根系分泌物的作用和调控功能(黄万琳)
植物根系分泌的有机酸及其作用
工作 研究
植 物 根 系分 泌 的有机 酸及 其 作 用
黄建凤 吴 吴
（ 京 农 业 大 学 资源 与环 境 科学 学 院 ， 苏 南 京 ２ ０ ９ ） 南 江 １０ ５
摘要 根 系分 泌物 是植 物 生 理 活动 的产 物 ， 时也是 植 物 与外界 进 行 物质 交流 的重要 媒 介 ， 中根 系分 泌 的有 机 酸在 植 物养 分 活化 同 其 与吸 收过 程 中有 着 重要 的作 用 。 回顾 了历年 来 有关 植物 根 系分 泌 的有 机 酸的 研 究进 展 ， 包括 其 种 类、 生机 理 以及 影 响 因素 ， 着重论 述 产 并 了根 系分泌 的有 机 酸在 不 同条件 下对植 物 生长 、 壤环 境 等所 产 生 的影 响 以及 对矿 物 中 某些元 素释 放 的促 进 ， 以后 与此 相 关 的研 究 以 土 为
根 系 分泌物 可 以改 变土 壤 的 ｐ 值 ， 主要原 因 是根 系 Ｈ 其
分 泌物 中含 有 Ｈ 和 大 量 的低 分 子量 有 机 酸 ， 乳酸 、 如 甲酸 、
对根 分泌 的 有机 酸有 决 定性 的影响 。 研究 发现 ： 水稻 根 系 分
及农 业 、 态 中的 生产应 用提 供 有利 的依据 。 生 关 键 词 有 机 酸 ； 物 生 长 ； 系分 泌 物 ； 壤 环 境 植 根 土
中图分 类号 Ｑ９ ５１ ； １ ４３ ４ ．２ Ｓ ５ ．
文献 标识 码
Ａ
文 章编 号 １ ０ —５ ３ （０ ８ ２ － ３ ３ ２ ０ ７ ７ ９ ２ ０ ）０ ０ ２ －０
在 植 物 生 长 过 程 中 ， 根 系 的 不 同 部 位 分 泌 或 溢 泌 一 些 由
根系分泌物及其在植物生长中的作用
根系分泌物及其在植物生长中的作用常二华 杨建昌3(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 江苏扬州 225009)摘 要 根系分泌物是植物与外界进行物质交流的重要媒介,研究根系分泌物对于明确和协调植物和环境之间的关系有很大的理论和实践意义。
本文回顾了近年来有关根系分泌物的研究进展,包括其种类、组成、产生途径及其影响因素,并着重论述了根系分泌物在植物生长中的作用,同时对其研究前景进行了探讨。
关键词 根系分泌物 植物生长 养分吸收 土壤环境根系作为植物与土壤的接触面,在从土壤中吸收水分、养分的同时,通过根分泌的方式向根周围释放出各种化合物,产生根际效应,进而调控或影响植株的生长发育,这些由植物根系在生命活动过程中向外界环境分泌的各种化合物,我们称之为根系分泌物[1]。
广义的根系分泌物包含了健康组织有机物的释放及衰老表面细胞和细胞内含物的分解,植物根系直接分泌作用及微生物修饰及其自身的产物。
主要包括:渗出物、分泌物、植物粘液、胶质和裂解物[2,3]。
狭义的根系分泌物仅包括溢泌作用进入土壤的可溶性有机物[4]。
已有的研究表明植物根系的分泌作用是其适应胁迫环境的一种重要方式,通过根系分泌作用,植物与根际环境进行着物质、能量与信息的交流。
根系分泌物的组成变化反映了植物个体新陈代谢和生长发育状况。
近年来,随着根际微生态学的建立和发展,根系分泌物已成为植物营养学和根际微生态学研究的重要内容[5～8]。
1 根系分泌物的种类和组成根系分泌物的种类繁多,而且不同植物的种类和数量也有很大差异。
目前大多数学者把根分泌物中的有机物质划分为:低分子有机化合物、高分子粘胶物质、细胞或组织脱落物质溶解产物[9]。
另外,质子和无机离子,也是根分泌物的成分之一,它们对根际土壤的p H值及氧化还原电位有一定的调节作用,进而可以影响营养元素在根际的有效性[10]。
根分泌物中的低分子有机化合物包括:低分子量的糖类、有机酸、氨基酸和酚类化合物。
植物根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响研究
植物根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响研究植物根系分泌物是植物根部特殊的代谢产物，对土壤微生物群落结构具有重要影响。
近年来，研究人员对植物根系分泌物的组成、功能以及对土壤微生物的影响进行了广泛的调查和研究。
本文将探讨植物根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响并阐述相关研究进展。
一、植物根系分泌物的组成及功能植物根系分泌物主要包括有机酸、氨基酸、酶、植物激素等物质。
这些物质的产生与植物的生理代谢密切相关，具有一定的生物活性。
植物根系分泌物在土壤中有着多种功能，如提供营养物质、促进土壤微生物活性、抑制病原微生物等。
二、植物根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响植物根系分泌物通过直接或间接地影响土壤微生物群落结构，从而调控生态系统功能和土壤生物多样性。
首先，植物根系分泌物作为一种碳源，能够为土壤微生物提供营养物质，促进微生物的繁殖和生长。
其次，植物根系分泌物中的特定物质对特定微生物有选择性的诱导作用，使得某些微生物得以增殖，而抑制其他微生物的生长。
此外，植物根系分泌物对土壤微生物的代谢和功能也有调控作用，例如能够影响微生物对营养物质的利用能力，进而影响微生物代谢产物的生成。
三、相关研究进展近年来，研究人员通过多种方法探究了植物根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响。
一方面，通过野外观测和实验室培养等方法，鉴定了植物根系分泌物对土壤微生物的选择性诱导作用。
另一方面，基于高通量测序技术，研究人员分析了植物根系分泌物与土壤微生物群落结构之间的关系。
这些研究结果显示，植物根系分泌物可以改变土壤微生物的多样性和组成，进而影响土壤生态系统的功能。
四、研究意义及应用前景植物根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响对土壤生态系统的稳定性和健康性具有重要意义。
了解植物根系分泌物与土壤微生物相互作用的机制，既可以为土壤生态系统的恢复和修复提供理论基础，也可以为农业生产和生态保育提供理论指导。
