacterium) 序列为目标时，根际DNA 的杂交水平明显高千根外土壤；但当用广谱性探针时，尽管有12 个探针的杂交水平高于根外土壤，41个探针的杂交水平却明显低于根外土壤。
Shinano 等亦报道了用千探测根际微生物群体的DNA 芯片研制工作，通过用人工细菌组合，发现一些细菌，如伯克霍尔德氏菌(Burkholderia) 和芽袍杆菌( Bacillus )，很容易被DNA芯片检测到，但另一些细菌如农杆菌、根瘤菌( Rhizobium) 和亚硝化螺菌( Nitrospira ) 却难以测到。
这些研究表明用DNA 芯片技术有可能对根际微生物群体结构和功能进行高通量分析，但是技术本身尚有许多有待完善的地方。
在探索根际微生物功能的研究中，另一个新的方法是将稳定同位素标记技术与分子生态技术相结合。
这是一个很有应用前景的方法，在研究植物－土壤生态系统物质流对根际微生物群落结构和功能的影响方面大有用途。
根际碳流是土壤微生物生物多样性的主要驱动力。
如何将根际碳流与微生物生物多样性联系起来一直是根际研究的一个重要命题。
Radajewski 等首次报道稳定性同位素探针在环境微生物生态中的应用，此技术为测定微生物底物利用和功能研究提供了强有力手段，特别适合千根际生物过程的研究。
技术要点是首先向受试环境供应13c 标记底物，然后从环境提取核酸，用超速离心将核酸分成重核酸(13 C 标记）和轻核酸（非13c标记）若干部分。
用分子生态技术分析13c 标记和非标记的核酸，用系统发育分析方法确定｀活跃＇和｀非活跃＇微生物的种类。
此技术可避免实验室培养而直接原位探测微生物种类的功能。
目前此技术已经应用于探测有机污染物的生物分解。
Prosser等认为此技术可用千原位探测参与根际碳流的＇活跃＇微生物群落。
等用此技术测定了水稻根系的产甲炕古生菌和产乙酸细菌群落。
2 微生物生物多样性和生态功能2.1 植物－微生物相互作用在陆地生态系统中，植物是第一生产者，土壤微生物是有机质的分解者。
植物将光合产物以根系分泌物和植物残体形式释放到土壤，供给土壤微生物碳源和能源；而微生物则将有机养分转化成无机养分，以利千植物吸收利用。
这种植物－微生物的相互作用维系或主宰了陆地生态系统的生态功能。
根据碳同位素示踪研究，禾谷类作物一生中，约有30%- 60％光合同化产物转移到地下部，其中40%~ 90％以有机和无机分泌物形式释放到根际。
Lynch和Wippcs将所有从根释放的物质定义为根际淀积，其成分和数量受植物种类、年龄、土壤生物、化学和物理因子的影响。
根际微生物是受植物影响最大的土壤微生物群体。
与根外土壤比，可溶性根系分泌物为微生物提供了丰富的有效性碳源。
等研究了玉米根际微生物群体的季节性变化，在营养生长阶段，根际微生物活性和细菌丰度明显高千根外土壤，但在植物生殖生长阶段，由于根系可溶性碳的释放下降，根际效应随之消失，可培养细菌的生物多样性也明显下降。
Zolotilina等观察到沙漠野生植物的根际细菌种类比根外土壤多1.5-3陪，根际微生物数景在不同植物间有明显差异。
Costa 等用PCR- DGGE方法对16SrRNA 和18S rRNA基因进行多态分析，发现细菌的DGGE 指纹在根际和根外土壤有很大差别，根际微生物群体在不同植物间亦有很大差异匣Marschner 等用相似方法研究了根距、土壤pH、植物类型和共生菌根菌对根际细菌群体结构的影响。
发现在玉米根际，离根2 mm 土壤的细菌群体明显不同千2 mm以外土壤；在高梁根际，根系有机酸分泌引起的土壤pH变化影响了细菌群体结构；白羽扇翩豆的根际细菌群体结构也与有机酸分泌作用密切有关。
