植物与微生物的互助可以帮助植物抵抗病原的威胁。最直接的原因是功能微生物占据着容易受到病原微生物侵染的生态位，当细菌在根际周围形成生物膜时，病原微生物和生活在土壤中的寄生虫便不能侵入。根际有益微生物可能不仅仅是作为屏障，它们也可能分泌任意一种直接对病原微生物起抑制作用的化学物质。微生物产生的其他化学物质可以用来保护植物免受可能的寄生虫或天敌的干扰，吸引有益生物或激活植物的免疫系统。噬菌体（感染细菌的病毒）能够直接杀死病原菌。

地面以下，微生物通过占据病原体容易侵染的位置来为植物提供保护。表面和内生微生物可以分泌多种有益的化合物来保护植物，如阻止草食性动物进食的毒素，提醒周围植物危险信号存在的挥发性化合物和引起气孔关闭等预防反应的小分子物质等。

从地上到地下，植物与微生物之间是相互影响的。土壤中微生物的行为可以引起叶片的反应；反之亦然。比如当番茄被早期枯萎病菌感染后，植物本身激活的免疫系统产生的应激信号就会被根部的真菌接收。根部有益真菌利用其菌丝将胁迫信号传递给临近的植物，使其做好防御准备。

微生物自身会产生一系列的物质来抑制或杀死与其竞争的微生物。如果一种细菌、病毒或真菌能够抑制其他有害微生物的生存,那么可能是这种植物与此种细菌、病毒或真菌存在共生关系或为它们提供营养。植物-微生物的共生关系基础是：植物为特定的微生物提供碳水化合物，相应的微生物通过抑制病原菌、天敌的进攻或者提供其他的益处来保护植物。据估计，植物的30%以上的初级产物（指植物通过光合作用将 CO2转化为有机物的量）以渗出液的方式流进土壤，因此，微生物也必须为植物提供大量的益处。

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