此外，深入研究植物根系分泌物与土壤微生物群落结构之间的关系，有助于加深对土壤微生物多样性和功能的理解，促进生物学和农业科技的发展。
植物根系分泌物对土壤微生物功能的影响研究
植物根系分泌物对土壤微生物功能的影响研究在自然界中，植物与土壤微生物之间存在着密切的相互作用。
植物根系分泌物是一种由植物根系产生的复杂混合物，它对土壤环境和微生物群落具有重要影响。
本文旨在探讨植物根系分泌物对土壤微生物功能的影响，并分析其在农业生产和土壤保护方面的潜在应用。
一、植物根系分泌物的组成及功能植物根系分泌物主要由根尖和根毛分泌，包括有机物质、激素、氨基酸、根分泌酶等成分。
它具有多种功能，包括促进土壤结构形成、提供营养物质、调控土壤水分、抵抗病原微生物等。
二、植物根系分泌物与土壤微生物相互作用植物根系分泌物能够调控土壤微生物群落的结构和功能。
首先，植物根系分泌物对特定微生物的选择性吸引作用，可以促进有益微生物的定殖和活动。
其次，植物根系分泌物中的营养物质可以作为微生物的能源和碳源，促进微生物的繁殖和代谢。
此外，植物根系分泌物还可以抑制土壤病原微生物的生长和发展，对土壤健康具有保护作用。
三、植物根系分泌物对土壤微生物功能的影响植物根系分泌物对土壤微生物功能有着直接或间接的影响。
直接影响主要表现为促进有益微生物的活动，增强土壤酶活性，提高土壤肥力和养分利用效率。
间接影响则是通过调控土壤微生物群落结构来达到影响功能的目的。
例如，某些植物根系分泌物可以诱导土壤微生物合成抗生素，从而抑制土壤病原微生物的生长；另一些植物根系分泌物可以增强土壤微生物对环境胁迫的适应能力，提高土壤生态系统的稳定性。
四、植物根系分泌物的应用潜力植物根系分泌物在农业生产和土壤保护方面有着广阔的应用前景。
一方面，可以通过调控植物根系分泌物的组成和释放速率，优化土壤微生物群落结构，提高植物抗病虫害能力和营养吸收效率。
另一方面，通过合理利用有益植物根系分泌物，可以减少化学肥料和农药的使用，进一步改善土壤质量和环境质量。
结论植物根系分泌物对土壤微生物功能具有重要影响，通过调控土壤微生物群落结构，可以提高土壤肥力、植物抗病虫害和环境适应能力。
植物功能群根系分泌物
植物功能群根系分泌物
植物的根系分泌物是指植物根系所分泌出的各种化学物质，它们对植物生长发育、环境适应等方面起着重要的作用。
根系分泌物包括多种物质，如有机酸、氨基酸、激素、抗生素、次生代谢产物等。
这些物质在植物生长发育中扮演着不同的角色。
首先，根系分泌物可以促进植物吸收养分。
植物根系分泌有机酸和其他化合物，可以溶解土壤中的矿物质，提高养分的有效性，促进植物对养分的吸收。
其次，根系分泌物可以调节土壤微生物群落。
植物根系分泌的物质可以影响土壤中微生物的生长和代谢，从而影响土壤微生物的多样性和数量，对土壤生态系统有一定的影响。
此外，根系分泌物还可以对植物与其他生物的互动产生影响。
例如，一些根系分泌物具有抗菌、抗真菌、抗线虫的作用，可以保护植物免受病原微生物的侵害。
另外，根系分泌物还可以影响植物的生长发育和适应环境的能力。
例如，一些根系分泌物中的激素可以调节植物的生长和发育；
而一些次生代谢产物则可以帮助植物适应环境的胁迫，如干旱、盐碱等。
总的来说，根系分泌物在植物生长发育、养分吸收、土壤微生物群落和植物与其他生物的互动等方面发挥着重要作用。
通过分泌各种化合物，植物的根系与周围环境进行着复杂的相互作用，这对于植物的生存和生长至关重要。
植物根系分泌物的组成及分析方法研究进展
摘
要 ：根 系分 泌的化 学物质 能够调节根 际 中多种相互作 用 ，植物根部也在 对根 际不
断地做 出回应并且 直接 改变根 际环境。越 来越 多证据表明 ，根 系分泌物是植物根部和土壤微 生物之 间联 系的桥 梁。但是 ，由于根 系分泌物组 分含量低、成分复杂、易被微生物降解等特
点 ，给 根 系分 泌 物 的 深入 研 究 带来 很 大 困难 。 本 文对 根 系分 泌 物 的 组成 和 分 类 、根 系分 泌物
Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ：ｆ ｉ ｕ ｂ ｅ ｉ ｂ ｅ ｉ ｌ ｌ ｌ Ｏ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ。
彭黎旭 （ １ ９ ６ １ 一 ）， 男， 博士 ， 研究 员， 主要研 究方向为农业环境保 护。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ：
ｐ ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ ｘ ｕ ＠ｈ ｏ ｔ ｍａ ｉ ｌ ． ｃ ｏ ｍ。
机酸 、糖类 、酚类 和次生代谢产物 ；另一类是高分子 量化合物 ，如粘液 和蛋 白质 。 研究表明 ，不同种类植物 的根系分泌物组成差异
系分 泌 物 在 调 节 植 物 和微 生 物 之 间 相 互作 用 中 的相 对
重 要 性【 １ － ３ ］ 。
作用 产物的很大一部分 ，有时高达７ ０ ％ ～８ ０ ％的量 被 转移到根部 ，但一般为 １ ２ ％～ ４ ０ ％ｆ ６ １ 。 根系分 泌物 在土壤 结构 形成 、土壤 养分 活化 、 植物养 分 吸收和环境 胁迫 缓解等 方 面都具有 重要 作 用ｆ ７ ＿ ，所以对根系分泌物的研究越来越受到重视 。但
参考。
根 系分泌物是根际沉积过程 中的一部分 ，这也是
植 物 根 系 释放 土 壤 有 机碳 的主 要来 源【 ４ ＿ ５ 】 。它 的数量 和
根系分泌物
根系分泌物摘要：综合论述了根系分泌物的种类、收集方法及影响分泌物的因素。
提出了根系分泌物与土壤腐殖质的关系是今后根际生态的研究重点。
关键词：根系分泌物根际植物在生长过程中，一方面从生长介质中摄取养分和水分，另一方面也向生长介质(土壤、营养液等)中溢泌或分泌质子、离子和大量的有机物质[1]。
高等植物的根分泌作用是引人注目的一种现象。
关于根系分泌物的研究始于20世纪(1904年)德国微生物学家Hilten所提的根际概念，此后人们对根系分泌物的研究逐渐展开，并在近一二十年成为世界的研究热点[2]。
Roberts[3]发现，植物根毛能够分泌部分物质，从而改变根毛表面性状。
Lyon和Wilson[4]证实生长于无菌水溶液中的植物能够释放有机物。
Krasilnikov[5]观察到根分泌物与促进植物生长的固氮菌有互利关系。
