1、 經(jīng)過植物基因工程獲得轉(zhuǎn)基因植物在農(nóng)業(yè)消費開展及植物分子生物學(xué)研討中有非常重要的意義，已獲得的有艱苦經(jīng)濟價值的轉(zhuǎn)基因植物曾經(jīng)很多。進(jìn)展植物轉(zhuǎn)化的方法也在不斷創(chuàng)新。從目前看，大體上可分為三類：移，如利用子房注射 、種胚以及花粉管通道等導(dǎo)入外源基因 在當(dāng)今眾多的植物基因轉(zhuǎn)化技術(shù)中，最為可靠在當(dāng)今眾多的植物基因轉(zhuǎn)化技術(shù)中，最為可靠和有效的方法之一是農(nóng)桿菌和有效的方法之一是農(nóng)桿菌TiTi質(zhì)粒介導(dǎo)的外源基因質(zhì)粒介導(dǎo)的外源基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。這是一個本來就存在于自然界的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。這是一個本來就存在于自然界的“天然天然的基因工程系統(tǒng)。隨著人們對其機理的提示，使的基因工程系統(tǒng)。隨著人們對其機理的提示，使人們得以利用

2、其進(jìn)展植物的定向轉(zhuǎn)化人們得以利用其進(jìn)展植物的定向轉(zhuǎn)化把有益基因把有益基因轉(zhuǎn)入植物，成為能夠。轉(zhuǎn)入植物，成為能夠。 目前，人們對這一天然過程已有了較深化地了解，對其基因組織、構(gòu)造、遺傳功能，表達(dá)調(diào)控的研討不斷深化。其基因T-DNA的轉(zhuǎn)移，是一個極為復(fù)雜而又巧妙的生物學(xué)過程。它涉及到生物分子間識別、信息傳送、蛋白質(zhì)激活、基因表達(dá)調(diào)控、生物大分子輸入轉(zhuǎn)移等一系列分子及細(xì)胞生物學(xué)過程，雖然有很多問題還有待深化研討、而還有很多問題不斷出現(xiàn)，但利用它進(jìn)展植物基因轉(zhuǎn)移已成為能夠，并有很多勝利的實例。上： 電鏡下的根癌農(nóng)桿菌下： 冠癭瘤粒的限制性內(nèi)切酶的酶切圖。 圖圖5-3 章章魚魚堿堿型型Ti質(zhì)質(zhì)粒粒的的物

3、物理理圖圖 外圈：Hind III酶切圖：EcoR I酶切圖 內(nèi)圈：BamH I酶切圖Figure 5-5 Map of the Ti plasmid showing the location ofsome genes important for crown gall induction3 . T i 質(zhì)粒的基因位點及其功能區(qū)域從圖5 - 6可見各種T i 質(zhì)粒都分為四個區(qū)：（1 ） T D N A區(qū)（t r a n s f e r r e d - D N A r e g io n s ）：T - D N A是農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時，從T i質(zhì)粒上切割下來轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞的一段D N A ，故稱之

4、為轉(zhuǎn)移D N A 。該D N A片段上的基因與腫瘤的形成有關(guān)。（2 ） V ir區(qū)（v i r u le n c e r e g io n ）：該區(qū)段上的基因能激活T - D N A轉(zhuǎn)移，使農(nóng)桿菌表現(xiàn)出毒性，故稱之為毒性區(qū)。T - D N A區(qū)與V ir區(qū)在質(zhì)粒D N A上彼此相鄰，合起來約占T i 質(zhì)粒D N A的三分之一。（3 ） C o n區(qū)（r e g i o n s e n c o d in g c o n ju g a t io n s ）：該區(qū)段上存在著與細(xì)菌間接合轉(zhuǎn)移相關(guān)基因（t r a ），調(diào)控T i質(zhì)粒在農(nóng)桿菌之間的轉(zhuǎn)移。冠癭堿能激活t r a基因，誘導(dǎo)T i質(zhì)粒轉(zhuǎn)移，因此

5、稱之為接合轉(zhuǎn)移編碼區(qū)。（4 ） O r i 區(qū)（o r i g i n o f r e p l ic a t io n ）：該區(qū)段基因調(diào)控T i 質(zhì)粒的自我復(fù)制起始。關(guān)于T i 質(zhì)粒上的部分基因及其功能見表5 - 2 。表表5 - 2 T i 質(zhì)質(zhì)粒粒上上的的部部 分分基基因因及及其其 功功能能基因縮寫表 型 及 功 能在基因圖上的近似位置（k b ）p T iC 5 8 ( 2 1 k b ) p T i A c h 5 ( 1 9 5 k b )a p e排斥噬菌體A P I1 1 1 1 1 31 0 1 2a g r對P A T - K 8 4質(zhì)粒編碼的農(nóng)桿菌素敏感1 3 8 1 4

6、1a r c分解精氨酸4 59 1 0a g c分解農(nóng)桿堿5 4 5 7n o c分解胭脂堿1 8 2 0n o s合成胭脂堿0 1o c c分解章魚堿3 9 4 1o c s合成章魚堿0 1o r i復(fù)制起點3 3 3 59 0 9 5p s c分解磷酸化的糖1 3 6 1 3 8r o i( t m r )抑制長根2 0 6 2 0 71 9 0 1 9 2s h i( t m s )抑制長芽2 0 2 2 0 31 8 7 1 8 8t r aT i 質(zhì)粒轉(zhuǎn)移1 2 1 1 2 32 1 3 0in c質(zhì)粒不相容性3 3 3 59 0 9 5酚類激活VirA膜上疏水蛋白VirGVirG-

7、P不表達(dá)的基因Vir活化，開場表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子與專注的12bp序列結(jié)合VirD蛋白的作用：1維護(hù)5端不被5核酸酶攻擊；2T-DNA進(jìn)入植物細(xì)胞核的導(dǎo)游VirE蛋白的作用： 編碼ssDNA結(jié)合蛋白，與單鏈T-DNA結(jié)合，包被T鏈成核蛋白絲，便于運轉(zhuǎn)。S：載體蛋白，起運載T復(fù)合體穿過通道的作用，這類蛋白能夠與一切的膜成分內(nèi)膜及周質(zhì)有關(guān)。P：位于外膜上，能夠作為結(jié)合植物細(xì)胞膜的一種受體。P. 細(xì)胞結(jié)合蛋白；S. T復(fù)合體運載蛋白；C. 通道蛋白；A. ATP酶；R.T復(fù)合體受體； VirD2.核定位信號； VirE2.保證T復(fù)合物在進(jìn)入膜孔時不受干擾。 引自Vogel等，1992在靶DNA上構(gòu)成一個缺刻，由于部分解旋，5-3外切酶消化構(gòu)成缺口。單鏈T-DNA接近缺口，由于兩鏈存在短的DNA 互補順序，于是退火構(gòu)成異質(zhì)雙鏈。 T-DNA末端與