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。
Ri质粒具有普通的质粒的特点：是细菌染色体外的遗传物质，能独立复制，为闭合环状双链DNA。它是非必要的遗传物质，一般控制细菌的次要性状，可自我复制并具有遗传的稳定性，在特殊环境中对细菌的生存起着重要的作用。它具有可转移性、可重组性、可整合性、可消除性等特点。Ri质粒的环状基因可按功能可分为Vir、T-DNA、Ori三个区，该三个功能区在对植物的浸染与表达中分工明确。