Rovira[6]和West[7]发现植物根能够分泌糖类、氨基酸、有机酸和酚类物质，并影响植物生长，使根分泌物同根际关系的理论和实践更趋成熟。
我国对根分泌物也有较多的研究。
如20世纪60年代黄维南[8]的工作证明，植物根系的分泌是一种积极的生理现象，是根系所具有的生理功能。
他们用无菌培养法研究植物根系分泌氨基酸时发现，番茄、哈密瓜和苜宿幼苗的根系都能分泌一系列氨基酸。
同时他们还证实植物根系分泌物中有大量的生长物质，其中主要是生长素。
Zhang FS(张福锁)[9] 发现缺铁小麦和大麦有分泌高铁载体的现象，这不仅肯定了高铁载体在禾本科植物适应缺铁胁迫中有作用，同时在植物适应缺锌等一类胁迫中也有作用。
根分泌物是指那些健康完整的活体植物根系由根组织向土壤中释放的化学物质[10]。
广义的根分泌物包括活性的植物根组织直接释放及衰老组织或植物残根分解的产物;狭义的概念指根细胞代谢产物。
根分泌物具有各种各样的功能，如通过生物合成所固定碳的5%～21%是通过根分泌物转移到根际的[11]。
1．根系分泌物的种类根系分泌物是植物根系释放到周围环境中的各种物质，它是生物间相生相克关系不可缺少的成分。
植物根系分泌物质的生理学作用研究
植物根系分泌物质的生理学作用研究植物的根系分泌物质是指由根系释放到土壤中的一系列化学物质，它们通过根系对环境进行交互作用，不仅影响着植物的生长发育，还调整着周围的生态环境。
关于植物根系分泌物质的作用，各个学科领域都在进行着广泛的研究。
本文主要介绍植物根系分泌物质的生理学作用的研究进展。
一、植物根系分泌物质在土壤中的变化为了更好地了解植物根系分泌物质在土壤中的变化，学者们进行了大量的研究。
研究表明，植物根系分泌物质在土壤中会发生一系列的变化，如被微生物降解、被根系吸收、被水分冲刷等。
其中，微生物是主要的分解者，它们利用根系分泌物质中的能量和营养进行生长繁殖。
而且，植物根系分泌物质的种类、结构、含量和释放时间等也会影响着它们在土壤中的变化。
二、植物根系分泌物质的生理学作用（一）调节土壤生态环境植物根系分泌物质对土壤生态环境的调节作用是最明显的。
它们可以改变土壤微生物的组成和数量，维持合适的土壤pH值，调整土壤的水分和氧气含量等。
尤其是对于土壤微生物而言，植物根系分泌物质是它们的能量来源，同时也为它们提供了生长所必需的营养物质。
因此，植物根系分泌物质的多样性和丰富性，对土壤生态环境的稳定性和平衡性具有极大的影响。
（二）改善植物养分吸收植物根系分泌物质中富含大量的有机物和酸性物质，这些物质可以促进土壤中的养分释放和溶解，进而改善植物的养分吸收。
同时，一些植物根系分泌物质还能够破坏土壤中一些难以分解的有机物，如脂肪酸、蛋白质和碳水化合物等，使它们可以被其他微生物分解利用。
这就为植物提供了更为丰富的营养基础。
（三）提高植物抗逆能力植物根系分泌物质中的一些成分，如激素、激酶、抗氧化剂等，可以提高植物的抗逆能力。
植物根系分泌物质中的生长调节物质，如激素和激酶，能够控制植物的生长与发育，并增强植物的自我修复能力。
而抗氧化剂，则能够对抗自由基等有害物质的侵袭，提高植物的抗氧化能力。
三、植物根系分泌物质的研究方法研究植物根系分泌物质比较常用的方法有以下几种：（一）取样分析法采集土壤和植物根系分泌物质样品，进行恒温和振荡等处理，再用柱层析和气相色谱质谱等技术分析各种成分和化学性质。
根系分泌物的作用和调控功能(黄万琳)
根系分泌物得作用与调控功能DAYAKAR V. BADRI & JORGE M、VIVANCOCentre for Rhizosphere Biology and Department of Horticulture and LA, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA摘要根系分泌得化学成分参与根际中得多种成分得调节。
根际则就是指受植物根系活动得影响得坏境范围。
进一步研究证明，根系分泌物参与根系与土壤微生物得调节，例如，根系分泌物作为信号分子作用于根瘤菌与蔺根其菌。
其次，根系分泌物促使特定植物得根际微生物多样性，对于有亲缘关系得物种有作用。
在此综述中，叙述了根系分泌物得调节作用与机制以及进化过程中根系分泌物与土壤微生物群落形成得关系。
关键词:ABC运载体;诱导子；分泌机制；根形态建成;三营养级相互作用引言根系就是植物体隐藏得部分，超到固定与吸收养分与水分得作用，植物根系分泌物得多种成分进入周围土壤中，这个土壤范围就称为根际，可以分为三个部分；根际内部（根组织，包括根得胚层与皮层）；根际表面（根得表层）与根际外部（根系周围得土壤）（Lynch 1987）。
首先发现，根际得微生物多于距离根系较远得土壤。
首先证明根系分泌物与微生物得关系就是Knudson （1920）、Lyon与Wi I sono根际生物学家近几年发现，根系分泌物在相邻植物间得调控与土壤微生物调控有重要意义（Ba i s eta/2004, 2006;We i r, Park & Vi vanco 2004; Broeck I i ng eta/. 2008）。
根系分泌物得产生就是根际得作用，就是产生于植物根系有机碳得释放。
分泌物得种类取决于植物得种类、植物得年龄以及外部得生物或非生物因素。
分泌物代表植物重要得碳素消耗（Hutsch, August in与Merbach 2000; Nguyen2003） o刚刚播种得种子大约分泌它们所固定碳素得30%到40%（Whipps 1990）o分泌物中还包括释放得质子（HJ、无机酸.氧气与水，就是碳素得组成成分。
植物根系分泌物对土壤肥力的影响研究
植物根系分泌物对土壤肥力的影响研究近年来，人们对土壤肥力的研究越来越重视。
土壤肥力是农作物生长和发育的关键因素之一，植物的根系分泌物在其中起着重要作用。
本文将就植物根系分泌物对土壤肥力的影响进行深入探讨。
一、植物根系分泌物的定义与作用植物根系分泌物是指根系中分泌出的各种有机物质，包括有机酸、氨基酸、激素等。
它具有多种重要功能，包括释放激素调控植物生长、溶解无机矿质提供养分、促进微生物活动等。
这些功能使得植物根系分泌物对土壤肥力有着显著的影响。
二、植物根系分泌物对土壤肥力的促进作用1. 养分释放：植物根系分泌物中的有机酸和激素能够促进土壤中固定态养分的释放，提高养分利用效率。
