杨树是重要的用材树种,尤其在我国栽培极为广泛。杨树人工林健康经营和生产力维持是林学研究的重要课题。基于细根与林分生产力的密切关系,杨树人工林细根（直径＜2mm）成为重要研究内容。因此,了解细根生长发育过程与环境因素的关系非常重要。影响根系生长发育的生物与非生物因素中,根际微生物与根系相互作用,在植物生长中起关键性作用。植物根系生长过程中可以通过营造特定的根际微环境,来招募和组装微生物群落,以此满足植物生长发育的功能需求。同时根际微生物可以利用自身群感效应以及生态功能寻找良好生态位,并对植物体产生显著的影响。目前多数研究提出植物通过根际分泌物驱动根际微生物群落组成,反之根际微生物通过发挥自身生态功能影响植物生长的互作机制。但少有探究根际微生物群感信号分子影响植物根系生长的互作机制。因此,研究根际土壤微生物与根系互作机制对于了解和改善细根生长具有重要意义。本研究以欧美杨I-107（Populus×eurameicana‘Neva’）为研究对象,探究细根（1-2级）生长过程与根际细菌群落互作关系。首先,利用扫描电子显微镜（SEM）观察人工林中细根三个生长阶段（新生白根WR、成熟黄根YR、老化棕色根BR）的形态组织结构。采用高通量测序技术和磷脂脂肪酸（PLFA）准确分析了三个阶段的根际细菌群落结构,并研究根际碳组分、氮磷养分—细根生长—根际土壤细菌群落三者的相关性。然后对根际不同生长阶段群感信号阳性菌进行分离,同时测定群感信号AHLs的根际表达量。最后通过外源添加AHL控制试验,探究群感信号分子对细根生长发育的影响。本研究主要结果如下:（1）对根际细菌群落以OTU分类统计,发现新生根根际细菌丰度最高。各生长阶段根际中特异性标志细菌属（Biomarker）发生显著差异。三个生长阶段根际细菌中有11个优势属,相对丰度超过1%,其中,Bacillus、Burkholderi、Ralstonia和Dyella在各生长阶段的丰度差异显著,并且功能不同。细根生长初级阶段（新生根根际）优势细菌与养分同化有关,成熟期阶段（成熟根根际）优势细菌以生物防治,促进生长为主,而衰老阶段（衰老根根际）优势细菌主要起生物控制和疾病预防作用。（2）根际土壤中土壤总碳（TC）随根系生长而增加,而溶解有机碳（DOC）则随根系生长而减少。并且随着根际水溶性碳含量的改变,丰度前50的根际细菌中有39种细菌属与根际水溶性碳具有显著相关性。根际微生物群落NTI和βNTI显示,从新生根根际到衰老根根际细菌群落组成分化过程为随机性过程到确定性过程再到随机性占主导。并且,βNTI与根际水溶性碳（DOC）呈现显著线性相关性,说明杨树根系碳组分中（DOC）含量的变化驱动了根际微生物群落的分化。（3）各生长阶段根际共筛选出10种群感信号（QS）阳性菌株。QS阳性菌与土壤养分相关性显示RB3所属的Burkholderia属与土壤中的水溶性碳有线性相关性。此外,根际C8-HSL与Burkholderia属呈显著线性正相关。这表明QS阳性菌产生的C8-HSL与细根生长发育有着密切关系。（4）杨树细根生长发育外源添加C8-HSL结果显示,不同浓度的C8-HSL对杨树细根生长的影响具有两重性。首先,形态结构方面,在10n M处理下,细根生长被显著促进,但不改变根系构型;在10n M至10μM处理下,细根生长无显著变化;超过100μM处理,杨树细根生长出现显著抑制。根尖组织结构特征显示,10n M处理下根尖分生组织无显著差异,但具有更发达的根毛;100μM处理下根系根尖根冠显著老化脱落,皮层细胞皱缩,根毛少发育不完整,同时侧根发育受到严重抑制,根尖分生区细胞出现大液泡,细胞器受到损伤。其次,生理特征显示,10n M处理下的细根根系活力显著高于其他组。虽然细根抗氧化酶活性在1μM下显著升高后随AHL浓度的升高开始降低。但是100μM处理下细根DNA不规则断裂,出现部分细胞坏死现象。说明在高浓度下,根系生长受到损伤。最后,转录与代谢显示MYB46转录因子和钙调素在高浓度处理下的杨树细根生长发育调控中发挥重要作用。而低浓度下细根的生长发育与植物生长素吲哚丙烯酸的增加以及AHL的水解有密切关系。本研究通过分析细根三种生长阶段根际细菌群落演替特征以及根际群感信号分子对细根生长的影响,探究杨树人工林细根生长发育与根际微生物互作机制,为深入了解认识林木根-土界面生态学过程与机制,探索人工林根际过程调控与生产力维持技术研究提供理论参考。