農桿菌主要有兩種：根癌農桿菌（Agrobacterium tumefaciens）和發根農桿菌（Agrobacterium rhizogenes）。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，并誘導產生冠癭瘤。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堿，進而引起轉化細胞癌變。而發根農桿菌則誘導產生發狀根，其特征是大量增生高度分支的根系。根癌農桿菌的Ti質粒和發根農桿菌的Ri質粒上有一段T-DNA，農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞后，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”^[1]。可以通過將目的基因插入到經過改造的T-DNA區，借助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移和整合，然后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于雙子葉植物中，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)中也得到了廣泛應用。此外，生物技術學家還可以通過發根農桿菌轉化，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。

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