近日，兰州大学草地微生物研究中心凌宁教授在国际权威学术期刊Nature Communications发表了题为Rhizosphere bacteriome structure and functions的研究论文，系统阐述了根际细菌组结构和功能的一般属性，并对该领域未来的研究方向进行了展望。

根际是丰富多样的微生物的家园，其中许多微生物通过抑制病原入侵和帮助从土壤中获取养分使植物受益。了解根际微生物组的分类和功能成分以及它们与非根际土壤微生物组的区别对于操纵它们以实现可持续的生态系统功能至关重要。测序技术的高速发展使得在阐明各种植物的根际微生物组方面取得了重大进展。根际细菌群落的多样性和组成是植物和土壤界面的一个特有功能载体。尽管植物物种甚至物种基因型倾向于组装相对不同的根际细菌群落，但即使在不同地理区域的不同环境中，这些群落也可能在很大程度上相似。植物对根际细菌组装发挥选择性作用，以获得植物适应性所需的特定功能性状。因此，根际微生物组极大地扩展了植物的功能。尽管植物营养需求、病害控制机制和土壤生境具有一定特异性，但根际环境（具有过量的可用碳）为微生物的生命提供了大致相似的条件。所有植物都是受矿质养分限制的生物，并常受到病原体的影响。植物可形成独立于宿主系统发育的根系群落，以克服这些限制。因此，所有植物都可以发挥针对养分获取或病害抑制的一般选择性作用来构建根际微生物群落，而不论其地理来源或当前生活的位置。根际和非根际土壤中关于细菌群落的分类和功能特征的一般属性在很大程度上仍未被探索。然而，这些信息对于理解和管理生态系统中的微生物功能以支持未来植物在快速变化的环境中的生长至关重要。

根际微生物的组成和功能是一个重要的微生物领域研究热点，也是微生物生态学中最引人入胜但又难以捉摸的话题之一。本研究使用来自世界各地不同生态系统的非根际土壤和根际的557对已发表的16S rDNA扩增子序列来概括细菌在群落多样性、组成和功能方面的一般特征。根际因从土体土壤种子库中选择相应微生物种群来定殖，而导致微生物多样性相对降低。根际富含拟杆菌门、变形菌门和其他富营养型生物。根际中高度模块化但不稳定的细菌网络反映了微生物在根际这种高度动荡环境下的相互作用和适应性。根际的休眠策略以毒素-抗毒素系统为主，而孢子形成这种休眠策略在非根际土壤中比较常见。功能预测表明，参与有机化合物转化、固氮和反硝化的基因在根际中高度富集，而参与硝化作用的基因则明显减少。