农杆菌介导植物转化机制及影响转化效率因素

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

农杆菌介导植物转化机制及影响转化效率因素 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 ｔuｍe ｆaciｅｎs)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Ｖ ir 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）. (３）接合转移区: 该区段存在有与细菌间接合转移有关的基因（tｒa）,调控Ｔi质粒在农 杆菌间转移。 （4)复制起始区：该区段调控Ti质粒的自我复制。在遗传转化过程中除了Ti质粒上的 基因参与外,还有农杆菌染色体基因.染色体基因包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。延伸因子P对于农杆菌的生长非常重要,但非必需 ．高水 平的糖结合蛋白一ＣhｖE可以扩大ViｒＡ蛋白对酚类物质的识别范围 。结合ATP盒式 转运体类似物蛋白ChｖD, 参与Viｒ区基因的表达调控，chｖD基因座中插入无启动子 的ｌaｃZ,农杆菌侵染力以及Ｖｉr区基因表达量大大下降，ＣhvＤ突变体中vｉｒG组成型 表达侵染力则得以恢复,这一现象说明CｈvＤ通过影响ｖｉｒG表达控制毒性． 2Ｖｉr 基因的诱导表达机制