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二、农杆菌介导植物转化的机制及影响转化效率的因素转化机制：与植物基因转化有关的农杆菌有两种类型:根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）和发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）。
根癌农杆菌含有Ti 质粒。
发根农杆菌含有Ri 质粒.根癌农杆菌的Ti 质粒和发根农杆菌Ri 质粒都具有一段转移DNA （transfer DNA，又称T-DNA)，在农杆菌侵染植物时，T-DNA 可以插入到植物基因组中，使其携带的基因在植物中得以表达。
由于T-DNA 能够进行高频率的转移，而且Ti 质粒和Ri 质粒上可插入大到甚至150kb 的外源基因，因此，Ti 质粒和Ri 质粒成为植物基因转化中的理想载体系统。
1 与农杆菌转化相关的基因与转化相关的基因主要包括农杆菌染色体上的基因和Ti 质粒上T—DNA 以外Vir 区的基因。
染色体基因包括chvA、chvB、att、pscA、chvD 以及chvB。
它们大多编码一些膜相关蛋白，负责细菌向植物受伤细胞趋化移动和帮助细菌附着于植物受伤细胞上。
ChvD 蛋白可能在低pH 和磷酸饥饿情况下提高VirG 蛋白的合成水平。
ChvE 与VirA 蛋白共同对virG 起激活作用。
原始的Ti质粒根据其功能的不同，可分为4个区：（1）T—DNA区:是在农杆菌侵染细胞时,从Ti质粒上切割下来转移到植物基因组中的一段DNA,其携带的基因与肿瘤的形成有关,但与T-DNA本身的转移与整合无关.T—DNA上最重要的是两端的2个边界(LB和RB)，它们是T-DNA转移所必需的。
只要其存在，T—DNA 可以将携带的任何基因转移并整合到植物基因组中， T—DNA的右边界在T—DNA的整合中对于靶DNA位点的识别具有重要作用，因此,尤以右边界更为重要．（2）毒性区：位于T—DNA以外的1个30～40 kb的区域内，该区段编码的基因但对T-DNA 的转移和整合非常重要．这些基因也称为Ti质粒编码毒性基因(vir)。
植物遗传转化研究进展一、植物遗传转化技术的发展目前，基因枪法是最常用的植物遗传转化技术之一、该方法通过将特定基因或外源DNA片段载入微粒或金属微粒表面，并利用高能量加速器，将其“枪射”入植物细胞中。
这种方法具有转化效率高、转基因植物种类广等优点。
另一个常用的植物遗传转化技术是农杆菌介导的转化法。
该方法通过注射农杆菌悬浮液进入植物受体细胞中，利用特定的农杆菌转移DNA到植物基因组中。
农杆菌介导的转化法具有转化效率高、适用范围广的特点。
二、植物遗传转化应用领域在农业领域，植物遗传转化技术可以用于改良作物的抗性能力，提高作物产量和品质，并改善作物的耐盐碱、耐旱、抗虫等性状。
例如，通过转入抗虫基因，可以使作物具备抵抗虫害的能力，从而减少农药的使用，达到生态环境保护的目的。
同时，植物遗传转化技术也可以用于改良作物的适应能力，使其能够在恶劣环境下存活和生长。
在医药领域，植物遗传转化技术可以用于生产重要药物和疫苗。
通过将相关基因导入植物中，利用植物生长发育的能力，可以大量生产特定蛋白质，从而制取药物和疫苗。
这种方法不仅生产成本低，还减少了对动物的依赖，有利于提高疫苗的安全性。
在环境领域，植物遗传转化技术可以用于修复受到污染的土壤和水体。
通过将相关基因导入植物中，使其能够吸收和转化毒性物质，从而达到治理污染的目的。
这种方法被广泛应用于石油污染地区、重金属污染地区等。
三、植物遗传转化的研究进展随着植物遗传转化技术的发展，人们不断探索新的方法和途径，以提高转化效率和稳定性。
此外，人们也在探索非转基因的植物遗传改良方法。
在非转基因改良中，人们通过引入RNA干扰技术、微量RNA技术等方法，通过调控内源基因的表达来改变植物的性状。
这种方法避免了外源基因的导入，从而减少了对转基因植物的争议。
总的来说，植物遗传转化技术在农业、医药和环境等领域有着广泛的应用和研究。
随着科学技术的不断进步，植物遗传转化技术将为人类创造更多的可能性和机会。
基于农杆菌介导的小麦遗传转化体系的影响因素的分析赵芳方;田保明;位芳【摘要】对用农杆菌介导法进行小麦的遗传转化中,小麦的基因型、外植体种类、农杆菌侵染条件、添加酚类化合物、表面活性剂、超声波和抽真空几个重要影响因素进行了分析,为建立小麦高效遗传转化体系奠定了基础.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)019【总页数】3页(P8443-8445)【关键词】小麦;农杆菌侵染;基因型;超声波;抽真空【作者】赵芳方;田保明;位芳【作者单位】郑州大学生命科学学院,河南郑州450001;郑州大学生命科学学院,河南郑州450001;郑州大学生命科学学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】S512随着转基因技术的完善，从微观分子生物学角度进行性状改良逐渐成为了遗传改造的主要手段。