有机酸能够溶解土壤中的磷、钾等无机矿质，使其更易被植物吸收。
植物根系分泌物还能够提高土壤中有机养分的降解速度，释放更多的营养物质供给植物生长。
2. 微生物活动促进：植物根系分泌物中的一些有机酸和氨基酸具有营养促进作用，能够为土壤中的微生物提供能量和营养物质，促进微生物的繁殖和活动。
微生物在土壤中参与有机质分解、养分循环等过程，进一步提高土壤肥力。
3. 改善土壤结构：植物根系分泌物中的黏土胶体和多糖物质能够促进土壤颗粒结合，增强土壤团聚体的稳定性。
这种黏合作用能够改善土壤的孔隙度和透水性，有助于根系生长和养分的吸收。
三、植物根系分泌物对土壤肥力的负面影响尽管植物根系分泌物对土壤肥力具有促进作用，但过量的分泌物也可能对土壤生态环境造成负面影响。
其中主要表现为以下几个方面：1. 酸化作用：植物根系分泌物中的有机酸如果分泌过量，会导致土壤酸化，降低土壤的pH值。
酸性土壤会导致一些矿质元素的溶解度增加，进而导致这些元素在土壤中的有效性下降。
2. 毒性物质释放：植物根系分泌物中可能含有一些有毒物质，例如鞣质、挥发性有机物等。
这些物质在一定浓度下能够对土壤中的微生物和农作物造成伤害。
3. 拮抗作用：一些植物根系分泌物中的物质，如植物鞘内酯、类黄酮等，具有抑制其他植物生长的作用。
水培植物的根系分泌物研究
水培植物的根系分泌物研究
水培是一种通过水培槽、水槽或其他浅水容器将营养溶液供应给植物生长的方法。
在水培过程中，植物的根系与营养溶液直接接触，因此根系分泌物在这种生长环境中显得尤为重要。
根系分泌物是指植物根系所分泌出来的物质，包括有机物、无机物和生长素等。
根系分泌物的功能
根系分泌物在水培植物生长中发挥着重要作用。
首先，根系分泌物可以改善营养溶液中的微生物环境，抑制病原菌的生长，保护植物根系免受病原菌的侵害。
其次，根系分泌物还能溶解土壤中的矿物质，将其转化为植物可吸收的无机盐和有机物，为植物提供养分。
此外，根系分泌物还能促进植物的生长发育，调节植物内部生长素的平衡，增强植物的抗逆性。
根系分泌物的研究方法
研究根系分泌物可以采用多种方法。
一种常用的方法是通过收集植物根系周围的土壤溶液或水培槽中的溶液样品，然后进行成分分析，检测其中的有机物、无机盐和生长素等物质。
另外，还可以采用放射性同位素示踪技术跟踪根系分泌物的运输和转化过程，揭示根系分泌物在植物内部的作用机制。
根系分泌物研究的意义
对根系分泌物的研究不仅有助于揭示植物在水培环境下的生长机制，还能为改良水培技术提供理论依据。
通过深入研究根系分泌物的成分和功能，可以优化营养溶液的配方，改进水培系统的设计，提高植物的产量和品质。
同时，了解根系分泌物的作用机制还可以为植物栽培的节水节肥、减少化肥使用提供新思路，促进可持续农业的发展。
在未来的研究中，可以通过更加精细的实验设计和先进的分析技术，进一步深入探讨根系分泌物与水培植物生长的关系，为植物栽培技术的创新和发展作出更大的贡献。
根系分泌物生态学研究
根系分泌物生态学研究3陈龙池 廖利平 汪思龙 肖复明(中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016) (江西省林业科学院,南昌330032)A R eviewfor R esearch of R oot Exud ates E cology.Chen Longchi ,Liao Liping ,Wang Silong (Institute of A pplied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,S henyang 110016),Xiao Fuming (Jiangxi Academy of Forest ry ,N anchang 330032).Chi 2nese Journal of Ecology ,2002,21(6):57～62.The study of root exudates enriches the theories and methods of rhizos pheric soil ecology ,and offers theory warranty that it can be used in agriculture and forest.This paper discusses the types and components of root exudates ,mechanism of exuda 2tion ,and the relationship between root exudates and the biotic and environmental factors.The development tendency and study aspect of root exudates in the future was evaluated as well.K ey w ords :root exudates ,exudation ,rhizosphere ,soil ecology.关 键 词:根系分泌物,分泌,根际,土壤生态学中图分类号:Q9481113 文献标识码:A 文章编号:1000-4890(2002)06-0057-063中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-406)资助。
根系分泌物及其在植物营养中的作用
工 作 研 究2021年第1期新农民根系分泌物及其在植物营养中的作用何 涛（中化现代农业（陕西）有限公司，陕西 西安 710000）摘要：植物在生长发育过程中，根系可以向不同部位分泌多种种类的物质，这些物质数量众多，能够影响土壤特性，使土壤中的养分更具有效性，对植物营养有着十分重大的作用。
同时，植物根系分泌物还能对土壤中的重金属进行吸收和转运，减少了对植物的污染。
本文从土壤肥料方向出发，对植物根系分泌物进行了概述，并分析了植物根系分泌物在植物营养中的作用，以供参考之需。
关键词：根系分泌物；植物营养；作用1 根系分泌物概述根系分泌物种类繁多，其分泌的物质成分主要包括碳水化合物、无机离子、水、H+等物质。
为了便于对根系分泌物进行科学研究，结合根系分泌物的特性，通常将其分为三大类：一类为大分子有机物，如糖、蛋白质、酶、凝胶等物质；一类为小分子有机物，如酚、酮等物质；一类为生长激素、黄酮等物质。
