植物根際微生物組與根功能屬性雙向互作

　　不同植物種類，甚至同一物種的不同基因型，在根屬性的表達模式及根際微生物群落的組裝方式上均存在顯著的種間或種內差異。然而，根際微生物組如何與根功能屬性協同作用，進而共同提升植物健康和地下資源獲取效率，已成為植物營養學，根際生態學和微生物等多學科交叉關注的研究前沿。

　　根際微生物與根功能屬性互作的雙向特性。申建波供圖

　　近日，中國農業大學養分資源高效利用全國重點實驗室教授申建波課題組在國際期刊《生態學與進化趨勢》（Trends in Ecology & Evolution）發表觀點文章，系統探討了根際微生物與多維度根功能屬性的互作機制，強調深入解析植物根屬性與微生物之間的雙向互作關系是揭示根際過程及其生態功能的關鍵基礎。

　　文章指出，基于屬性的方法正日益成為探索植物—微生物互作的重要工具，極大推動了對根際微生物組與根屬性協同變異的理解。然而，現有研究多聚焦于少數根功能屬性（如根分泌物），忽視了根系內部屬性間的相互作用以及根屬性的多維度特性。

　　許多研究將“根屬性影響微生物”與“微生物調控根屬性”開展獨立研究，限制了人們對植物與微生物之間互惠適應機制的整體認識。為了深入理解其互作過程與機制，該文章從生態與進化兩個角度，系統總結了多維度根功能屬性如何共同塑造根際微生物組，以及根際微生物如何調控根屬性表達的研究進展，強調根系—微生物互作具有雙向反饋調節機制。

　　基于以上認識，該文章提出了一個新的理論框架，即占據不同根屬性空間的植物物種傾向于招募與其功能特征相匹配的根際微生物群落。該文章從根際微生物功能解析、微生物—微生物互作網絡、作物育種與再野化等方面，對未來根系—微生物互作的研究方向進行了展望，并提出了若干值得關注的關鍵科學問題與研究重點。

　　該研究觀點深化了對植物根系與根際微生物協同進化及其動態互作機制的理解，同時為挖掘和利用根—微生物之間的有益互作以提升植物功能表現與環境適應能力提供了新的視角與研究路徑。該成果充分體現了多學科交叉創新在推進農業綠色發展中的關鍵作用，并為闡明作物對養分高效獲取的多過程互作機制、實現綠色增產增效的根際調控優化途徑提供了重要理論支撐。

　　中國農業大學資源與環境學院副教授溫智輝為論文第一作者，申建波為通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金、海南省自然科學基金和中國博士后科學基金等項目的資助。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.tree.2025.07.002