小麦种植面积广、种植技术要求低，且总产量高，是世界上重要的粮食作物之一。
针对小麦的基因工程改良一直是农学界和生物学界的研究重点，如Vasil等在1992年以基因枪法第一次获得了转基因小麦植株［1］，Cheng等在1997年以幼胚为外植体采用农杆菌介导法获得了转基因小麦植株［2］等。
因农杆菌介导法具有操作简单、成本低廉、插入基因拷贝数低、转化后基因表达效果好、转化的基因完整性好且沉默基因相对较少等优势，使其超越了目前常用于小麦转基因的主要方法基因枪法［3－4］、浸花法［5］和花粉管通道法［6］等成为了目前使用较多的一种遗传转化方法。
并且，农杆菌介导的遗传转化法已在多数双子叶植物和少数单子叶植物中实现了较为高效的转化率［7－11］。
自20世纪80年代未期，转基因小麦研究随着国家在转基因方面投资力度的加大有了很大的进展，但与其他作物相比，由于其属于异源六倍体植物，且具有庞大的基因组、重复序列多、离体组织再生能力差等，关于其遗传转化方面的研究进展较为缓慢。
文中对于影响农杆菌介导小麦遗传转化的主要因素，如小麦的基因型、外植体种类、农杆菌侵染条件、酚类化合物及表面活性剂的添加、超声波和抽真空处理等进行了分析，以便优化小麦的遗传转化体系，为提高小麦遗传转化效率奠定基础。
#综述进展#农杆菌介导的植物基因转化研究进展Progress of Plants Genetic Transformation by Agrobacteriu m王景雪孙毅Wang Jingxue Sun Yi山西省农业生物技术研究中心,太原030031T he Ggr o-Biotechnology Center of Shanxi P rovince,T aiyuan030031摘要:农杆菌介导的植物基因转化是当今植物基因转化的主要方法之一,因而深受关注。
本文从农杆菌介导的基因转化机理,植物对农杆菌侵染的反应,转基因植物的遗传表达,以及农杆菌对单子叶植物的转化等方面论述了该领域的最新研究进展,并提出了进一步研究的方向。
关键词:土壤农杆菌;基因转化;遗传表达Abstract:T he transformation mediated by A grobacter ium is an important approach in plant improvement,and the field is concerned by many scientists.T his paper discussed r ecent prog resses in A gr obacter ium transfo rmat ion mechanism,plant response to the infect ion of A grobacter ium,the ex pression of foreign genes in tr ansgenic plants and monocotyledonous species transformation by Ag robacter ium.T he problem which need further inv est igation w as also di scussed.Key words:Agrobacterium;gene transformation;gene expression植物基因转化是利用分子生物学和基因工程技术将外源基因插入到受体植物的基因组,并使其在后代植株中得以表达的过程。
二、农杆菌介导植物转化的机制及影响转化效率的因素转化机制：与植物基因转化有关的农杆菌有两种类型：根癌农杆菌（ Agrobacterium tumefaciens ）和发根农杆菌（ Agrobacterium rhizogenes ）。
根癌农杆菌含有 Ti 质粒。
发根农杆菌含有 Ri 质粒。
根癌农杆菌的 Ti 质粒和发根农杆菌 Ri 质粒都具有一段转移 DNA （transfer DNA ，又称 T-DNA），在农杆菌侵染植物时， T-DNA 可以插入到植物基因组中，使其携带的基因在植物中得以表达。
由于 T-DNA 能够进行高频率的转移，而且Ti 质粒和 Ri 质粒上可插入大到甚至 150kb 的外源基因，因此， Ti 质粒和 Ri 质粒成为植物基因转化中的理想载体系统。
1 与农杆菌转化相关的基因与转化相关的基因主要包括农杆菌染色体上的基因和 Ti 质粒上 T-DNA 以外 Vir 区的基因。