根系分泌物种类的不同，都能对植物的生长产生促进或抑制作用。
根系分泌物作为植物与土壤物质交换和信息传递的载体，因为植物种类和植物生长年龄的不同，根系分泌物的种类和成分也各有不同，同时植物根系分泌物还受到外界环境胁迫影响，例如土壤的含水量、含磷量、肥力状况、透气性等，都影响着植物根系分泌物的种类和数量。
2 根系分泌物在植物营养中的作用2.1 根系分泌物在植物营养中铁元素缺乏时的作用铁作为植物生长所需要的微量营养元素之一，是合成叶绿素不可或缺的元素，一旦缺乏，将会造成植物幼芽、幼叶变黄，尤其是在pH值大于7的碱性或石灰质土壤上，植物缺铁现象更加明显，导致植物生长不良，甚至死亡。
但是一些禾本科植物，能够分泌麦根酸，通过对植物铁载体的诱导合成、向根系分泌、对难溶性铁的活化、根系对螯合物的专性吸收来自动调节体内铁营养成分，以适应土壤环境的变化。
例如麦类等禾本植物，在土壤缺铁的环境下，能够从根系分泌麦根酸类物质，从而使这类物质与Fe3+发生强烈的螯合反应，且螯合物稳定性高，耐高温，不易受土壤pH值和土壤中钙、镁离子等的影响，当螯合物被特定转移吸收之后，植物铁载体又会被释放到土壤当中，Fe3+则被植物吸收。
植物生长的根系分泌物对土壤环境的调控
植物生长的根系分泌物对土壤环境的调控植物是地球上生命的基础，它们通过吸收经土壤中的水、养分、矿物质等以满足其生长发育的需要。
作为植物与土壤之间的交互载体，根系在土壤环境中发挥着重要的调控作用。
植物根系分泌物是植物根部产生并释放到土壤中的化合物，通过这些分泌物的调控作用，植物根系能够影响土壤的化学、物理和生物性质，从而调控土壤环境，为植物的生长提供一个适宜的环境。
首先，植物根系分泌物可以调控土壤中的氮循环。
氮是植物生长发育过程中必需的元素之一，植物能够通过根系分泌物的作用影响土壤中的氮的形态转化和有效性。
例如，根系分泌物中的有机酸可以降低土壤中氮的pH值，促进氨化作用和硝化作用的进行，提高土壤中的铵态氮和硝态氮的含量。
此外，某些植物根系分泌物还可以通过与土壤微生物共生作用，促进土壤中一氧化氮的还原，从而减少氮的损失。
其次，植物根系分泌物对土壤中的磷循环也有一定的调控作用。
磷是植物生长发育所需的重要元素，然而，土壤中的磷往往以无机磷的形式存在且难以被植物利用。
植物通过根系分泌物可以分泌酸性物质，降低土壤的pH值，使土壤中的磷溶解并提高其有效性。
此外，根系分泌物还可以分泌有机酸和酶类物质，通过与土壤中的磷结合形成可溶性有机磷，增加土壤中磷的利用率。
再次，植物根系分泌物对土壤结构和通透性的调控也十分重要。
植物根系分泌物中的黏土颗粒胶结物质可以与土壤颗粒结合形成稳定的土壤结构，并增加土壤团聚体的稳定性，从而改善土壤的结构和通透性。
此外，植物根系分泌物还可以通过改善土壤的物理性质，增加土壤的持水性和保水能力，提高土壤的肥力和水分利用效率。
最后，植物根系分泌物还对土壤中的微生物群落和植被的生长发育产生影响。
根系分泌物中的化合物可以为土壤中的微生物提供营养物质，促进它们的生长繁殖，并与其共生作用，增加土壤中有益微生物的数量和活力。
此外，植物根系分泌物还可以通过分泌抗菌物质，抑制土壤中的病原微生物的生长，保护植物根系的健康。
根系分泌物及其在植物生长中的作用
根系分泌物及其在植物生长中的作用常二华 杨建昌3(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 江苏扬州 225009)摘 要 根系分泌物是植物与外界进行物质交流的重要媒介,研究根系分泌物对于明确和协调植物和环境之间的关系有很大的理论和实践意义。
本文回顾了近年来有关根系分泌物的研究进展,包括其种类、组成、产生途径及其影响因素,并着重论述了根系分泌物在植物生长中的作用,同时对其研究前景进行了探讨。
关键词 根系分泌物 植物生长 养分吸收 土壤环境根系作为植物与土壤的接触面,在从土壤中吸收水分、养分的同时,通过根分泌的方式向根周围释放出各种化合物,产生根际效应,进而调控或影响植株的生长发育,这些由植物根系在生命活动过程中向外界环境分泌的各种化合物,我们称之为根系分泌物[1]。
广义的根系分泌物包含了健康组织有机物的释放及衰老表面细胞和细胞内含物的分解,植物根系直接分泌作用及微生物修饰及其自身的产物。
主要包括:渗出物、分泌物、植物粘液、胶质和裂解物[2,3]。
狭义的根系分泌物仅包括溢泌作用进入土壤的可溶性有机物[4]。
已有的研究表明植物根系的分泌作用是其适应胁迫环境的一种重要方式,通过根系分泌作用,植物与根际环境进行着物质、能量与信息的交流。
根系分泌物的组成变化反映了植物个体新陈代谢和生长发育状况。
近年来,随着根际微生态学的建立和发展,根系分泌物已成为植物营养学和根际微生态学研究的重要内容[5～8]。
1 根系分泌物的种类和组成根系分泌物的种类繁多,而且不同植物的种类和数量也有很大差异。
目前大多数学者把根分泌物中的有机物质划分为:低分子有机化合物、高分子粘胶物质、细胞或组织脱落物质溶解产物[9]。
另外,质子和无机离子,也是根分泌物的成分之一,它们对根际土壤的p H值及氧化还原电位有一定的调节作用,进而可以影响营养元素在根际的有效性[10]。
根分泌物中的低分子有机化合物包括:低分子量的糖类、有机酸、氨基酸和酚类化合物。
植物根系分泌物成分及其作用的研究进展
植物根系分泌物成分及其作用的研究进展摘要：参考近年国内外关于根系分泌物研究的文献，对植物根系分泌物的成分及其在改善营养胁迫、缓解金属毒性，对根系微生物的影响、化感和连作障碍等方面的研究进展作一综述。
关键词：根系分泌物；有机酸；酚酸；自毒成分；连作障碍；化感作用中图分类号：Q944.62文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)03-0063-03Progress in Components and Effects of Plant Root Exudates LIU Jun, WEN Xue-Sen*, LANG Ai-Dong(School of Pharmaceutical Science, Shandong University, Jinan 250012, China)根系分泌物是指植物在生长过程中，通过根系向生长基质中释放的各类物质，包括低相对分子质量的有机物质、根细胞脱落物及其分解产物、高相对分子质量的黏胶物质、气体、质子和养分离子等[1]。
