​农杆菌-天然存在的“基因枪”

农杆菌-天然存在的“基因枪”

前一篇介绍了基因枪介导的转基因方法，但实际上目前主流的转基因方法是农杆菌介导的植物稳定遗传转化方法（转基因方法之一）。不知此时提到农杆菌和转基因的关系时，大家心里是否一紧（貌似有点危险啊）。那我们来了解一下农杆菌吧。

农杆菌分为两类：根癌农杆菌和发根农杆菌，这两种均可用作植物的遗传转化，但基本上都用根癌农杆菌做稳定遗传转化。根癌农杆菌（后文均简称农杆菌）如下图也许大家看不见也接触不到，但大豆这种作物大家应该很清楚吧（分不清小麦和韭菜的娃们除外）。

农杆菌

而且，在大豆地里干过活贪玩拔过大豆根的，应该追问过父母这些大豆根上的圆疙瘩（见下图）是干嘛用的。这些疙瘩就是农杆菌侵染大豆根后，将自己的一部分DNA转移并整合到大豆根细胞的基因组中（所以说农杆菌是天然的“基因枪”，可以自然的实现转基因操作），这些基因表达的酶蛋白利用植物细胞里的物质合成一种叫冠瘿碱的物质，这种物质可以引起植物细胞癌变形成大豆根上的疙瘩——根瘤。农杆菌就是以这个根瘤为据点吸收植物的营养来繁衍生息。

大豆根瘤

但农杆菌并不只是一味索取，农杆菌一项独门特技（固氮作用）——将空气中氮气转化铵盐固定下来供大豆使用，因为氮元素是一种大量营养元素，植物必须从土壤吸取，有了农杆菌的固氮作用的外挂相助，大豆地里就可以少用很多氮肥了。所以，大豆和农杆菌算是一种互利共生和谐相处的方式。为此，种大豆的还专门买农杆菌菌种（见下图）撒到地里促进大豆多产生根瘤提高固氮能力。

科学家们研究清楚农杆菌侵染植物细胞的工作原理后，就把一些农杆菌进行了改造——把合成冠瘿碱相关的基因剔除掉，只保留促使DNA转移的基因保留了下来（T-DNA区），而后，把我们想要转入的外源基因先插入到T-DNA区，再转移到农杆菌细胞里，用这种农杆菌去侵染植物组织，侵染的组织进入植物组织培养阶段，再筛选组培过程诱导产生的愈伤组织中的抗性愈伤组织，而后诱导成苗、移栽、成熟、结实（后面的过程和基因枪相同）。

农杆菌介导的植物遗传转化（转基因）

科学家通过改造农杆菌，去掉其不利的基因，利用其转基因的能力实现了目前广泛应用的——农杆菌介导的植物转基因。

了解了农杆菌实现的植物转基因操作后，小伙们对转基因有什么新的看法么？