中国科学院分子植物科学卓越创新中心植物高效碳汇重点实验室传出重要科研进展。该实验室周峰团队携手瑞士洛桑大学科研人员，在植物根系微生物研究领域取得突破性成果，相关研究论文发表于国际权威学术期刊《科学》。
研究团队以植物幼苗根系作为主要观察对象，运用荧光标记活体微生物技术，结合高分辨率显微成像手段展开深入探索。实验发现，微生物在植物根系表面的分布并非随机无序，而是呈现出特定的空间排列规律。这种独特的分布格局与植物根系内部的关键结构——凯氏带密切相关。
凯氏带作为根系内部的特殊屏障，具有类似"智能阀门"的调控功能。它能够稳定根系内部的营养环境，有效防止营养物质的无序流失，从而维持根际微生物群落的平衡状态。科研人员通过实验观察到，当凯氏带出现破损时，根系内部的营养物质会向外渗漏，且破损程度越大，渗漏现象越显著，微生物的聚集数量也随之增加。
进一步分析表明，渗漏物质的主要成分是氨基酸类物质，其中谷氨酰胺的含量最为突出。微生物对这类营养物质表现出明显的趋化特性，研究证实谷氨酰胺的渗漏直接影响着微生物的迁移和聚集行为。在植物根系结构中，侧根的生长过程会破坏凯氏带的完整性，形成局部的营养物质渗漏点。
这种特定的渗漏现象犹如根系发出的定向信号，吸引微生物向特定区域聚集。实验数据显示，当微生物失去感知氨基酸的能力时，就无法准确识别这些"信号"，导致无法在正确位置定殖。基于对微生物聚集点的精确观测，研究团队成功绘制出微生物在植物根系表面的分布图谱。
这项研究成果从微观角度阐明了植物调控微生物空间分布的精细机制。研究团队指出，该发现为农业领域提供了新的技术思路。通过设计含有特定氨基酸成分的微生物肥料，可以引导有益菌群在作物根系精准定殖，从而提高作物对养分的吸收效率，增强作物的抗逆能力，为发展绿色农业和提升土壤碳汇功能开辟了新途径。