根系分泌物是保持根际微生态系统活力的关键因素，也是根际微生态系统中物质迁移和调节的重要组成部分。
根系分泌物可改变根际物理、化学及生物学性质，改善和缓解植物在养分缺乏或金属毒害条件下的生长状态，使植物适应外界环境变化得以生长[2]。
研究证明，根系分泌物中自毒性化感物质的积累与连作障碍有着密切的关系[3-5]。
所以，研究植物根系分泌物是一项具有重要意义的工作。
1 根系分泌物的成分根系分泌物的成分大体有以下3部分：1. 渗出物由根细胞中扩散或泄漏出的物质，如糖类、氨基酸、维生素等；2. 主动分泌物由根细胞主动分泌的代谢产物，如黏胶物质、酶类、激素、酚类、有机酸、质子等；3. 分解物植物残体脱落物在细菌的作用下分解产生的物质[6]。
表1列出了植物根系分泌物中的部分成分及种类[7-9]。
根系分泌物的种类和数量受物种、生长阶段、营养状况、光照及温度等因素影响，不同植物根系分泌的成分差异较大；生长在土壤中的植物的根系分泌物还受到各种外界作用如土壤机械阻力、土壤微生物、植物病虫害等的影响[3, 4]。
根系分泌物
基金项目 作者简介
C2011JJA0286） 。 王明霞（ 1980 － ） ，女，内蒙古包头人，实验师，在读博士，从 事植物营养学方面的教学科研工作，E-mail： wmx921 @ 126． com。* 通讯作者，讲师，博士，从事土壤微生物方面的教学 科研工作。 2012-01-16
根系分泌物根据分泌有机化合物诱导因子的专一性不 同，可分为专一性根系分泌物和非专一性根系分泌物。专一 性根系分泌物是某种特殊植物或某个植物在特定条件下分 泌的化合物。它是通过主动分泌作用进入根际的。当植物 缺乏这一营养时，植物体可通过自身的调节能力合成专一性 物质，由根系分泌到根际土壤中，以促进该养分活化。由于 该养分得到活化，所以植物的吸收利用效率显著提高，从而 达到克服或缓解养分胁迫的目的。它的合成和分泌只受该 养分胁迫因子的专一诱导和控制； 改善这一营养状况就能抑 制或终止该化合物的合成和分泌。它的合成、释放、在根际 的消长动态及其对土壤性质、微生物活性和植物生长发育的 影响等，都具有重要的理论研究价值和实践意义［5 －8］。非专 一性根系分泌物是大多数植物共有的化合物。许多非专一 性根系分泌物的营养作用尚不完全清楚。从植物矿质营养 遗传特性的研究来看，其重要性也次于专一性根系分泌物。 2 根系分泌物在植物中的作用 2． 1 对植物营养的调节作用 2． 1． 1 缺磷时。豆科、禾本科、十字花科和蓼科的一些植 物，在感受到磷亏缺后的不同时间内，都表现出根系有机酸 的分泌量显著增加，增加的倍数可达 4 ～ 65 倍，在生产中表 现出的共同特点是适应性强。试验表明，缺磷可诱导白羽扁 豆等植物根系释放有机酸和质子，降低根际 pH，提高难溶性 含磷化合物的溶解度。同时有机酸阴离子可与 Al、Fe 和 Ca 等形成螯合物，释放根际土壤中难溶磷，改善植物缺磷状态。 虽然不同种植物分泌有机酸种类及其质量分数是有差异的， 但根系分泌的低分子有机酸种类主要包括柠檬酸、草酸、酒 石酸和苹果酸，这 4 种低分子量有机酸在植物根际的富集均 能明显促进土壤中磷的释放，提高作物对磷酸的吸收，缓解 植物的磷胁迫［9］。另外，在酸性土壤上根系会分泌另外一些 有机物质来适应缺磷状况［10］，如在磷胁迫时，木豆根系主动 分泌番石榴酸，有效地螯合 Fe-P 中的 3 价铁，从而促进植物 对磷的吸收作用。
根系分泌物
根系分泌物基本介绍听语音在植物生长发育过程中，根系不仅是吸收和代谢器官，从生长介质中摄取养分和水分，而且是强大的分泌器官，向生长介质中溢泌或分泌质子、离子和大量的有机物质，即根系分泌物(root exudates)。
[2]根系分泌物在土壤结构形成、土壤养分活化、植物养分吸收、环境胁迫缓解等方面都具有重要作用，对根系分泌物的研究是植物营养、化感作用、生物污染胁迫、环境污染修复等研究领域的重要内容，受到国内外学者的普遍关注。
[2]主要分泌物听语音（1）碳水化合物葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖、麦芽糖、鼠李糖、阿拉伯糖、棉子糖、低聚糖等；（2）氨基酸亮氨酸异亮氨酸、缬氨酸、r-氨基丁酸、谷氨酰胺、α-丙氨酸、天冬酰胺、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、苷氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、色氨酸、丝氨酸、β-丙氨酸、精氨酸等；（3）有机酸酒石酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、乌头酸、丁酸、戊酸、玻珀酸、延胡索酸、丙二酸、乙醇酸、乙酸、丙酸、羟基乙酸等；（4）酶硫酸酶、转化酶、淀粉酶、蛋白酶、多聚半乳糖醛酸酶、吲哚乙酸氧化酶、硝酸还原酶、蔗糖酶、尿酶、接触酶等；（5）其他化合物生物素、硫胺素、泛酸(盐)、烟酸、胆碱、次黄(嘌呤核)苷、对-氨基苯酸、氨基末端甲基烟酸生长素、脱氧-5-黄酮、类黄酮、异类黄酮等。
[1]*根系分泌的五类毒素苯丙烷类、乙酰配基类、类萜、甾类、生物碱类。
[1]影响因素听语音（1）植物自身特性根系分泌物不仅在不同种属植物间存在显著差异,即使同种植物,在不同的生长发育时期或生长环境下,根系分泌物组成和含量也会发生改变。
（2）环境因素植物根系分泌物的种类和数量在很大程度上受光照、温度、营养状况及根际微生物组成等外界因素影响。
（3）根际微生物根际微生物是影响根系分泌物的重要因素。
根系分泌物是根际微生物营养物质的主要来源,外界环境因素改变导致根系分泌物组成的变化分最终影响根际微生物类群的结构。
植物根系分泌物在植物中的作用
植物根系分泌物在植物中的作用
王明霞;周志峰
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2012(040)011
【摘要】论述了根系分泌物的种类及根系分泌物在植物中的重要作用.根系分泌物对植物营养有调节作用.在所有的根分泌物中,专一性分泌物对植物营养的调节作用尤为显著.根系分泌物的化感作用对抑制杂草生长有一定作用.根系分泌物中自毒成分的积累可能是引起连作障碍的重要因素.同时,根系分泌物使根际微生物的数量远远超过非根际微生物的数量,从而间接影响了植物的生长.