染色体基因包括 chvA 、chvB 、att 、pscA 、chvD 以及 chvB 。
它们大多编码一些膜相关蛋白，负责细菌向植物受伤细胞趋化移动和帮助细菌附着于植物受伤细胞上。
ChvD 蛋白可能在低 pH 和磷酸饥饿情况下提高 VirG 蛋白的合成水平。
ChvE 与 VirA 蛋白共同对 virG 起激活作用。
原始的 Ti 质粒根据其功能的不同，可分为 4 个区：（ 1） T-DNA 区：是在农杆菌侵染细胞时，从 Ti 质粒上切割下来转移到植物基因组中的一段 DNA ，其携带的基因与肿瘤的形成有关，但与 T-DNA 本身的转移与整合无关。
T-DNA 上最重要的是两端的2个边界（LB和RB），它们是T-DNA转移所必需的。
只要其存在， T-DNA 可以将携带的任何基因转移并整合到植物基因组中， T-DNA 的右边界在 T-DNA 的整合中对于靶 DNA 位点的识别具有重要作用，因此，尤以右边界更为重要．（2）毒性区：位于 T-DNA 以外的 1 个 30~40 kb 的区域内，该区段编码的基因但对 T-DNA 的转移和整合非常重要．这些基因也称为 Ti 质粒编码毒性基因（vir）。
农杆菌介导植物转化的机制及影响转化效率的因素1.农杆菌感染：农杆菌通过其特有的类纤毛附着剂蛋白(T4SS)结构与植物细胞进行初步接触和附着。
2. 感染信号传递：在与植物细胞接触后，农杆菌释放并传递一系列感染信号，包括有效异常淋巴细胞(QvrAB)的诱导、拟南芥(Ca2+)离子内涵物的释放、脑心肌炎物质(AHL)的转运和细胞壁酶的活化等。
3.感染信号诱导细胞凋亡：感染信号的诱导会引起植物细胞凋亡，从而产生切伤的部位或孔洞，在这些切伤或孔洞中形成转化DNA理论允许进入的环境。
4.DNA传递：农杆菌通过T4SS释放线性转化DNA，并借助激发剂打开DNA链，并且该辅助剂经常与T-DNA共同转移到植物细胞总群落中。
5. 植物细胞再生：经过切伤或孔洞进入植物细胞的转化DNA在细胞质中被转录，转录本通过RNA splicing进一步处理并通过核孔复合物进入细胞核。
在细胞核中，转录本通过与受体蛋白结合而在柏氏体中形成mRNA。
mRNA会进一步被转录为蛋白质，这些蛋白质会促进植物细胞再生。
1.植物物种：不同植物物种对于农杆菌的感染和转化效率具有差异。
有些植物对农杆菌的感染和转化具有天然的耐受性或敏感性。
2.植物组织类型：不同植物的不同组织对于农杆菌的感染和转化效率也有所差异。
例如，幼嫩的愈伤组织对于农杆菌的感染和转化效率通常较高。
3.农杆菌菌株：不同菌株具有不同的亲和力和感染能力。
有些农杆菌菌株能够高效地感染和转化植物细胞，而有些菌株效率较低。
4.结构改造：农杆菌通过改造表面酶结构以增加其细胞壁附着能力，从而提高农杆菌感染和转化效率。
5.切伤或孔洞大小：适当的切伤或孔洞大小能够促进农杆菌介导植物转化的效率。
切伤或孔洞过小会限制转化DNA进入细胞，而切伤或孔洞过大则会增加细菌感染的难度。
总之，农杆菌介导植物转化是一种复杂的生物学过程，其效率受到多个因素的影响。
进一步研究和优化这些因素可以提高农杆菌介导植物转化的效率，为植物遗传工程提供更多的可能性。
农杆菌介导的基因转移技术的研究及其应用农杆菌介导的基因转移技术被广泛应用于生物学研究和基因工程领域。
这种技术利用土壤细菌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)将外源基因导入植物细胞中，从而实现基因转移的目的。
本文将介绍农杆菌介导的基因转移技术的原理、研究进展及其应用。
一、农杆菌介导的基因转移技术的原理农杆菌是一种土壤内生菌，它能将自身的T-DNA片段与其它辅助基因，一起导入植物细胞中，从而使植物细胞表现出与菌的T-DNA片段所编码的功能相关的表型变化。
这种菌-植物共生的方式使得农杆菌成为一种生物学家和基因工程师们理想的“外科手术刀”，利用它可以使外源基因快速准确地导入植物细胞中。
在农杆菌介导的基因转移技术中，农杆菌首先通过、沟通链的一端与植物细胞接触，并释放出一个化学信使介质(Vir信使)，该信使可以诱导植物细胞毒性切割的T-DNA。
T-DNA是一小片环状的DNA分子，它含有一组基因(一般为4-5个)，这组基因以及和它紧密联系的序列被称为T-域(T-region)。
T-域包括了致瘤(Ti)质粒、辅助质粒和融合质粒。
T-域的组成让它具有在某些植物中诱导肿瘤的潜力。
T-DNA扮演着一个“移动元件”的角色，进入植物细胞后会被整个复制，成为植物细胞的一部分，从而将它的基因植入到植物DNA中。
通过基因工程技术，一个需要进行表达的外源基因，可以整合到T-DNA片段中，放置在辅助基因后面。
T-DNA片段能够在植物细胞中瞬间复制数百倍，这也就是为什么它能够在植物叶片和芽中引起高度表现的原因。
