簡介
農桿菌農桿菌是普遍存在於土壤中的一種革蘭氏陰性細菌，它能在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位，並誘導產生冠瘓瘤或髮狀根。根想農桿菌和髮根農桿菌細胞中分別含有Ti質粒和Ri質粒，其上有一段T—DNA，農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞後，可將T—DNA插入到植物基因組中。因此，農桿菌是一種天然的植物遺傳轉化體系。人們將目的基因插入到經過改造的T—DNA區，藉助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合，然後通過細胞和組織培養技術，再生出轉基因植株。農桿菌介導法起初只被用於雙子葉植物中，近年來，農桿菌介導轉化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛套用。
農桿菌主要有兩種：根癌農桿菌（Agrobacteriumtumefaciens）和髮根農桿菌（Agrobacteriumrhizogenes）。根癌農桿菌能在自然條件下趨化性地感染140多種雙子葉植物或裸子植物的受傷部位，並誘導產生冠癭瘤。引發冠癭瘤的原因是，Ti質粒上的T-DNA上有8個左右的基因在植物細胞內表達，指導合成一種非常尋常的化合物冠癭鹼，進而引起轉化細胞癌變。而髮根農桿菌則誘導產生髮狀根，其特徵是大量增生高度分支的根系。根癌農桿菌的Ti質粒和髮根農桿菌的Ri質粒上有一段T-DNA，農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞後，可將T-DNA插入到植物基因組中。因此，農桿菌是一種天然的植物遺傳轉化體系，被譽為“自然界最小的遺傳工程師”。可以通過將目的基因插入到經過改造的T-DNA區，藉助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移和整合，然後通過細胞和組織培養技術，得到轉基因植物。
農桿菌介導法起初只被用於雙子葉植物中，近幾年來，農桿菌的介導轉化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛套用。此外，生物技術學家還可以通過髮根農桿菌轉化，在液體培養基中培養高密度的根，作為一種在轉基因植物中獲得大量蛋白質的方法。
轉化方法
轉化過程轉基因技術的飛速發展為生物定向改良和分子育種提供了一種較佳的方法，並使其成為基因工程和育種的最有效途徑，目前套用較廣泛的轉基因技術有農桿菌介導法、花粉通道法、顯微注射法、基因槍法、離子束介導法等等，其中農桿菌介導法以其費用低、拷貝數低、重複性好、基因沉默現象少、轉育周期短及能轉化較大片段等獨特優點而備受科學工作者的青睞。農桿菌介導法主要以植物的分生組織和生殖器官作為外源基因導入的受體，通過真空滲透法、浸蘸法及注射法等方法使農桿菌與受體材料接觸，以完成可遺傳細胞的轉化，然後利用組織培養的方法培育出轉基因植株，並通過抗生素篩選和分子檢測鑑定轉基因植株後代。
農桿菌是一種革蘭氏陰性土壤桿菌，1970年人們發現它是植物致瘤的起因，它在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位，植物細胞被侵染後形成腫瘤，能夠誘發冠癭瘤的稱為根癌農桿菌，誘發毛狀根的稱為髮根農桿菌。其中根癌農桿菌在轉基因技術中的套用相對較多。根癌農桿菌的Ti質粒上有一段轉移DNA（T-DNA），具有向植物細胞傳遞外源基因的能力，而細菌本身並不進入受體細胞。農桿菌轉化植物細胞涉及一系列複雜的反應，主要包括：①受傷的植物細胞為修復創傷部位，釋放一些糖類、酚類等信號分子。②在信號分子的誘導下，農桿菌向受傷組織集中，並吸附在細胞表面。③轉移DNA上的毒粒基因被激活並表達，同時形成轉移DNA的中間體。④轉移DNA進入植物細胞，並整合到植物細胞基因組中。因為單子葉植物不是農桿菌的天然寄主，況且其不能合成起誘導作用的信號分子，所以限制了農桿菌介導法在單子葉植物中的套用。不過近年來大量成功轉化的實例表明，植物、真菌、哺乳動物甚至人類細胞都可以作為農桿菌的受體。
轉化步驟可簡單概括為以下方面：
1、獲取目的基因。用限制酶切割下目的基因。
2、基因表達載體的構建。將目的基因與載體（大多數選用質粒）用DNA連線酶連線起來。
3、將目的基因導入受體細胞。將含目的基因的重組質粒導入農桿菌（農桿菌為受體細胞）。
4、目的基因的檢測與鑑定。用DNA分子雜交技術/分子雜交技術/抗原-抗體雜交/個體生物學水平鑑定（這個方法需要導入重組後的細胞的植物體，詳見第五步）幾種方法進行檢驗（根據要求選取不同方法）。
5、最後將成功表達的細胞導入植物體內，對植物體進行個體生物學水平鑑定。
