惨了！转基因生物都是变态性生长

作者：韩少坤

物种在进化过程中形成了一种自我防御和自我修复的天生本能，一旦有外来基因入侵，就会发生防御战争，外来基因表达的蛋白质常常形成不溶性的包涵体。通过发根农杆菌的侵染，向目的植物转入Ri质粒中的T-DNA，可使培养植物发生变态性的生长，专一性生长毛状的发状根——变态癌根，没有根的特点和功能。

转基因导致生物变态性生长，普遍就是产生癌瘤

1. 植物体上的冠瘿瘤或发状根；

2. 包涵体钙化病灶导致转基因玉米硬且重；

3. 哺乳动物细胞如法国吃转基因玉米的老鼠长满肿瘤即包涵体癌瘤；

4. 莫吉隆斯症(Morgellonsdisease)，就是农杆菌质粒感染人体引起的“发状根”异常蛋白聚集体。

农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)介导法是今仍然广泛使用的一种有效转化方法。农杆菌介导法所使用的质粒载体分根癌农杆菌和发根农杆菌两大类。

    通过发根农杆菌的侵染，向目的植物转入Ri质粒中的T-DNA，可使培养植物发生变态性的生长，专一性生长毛状的发状根。

通过植物基因改造获得的发状根生长迅速且培养时不需要添加外源激素，同时发状根拥有亲本植株的特征次级代谢途径和遗传稳定性，几乎无培养的退化问题，这些特点对植物生物工程的研究与应用具有重要的现实意义，例如通过发状根培养来生产只有在高度的根趋向分化细胞中才能产生的有用次生代谢物质等。

变态生长的癌根：根不长在根部，无向地性，快速生长

根据发状根的几项重要的生物学特性来初步判断Ri-质粒转化

（一）   发状根的发生多在母体植物的不定部位。通过A4发根农杆菌侵染，以在叶片上

特别是叶片无切伤处生出的不定根判断极有可能是Ri-质粒转化得到的发状根，切取其进行除菌，并进行进一步验证。

（二）   发状根多表现为较弱的向地性。

以对照的生出的不定根与侵染后叶片无切伤处生出的不定根做比较。对照生出的不定根在母体上具有很强的向地生长现象，而侵染后叶片无切伤处生出的不定根无论在母体外植体上还是离体培养中都应表现出很弱或不表现向地生长的现象。以此来对侵染后叶片无切伤处生出的不定根做进一步的判定。

（三）   由于转入植物的T-DNA在植物细胞中可表达产生植物激素，因而发状根在无激素的培养基上生长正常以及较快。 同样以对照生出的不定根与侵染后叶片无切伤处生出的不定根做比较。对照的生出的不定根刚离体后在MS0培养基上生长极为缓慢甚至停止生长；叶片侵染后无切伤处生出的不定根离体后在MS0培养基上继代多次后仍然生长较快。

注解：发状根快速生长的原因是Ri质粒T-DNA无限扩展致癌的结果，根本没有产生植物激素。

本实验正是通过A4发根农杆菌的介导，对烟草、油菜、甘蓝等植物进行基因改造，得到它们的发状根。（——转基因导致变态性生长的癌瘤，在转基因专家眼中是好东西）

附原文： 发根农杆菌对植物的Ri质粒转化与表达

http://www.bbioo.com/experiment/15-1715-1.html (注：这个链接被和谐了。）

一、实验目的

转基因植物在近代工业、医药业、特别是农业等各个领域的研究和应用越来越为人类所重视。通过农杆菌对植物植株、器官、组织及细胞的侵染进行质粒转化，是将外源基因导入目的植物的重要方法之一。本实验使同学了解农杆菌对植物质粒转化的基本原理及具体操作过程，从而对转基因植物的产生和外源基因转入植物后产生的特殊性状具有更加感性的认识。

二、实验原理

将外源基因人为导入天然植物中，从遗传物质水平上对植物进行有目的改造，由此获得转基因植物，其性状将按着有利于人们需要的方向发生改变。如转基因的抗虫棉花，通过人们的改造，使棉花在生长过程中体内能够自主地产生抵抗害虫的毒素，以达到自我保护、减少农药使用增产增收的目的。

随着科学家的不断探索，将人们获得的有用基因转入目的植物方法发展较快，现有农杆菌介导法、基因枪轰击法、细胞显微注射法、花粉管真空渗透法、化学法及电穿孔法等，其中农杆菌介导法是今仍然广泛使用的一种有效转化方法。农杆菌介导法所使用的质粒载体分根癌农杆菌和发根农杆菌两大类。

通过发根农杆菌的侵染向目的植物转入Ri质粒中的T-DNA，可使培养植物发生变态性的生长，专一性生长毛状的发状根。通过植物基因改造获得的发状根生长迅速且培养时不需要添加外源激素，同时发状根拥有亲本植株的特征次级代谢途径和遗传稳定性，几乎无培养的退化问题，这些特点对植物生物工程的研究与应用具有重要的现实意义，例如通过发状根培养来生产只有在高度的根趋向分化细胞中才能产生的有用次生代谢物质等。

发根农杆菌是一种寄主非常广泛的土壤细菌，能够浸染几乎所有的双子叶和少数的单子叶植物。其有不同的菌株，各自对一些相应的植物品种具有较强的侵染性，如A4 9402 Ar.15834等。发根农杆菌感染植物伤口，经一段时间后被感染的植物会在不定的部位生出发状根。发状根没有向地性，可在无激素的培养基上培养生长，生长迅速并产生许多分枝，其增长速度一个月可增殖数倍到数百倍。发根农杆菌对植物的这种作用主要依赖于其菌体中的Ri质粒。

本实验正是通过A4发根农杆菌的介导，对烟草、油菜、甘蓝等植物进行基因的改造，得到它们的发状根。

三、实验材料

1菌种：发根农杆菌A4 （抗利福霉素）

四、实验步骤

1、植物无菌外植体的获得：
    2、A4发根农杆菌纯化筛选极其工程菌液的制备
    3、 A4发根农杆菌对外植体侵染诱导产生发状根
    4、 Ri-质粒转化的初步判断
    根据发状根的几项重要的生物学特性来初步判断Ri-质粒转化
    （一）发状根的发生多在母体植物的不定部位。通过A4发根农杆菌侵染，以在叶片上特别是叶片无切伤处生出的不定根判断极有可能是Ri-质粒转化得到的发状根，切取其进行除菌，并进行进一步验证。
    （二）发状根多表现为较弱的向地性。以对照的生出的不定根与侵染后叶片无切伤处生出的不定根做比较。对照生出的不定根在母体上具有很强的向地生长现象，而侵染后叶片无切伤处生出的不定根无论在母体外植体上还是离体培养中都应表现出很弱或不表现向地生长的现象。以此来对侵染后叶片无切伤处生出的不定根做进一步的判定。
    （三）由于转入植物的T-DNA在植物细胞中可表达产生植物激素，因而发状根在无激素的培养基上生长正常以及较快。同样以对照生出的不定根与侵染后叶片无切伤处生出的不定根做比较。对照的生出的不定根刚离体后在MS0培养基上生长极为缓慢甚至停止生长；叶片侵染后无切伤处生出的不定根离体后在MS0培养基上继代多次后仍然生长较快。
    由上可初步判断叶片侵染后无切伤处生出的不定根是Ri-质粒转化得到的发状根。

  五、思考题
    1．简述农杆菌介导将T-DNA转入寄主的过程。
    2．以你的认识谈谈转基因植物将会在那些方面对人类产生积极的影响。