【摘要】 土壤微生物群是生物圈中最重要、多样和复杂的组成部分之一，在生态系统的功能中发挥着至关重要的独特作用（Timmis等人，2017年）。

土壤微生物群是生物圈中最重要、多样和复杂的组成部分之一，在生态系统的功能中发挥着至关重要的独特作用（Timmis等人，2017年）。对土壤微生物的了解对于生物技术应用非常重要，包括分离活性生物分子、植物生长调节剂或植物病原体的生物制剂（Sousa et al.2012；Kandel et al.2017）。依靠培养技术可以研究内生和根际土壤微生物的分类、功能和群落结构（Urich et al.2008）。随着16S rRNA测序和数据库存储库的出现，保存有关几种土壤微生物、其物种级鉴定和分类的信息变得更加容易（Rajendhran和Gunasekaran，2011年）。然而，大量自然产生的微生物无法培养（Oliver，2010；Kalhoefer等人，2015）。分子技术的进步为理解微生物生态学奠定了基础（德隆2005；赫希等人，2011）。因此，在微生物生长速率没有任何偏差的情况下，土壤微生物细胞的直接DNA现在可以作为分子标记物，当与扩增技术结合时，可以得出实际的系统发育。高通量测序技术共同为“宏基因组学”这一新领域的出现铺平了道路，该领域提供了有关整个基因组的信息。宏基因组研究揭示了许多环境生态位的许多功能信息片段和微生物身份（Yu等人，2020年）。然而，每项研究都揭示了一个群落的整体功能潜力，下一个前沿是了解它们的后表型，这可能会揭示与可用资源有关的基因功能的综合结果。因此，宏基因组学只能预测一个群落的功能前景（Nannipieri等人，2020年）。例如，气候变化主要影响全球的降水模式，但没有适当揭示土壤微生物组（即后表型）的生理反应的影响。这篇综述强调了宏基因组学如何与不能在实验室培养的土壤微生物的表型反应联系起来，并可以预测非生物因素如何影响其活性。早期的报告主要强调了宏基因组学在确定土壤环境中许多新基因、酶和抗生素方面的潜力。然而，未培养的微生物的活性仍然未知，因为宏基因组学只告诉存在活的或非活的连锁基因。异表型组学将展示非目标多元组学方法的应用，以阐明土壤微生物对环境扰动及其其他复杂系统的异表型反应特征。在这篇综述中，我们假设下一个前沿是在给定的时间范围内解码组合遗传潜能和外部干扰的产物，即后表型。未来将通过利用多组学技术，从分子上了解土壤微生物群落的物种间相互作用和生物化学过程，以及环境变化对这些过程的影响，从而绕过目前在理解土壤微生物群落方面的局限性。多组学数据可以确定土壤微生物群的组合表型如何导致土壤的后表型。本综述将对宏基因组学方法进行概述，包括宏表型组学研究及其在土壤微生物学中的有益应用。

 

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