【总页数】3页(P6357-6359)
【作者】王明霞;周志峰
【作者单位】西南大学资源环境学院,重庆400716;西南大学资源环境学院,重庆400716
【正文语种】中文
【中图分类】S-3
【相关文献】
1.植物根系分泌物的作用及其与药用植物连作障碍的关系 [J], 章云云;朱端卫;王晓;张琳;史国玉;周洁;刘伟
2.植物营养中的根系分泌物作用研究 [J], 任轶
3.根系分泌物及其在植物营养中的作用 [J], 王彬;徐卫红;郭俊云;夏亮
4.根系分泌物及其在植物修复污染土壤中的作用 [J], 梅平;李升锦;李中宝;陈武
5.植物根系分泌物在水体污染修复中的作用研究进展 [J], 王亚菲;唐鑫
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根系分泌物及其在有机污染土壤修复中的应用
根系分泌物及其在有机污染土壤修复中的应用土壤是人类生存与发展的物质基础，是农业生产的关键要素，也是自然环境的重要组成部分。
随着农药施用、废水排放等工业和农业活动的增加，土壤有机污染日益严重。
据统计，目前我国受有机物污染的农田达6 000多万hm2，居世界之首。
有机污染物进入土壤后，会使土壤肥力下降，影响农作物的产量和品质，并会通过食物链的“富集和放大”作用对人体健康造成危害。
同时，土壤有机污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点，其危害严重，治理困难。
因此，研究有机污染土壤修复对全球农业安全和环境保护具有重要意义。
植物修复(Phytoremediation)指利用植物及其根际微生物体系的物理、化学或生物过程来吸收、挥发、转化、降解或固定土壤污染物的一种原位生物修复技术，与传统修复方法相比，其操作简便、持效长、成本低、环境友好、且易于被公众接受，已成为当前最有发展前途的土壤污染修复技术。
根系分泌物(Root exudates)是植物修复有机污染土壤过程中的关键物质，其通过营造适宜的根际生态微环境以促进根际微生物对有机污染物的降解，该过程是植物去除土壤有机污染物的主要作用机制。
目前，该领域已成为植物修复研究的热点，新的观点、方法与技术不断涌现，但相关的研究报道较少M。
本研究在总结近年来国内外相关文献的基础上，对根系分泌物及其在植物修复有机污染土壤中的作用进行了论述，以期为植物修复技术的实际应用提供理论支持。
1、根系分泌物的定义、种类和产生途径对根系分泌物的研究始于18世纪，1795年Plenk首次发现植物根系能够向外分泌一些物质，但直到20世纪50年代，由于固氮菌的利用才使这一领域的研究活跃起来。
1.1 根系分泌物旳定义和种类根系分泌物是指植物根系在生命活动过程中向外界环境分泌的各种有机化合物的总称，其释放量占年光合作用产量的10%—20%，是植物与土壤、水、大气进行物质、能量和信息交换的重要介质之一。
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根系分泌物的作用和调控功能DAYAKAR V. BADRI & JORGE M. VIV ANCOCentre for Rhizosphere Biology and Department of Horticulture and LA, ColoradoState University, Fort Collins, CO 80523,USA摘要根系分泌的化学成分参与根际中的多种成分的调节。
根际则是指受植物根系活动的影响的环境范围。
进一步研究证明，根系分泌物参与根系和土壤微生物的调节，例如，根系分泌物作为信号分子作用于根瘤菌和菌根真菌。
其次，根系分泌物促使特定植物的根际微生物多样性，对于有亲缘关系的物种有作用。
在此综述中，叙述了根系分泌物的调节作用和机制以及进化过程中根系分泌物与土壤微生物群落形成的关系。
关键词：ABC运载体；诱导子；分泌机制；根形态建成；三营养级相互作用引言根系是植物体隐藏的部分，起到固定和吸收养分与水分的作用，植物根系分泌物的多种成分进入周围土壤中，这个土壤范围就称为根际，可以分为三个部分；根际内部（根组织，包括根的胚层和皮层）；根际表面（根的表层）和根际外部（根系周围的土壤）(Lynch 1987)。
首先发现，根际的微生物多于距离根系较远的土壤。
首先证明根系分泌物与微生物的关系是Knudson (1920)、Lyon和Wilson (1921)。
根际生物学家近几年发现，根系分泌物在相邻植物间的调控和土壤微生物调控有重要意义(Bais etal.2004,2006;Weir, Park & Vivanco 2004; Broeckling etal.2008)。
根系分泌物的产生是根际的作用，是产生于植物根系有机碳的释放。
分泌物的种类取决于植物的种类、植物的年龄以及外部的生物或非生物因素。
分泌物代表植物重要的碳素消耗(Hutsch,Augustin和Merbach 2000;Nguyen 2003)。
刚刚播种的种子大约分泌它们所固定碳素的30%到40%(Whipps 1990)。
分泌物中还包括释放的质子（H+）、无机酸、氧气和水，是碳素的组成成分。
这些有机混合物可非为两类：低分子量的和高分子量的，低分子量的包括氨基酸、有机酸、糖类、酚类和一些次生代谢产物；高分子量的如胶体和蛋白质。
如图1所示。
如果研究植物根系存在技术上的问题，根系研究的重要进展包括分子技术和基因技术。
其次，对模式植物拟南芥根系的研究对人们了解根系生长对农业种植的影响和一定土壤环境下对根本身以及分泌物的影响有很大帮助(Bucher 2002)。
分子技术比如克隆根系特定基因、中间杂交技术(Conkling etal. 1990;Rodriguez和Chader 1992)；差异性分析(Liang & Pardee 1992)；根系cDNA库(Bucher etal. 1997)；借助分子技术的根细胞特异性基因表达分析(Birnbaum etal. 2003)。
研究迅速收集了根系生长的新的物理和化学信息。
再者，用细胞转化方法对植物转基因的―虚根‖的研究，可以了解根的生物化学性质、内共生作用、次生代谢产物和根际相互作用。
(Boisson-Dernier etal.2001;Choi etal.2004;Lee etal.2004;Limpens etal.2004)。
根系分泌物在根际的调节作用有积极的也有负面的，其中积极作用包括：提供土壤微生物营养，例如菌根真菌、根瘤菌和和一些有益细菌；负面作用包括对寄主植物、致病微生物和无脊椎食草动物的调控。