S harma等用PCR-DGGE方法研究了在中欧地区3种主要豆科作物根际微生物的生物多样性，发现发酵性细菌( Firmicutes )是所有豆科作物根际丰度最高的细菌种群，其次是变形杆菌( Proteoa bcteria )；作物种类对根际土壤细菌种类的影响十分明显，如豌豆根际缺少仕变形杆菌，而蚕豆根际缺少y-变形杆菌；羽扇豆和豌豆根际的细菌结构比较接近，而与蚕豆根际的细菌结构差异较大ODeubel等研究了土壤pH和P供应状况对3种作物（大麦、豌豆、甘庶）根系微生物的影响，3种作物根系分泌物的差异导致了根际微生物群体功能的差异。
以上这些研究表明根系分泌物的质和呈对根际微生物群体结构和生态功能有很大影响。
根际微生物生物多样性不仅受植物种类、年龄等因子影响，而且也受地上部生物多样性的影响。
Kowa lchuk等研究了地上部－地下部生物多样性的耦联作用。
他们认为地上部－地下部的耦联作用随根距离的增大而减弱：地上部生物多样性对土壤微生物结构的影响只在根际有明显反映；若将根际微生物分成植物根紧密结合型（如固氮细菌、菌根菌和内生细菌等）和非紧密结合型（如硝化细菌）两类，植物生物多样性对紧密结合型微生物的影响显著大千非紧密结合型。
他们还专门研究了植物种类对未培养微生物如乳杆菌(Acidobacterium)和抚微菌( Verrucomicro bium)的影响，发现植物对这些细菌有高度的选择性。
这个研究表明植物生物多样性对根际微生物、特别是紧密结合型微生物的生物多样性有很大的调控作用。
植物间作套种能增加地上部的生物多样性，这不仅可改善地上部生态功能，还可促进根际生物多样性。
Hiddink等在3种土壤上测试黑小麦和三叶草间作对微生物群体的影响，发现间作降低了黑小麦的发病指数。
16S 和18S rRNA 基因分析表明黑小麦和三叶草单作时，其根际微生物群体有很大差异；但间作后—些三叶草根际特有的微生物出现在黑小麦根际。
这些结果表明间作可改变根际微生物群体结构并影响植物健康。
另一个影响根际微生物生物多样性的重要因子是生活在根际内的其他生物体、如菌根菌和原生动物等。
Paul 和Finlay 研究了森林土壤外生菌根菌对细菌生物多样性的影响。
他们采集油松根系的两种菌根菌类型，用DGGE技术分析发现与两种菌根菌结合的细菌群体有明显差异。
他们认为森林土壤菌根菌的演体变化可能影响了细菌群体结构，从而影响了森林土壤的生物地球化学过程。
J ansa等将3个菌根菌接种到韭葱和疾黎状首蓿两类植物，发现单独接种时，3种菌根菌均能很好定植根系，但当混合接种时，真菌间发生了竞争。
这些研究表明根际内存在目前还很不清楚的生物间协作和竞争关系，这些关系显然会影响根际不同生物体的群体结构和功能。
2.2 植物有益细菌生物多样性根际存在着许多对植物有益的细菌群落，包括生防细菌、能生产植物生长激素的细菌和固氮菌等。
在农业生态系统中，充分利用这些细菌的生物学潜力将有助千减少化肥和农药投入、促进植物生长、减轻环境污染，实现农业可持续发展。
荧光假单袍菌(fluorescent pseudomonas )的一些基因型是最常见的生防细菌，它们能生产抗生素氮化氢( hydrogen cyanide, HCN )和2, 4－二乙酰基藤黄酚( 2,4- diacetylphloroglucinol, Phl )，对许多病原菌有抑制作用。
在两种根腐病程度不同的土壤中，Ramette 等用分子手段分析了HCN合成基因的多态性，发现荧光假单抱菌有很多遗传突变型，土壤Fe的有效性可调节荧光假单袍菌的抗生素生产能力。
Svercel 等从新老葡萄园( 951 年和1603 年）和葡萄－烟草轮作土壤分离荧光假单抱菌，并进行HCN 和Phl 基因的多态分析，发现葡萄根际的HCN 和Phi 基因型假单袍菌数高于烟草根际，老葡萄园土壤的HCN 和Phi 基因型高千新葡萄园土壤：轮作降低了HCN和Phl基因型相对千总假单玸菌数的比例；根系分泌物似乎促进了一些生防细菌的发展。