二、农杆菌介导的基因转移技术的研究进展随着分子遗传学和基因工程技术的不断发展，农杆菌介导的基因转移技术也得到了广泛的研究和应用。
目前已经开发出了许多利用农杆菌介导互换基因的技术，其中包括高效表达转基因(GE)植物、制备农杆菌转化大量转基因植物等。
近年来，研究人员还从农杆菌T-域中分离和鉴定了一些对植物细胞转化十分重要的基因叫做转化辅助基因(Virulence-assistance genes)。
农杆菌介导的作物遗传转化研究进展刘维佳;练云;梁慧珍【摘要】It is an effective method to cultivate new crops in genetic engineering means with the rapid development of molecular biology and plant gene engineering, which could improve crop quality, crop yield and the capacity of stress resistance. In this paper, the research progress of Agrobacterium-mediated molecular mechanism, the application of transgenic marker genes, the de velopment of crop transformation and the prospect of transgenic application were reviewed.%分子生物学与植物基因工程的迅速发展,使得通过基因工程手段改良作物品质、改善作物耐胁迫能力、提高作物产量成为培育作物新品种的一种有效手段.为此,综述了农杆菌介导遗传转化的分子机制、标记基因的应用、作物转化研究进展和转基因应用前景.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2011(040)010【总页数】4页(P6-9)【关键词】作物;农杆菌;遗传转化;标记基因;转基因【作者】刘维佳;练云;梁慧珍【作者单位】厦门大学生命科学学院,福建厦门361005;河南省农业科学院经济作物研究所国家大豆改良中心郑州分中心,河南郑州450002;河南省农业科学院经济作物研究所国家大豆改良中心郑州分中心,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】Q78农作物在自然栽培条件下,所处的生长环境变化多端,人们通过栽培技术来调节其生长环境使之适合作物生长的需求,但这种调节是有限度的,那些难以控制的条件一旦超出农作物正常生长发育所能忍受的范围,就构成了作物生长的“逆境”。
农杆菌介导植物转化的机制及影响转化效率的因素农杆菌介导植物转化是一种常用的基因转化技术，利用农杆菌转化DNA进入植物细胞，使其表达目的基因。
在这个过程中，农杆菌的外源DNA会被单胞菌分泌物（Vir）基因编码的蛋白质工具分子T-DNA结合酶（VirD2）切割成目标T-DNA片段，然后T-DNA和Vir蛋白质工具分子挤进被切开的植物细胞，最终整合入植物细胞的染色体中。
1.农杆菌菌株：农杆菌菌株的选择对转化效率有重要影响。
通常选择具有较高转化效率的农杆菌菌株，如LBA4404、GV3101等。
不同的菌株对于不同的植物种类和品种可能有不同的适应性，因此需要根据具体情况进行选择。
2.感受性植物：不同植物对农杆菌介导植物转化的感受性各不相同，高度感受性的植物容易进行转化。
除了感受性外，植物的再生能力也是影响转化效率的因素之一、通常来说，拥有较高再生能力的植物对转化更加容易。
3.T-DNA载体：T-DNA载体是构建农杆菌介导植物转化载体的关键。
在农杆菌介导植物转化过程中，目标基因的载体必须经过农杆菌系统与植物细胞进行相应的介导，进而整合到植物细胞基因组中。
选择合适的T-DNA载体进行构建，可以提高转化效率。
此外，T-DNA载体中导入基因的拷贝数、插入位点的选择等也会对转化效率产生影响。
4.辅助物质：除了基础的转化体系以外，辅助物质也是影响转化效率的一个重要因素。
辅助物质主要包括感受性缓解物质、抗生素等。
感受性缓解物质主要用于保护不同类型的植物细胞免受农杆菌侵染造成的伤害，提高细胞存活率；抗生素主要用于抑制农杆菌菌落的生长，避免菌落过度生长对植物细胞的负面影响。
辅助物质的添加可以有效增加转化效率。
5.转化条件：转化温度、菌液浓度、转化时间等转化条件也会对转化效率产生影响。
具体条件需要根据植物种类和品种的特点进行优化。
总之，农杆菌介导植物转化主要是通过农杆菌菌株和植物的相互作用引发变化，其转化效率受多个因素的综合影响。