在这篇综述中，我们不用大篇幅介绍根系分泌物和土壤有机体的相互作用，读者可以从别的综述中了解更多此方面的内容(Bertin,Yang和Weston2003;Karthikeyan和Kulakow 2003;Bais etal.2004; 2006;Singh etal. 2004,Weir etal. 2004, Barea etal. 2005;Morgan,Bending和White 2005; Prithiviraj,Paschke和Vivanco2007;Bais,Broeckling和Vivanco 2008)。
相反，这篇综述主要探索根系分泌物调节作用和机理，以及它们对单棵植物和生态系统中植物的影响。
另外，在这篇综述中我们认为地上部分和地下部分分泌物多样性取决于植物种类，同时，根系分泌物作为信号分子调节土壤微生物多样性。
根系的构造和分泌作用植物在一定环境中适应并生存取决于个体吸收养分的能力(Aerts 1999)。
根系在不同性质的土壤环境中吸收养分具有主要作用(Lynch和Brown 2001)。
在高硝酸盐和磷丰富的土壤中，根系的构造会改变(Ho etal.2005; Paterson etal.2006)。
另外，从根部释放的有机化合物通过矿化作用使植物获得营养物质和调节植物-微生物相互作用的关键(Pierret etal.2007)。
因此，推测认为分泌物的增加对调节营养丰富地区的植物生长和根系分支可能会影响营养学动力和微生物群落(Paterson etal.2006)。
因此，作者认为在本文中以研究有关根系构造信息和影响根系分泌作用为着力点。
根系的生长是一个农艺学上对植物生长和生存的重要现象，因为它是水分和养分吸收的重要部位。
根系构造决定了根系在一定环境中是否能生存，相反，根系构造也取决于土壤环境。
不同的植物根系构造有很大的不同，研究发现是遗传因素所决定的。
通常有两种熟知的根系结构：一种通常出现在双子叶植物（拟南芥、番茄、豌豆等），通常由主根和侧根组成；另一种通常出现在单子叶植物（水稻、玉米），其特点是平行的主根上生长了大量的不定根。
根系构造受生物和非生物因素的影响，因此，根系构造是可塑的，甚至基因型相同的植物都会有所不同，这取决于宏观或微观环境。
分子机制对可塑性的作用还知之甚少。
近期研究发现侧根的萌发受到水供应的限制，这与脱落酸和侧根生长T2基因表达有关(Deak和Malamy 2005)。
除了水，还有其他外源性因素，如氮(Lopez-Bucio,Cruz-Ramirez & Herreraestrella2003)，磷(Linkhor et al. 2002)，铁(Moog et al. 1995)和光(Cluis,Mouchel & Hardtke 2004;Sorin et al.2005)调节根分支和根系构造。
植物在缺磷时糖分和淀粉在叶片累积，这样就增加了蔗糖累积和碳源迁移到根系，使根系面积增加，以便进行糖信号级联反应，从而改变根系构造。
(Hammond & White 2008)。
在最理想的磷、氮和铁水平下，龙眼科植物生长出毛状根系，纵向汇集成独特的丝状，称为类蛋白根系。
这些根系促进矿物质和有机物的溶解，促进分泌强羧酸、酚类和水，从而增加无机养分的吸收(Lamont 2003)。
还有其他内源性因素，称为植物激素，调节根系分支和构造，这些激素包括：生长素、细胞分裂素、乙烯、赤霉素、脱落酸和油菜内酯(Malamy 2005; Osmont, Sibout & Hardtke 2007)。
根系构造也受到生物因素影响，因为自然界中植物的根与腐生微生物和病原微生物有关。
例如，被青枯菌污染后矮牵牛花的侧根生长率就被抑制，但是异常形态的新的侧根却能诱发(Zolobowska和Van Gijsegem 2006)。
同样的，根系细菌巨大芽孢杆菌也通过抑制主根的生长和抑制拟南芥侧根生长来改变根系构造(Lopez-Bucio etal.2007)。
一些植物的根系构造也引起了共生作用的改变，例如豆科植物与固氮菌(de Billy etal.2001;Hirsch,Lum & Downie 2001)以及菌根(Hetrick 1991;Paszkowski etal.2002)。
根系分支和构造可能在定性和定量合成根系分泌物上发挥重要作用。
此外，根系参与特定根细胞（如根冠、表皮细胞和根毛细胞）化合物的分泌的相关知识还不太清楚，一般情况下，在紧接根尖的一个区域被认为是产生分泌物的主要场所(Pearson & Parkinson 1961;Schroth & Snyder 1962)。
但是，观察发现次生部位也会产生有机化合物，不同的物种其分泌不同(Pearson & Parkinson 1961;Bowen 1968;McDougall 1968;Rovira 1969)。
Van Egeraat (1975)表明在根尖的主根和侧根产生分泌物的部分喷洒茚三酮，茚三酮是一种化合物，与氨作用会产生紫色自从它于1910年被发现至今已经成为在化学、生化和法医学领域使用的强大分析工具。
Frenzel (1957,1960)发现不同根系部位所分泌的化合物不同，天冬氨酸和苏氨酸从分生组织和根的生长区分泌出来；谷氨酸、颉氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸从根毛区分泌，天门冬氨酸从整个根系中分泌。
McDougall和Rovira(1970)用C14标记了小麦根系分泌物，发现非扩散性的矿物质从根尖的主根和侧根分泌出来；扩散性的矿物从整个根系中分泌。
Van Egeraat(1975)发现显著化合物的释放部位是在主根上的侧根，也发生在叶片不马上愈合的开放性伤口，使分泌物进入土壤。
此为，最近的报道称根冠和根毛细胞也参与了化合物的分泌(Pineros etal. 2002; Czarnota etal.2003;Nguyen 2003)。
一般情况下，植物根系的分生组织是一层较薄的细胞构成称为根冠，用来突破土壤从而使根系伸长(Barlow 1975)，这些脱离的细胞在根际生态中发挥重要作用，因此提出―边缘细胞‖一词(Hawes 1990)。
边缘细胞有多种功能：减小根尖摩擦力(Bengough & McKenzie 1997)，调节微生物相互作用，避免有害微生物（病原菌）作用和有利于有益细菌(PGPR)(Hawes 1990; Hawes etal.1998,2000)，以及可以保护植物免受重金属毒害(Morel,Mench &Guckert 1986;Miyasaka & Hawes 2001)。
已经观察到根表面存在粘液层，特别是在根尖，可在水中形成水泡。
在多数植物中都发现这种粘液由根冠外层细胞分泌(Samsevitch 1965)。
但是，少部分的粘液也可以在根毛和上皮细胞中分泌，这些分泌物也许来自根冠或退化的上皮细胞，或者说它们可能合成于根际微生物。
(Rovira,Foster & Martin 1979;Foster 1982;Vermeer & McCully1982)。