劉文欣

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山東 泰安 271018）

植物遺傳轉(zhuǎn)化即轉(zhuǎn)基因技術(shù)，是指將來自某一生物的目的基因或外源基因進(jìn)行切割重組后引入植物，并使該基因在受體中穩(wěn)定地表達(dá)、轉(zhuǎn)移并獲得所需性狀的技術(shù)［1］。農(nóng)桿菌具有對(duì)雙子葉植物的創(chuàng)傷部位侵染能力強(qiáng)，材料范圍廣，轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)化子穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，自借助農(nóng)桿菌獲得首例轉(zhuǎn)基因煙草［2］后，農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)便一直備受科研人員的關(guān)注。而單子葉植物薄壁細(xì)胞缺乏分化能力，因此，單子葉植物的愈傷組織并不能作為農(nóng)桿菌的宿主，難以轉(zhuǎn)化，在早期農(nóng)桿菌介導(dǎo)的單子葉植物基因轉(zhuǎn)化中，成功轉(zhuǎn)化的實(shí)例很少，所以人們普遍認(rèn)為基于農(nóng)桿菌的方法不適合于禾谷類和單子葉植物，但隨著對(duì)轉(zhuǎn)化機(jī)制的深入理解，農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法已然成為越來越多科研工作者選擇的主要途徑。

1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化的原理

農(nóng)桿菌是一種革蘭氏陰性菌，廣泛分布于土壤。20世紀(jì)初，其原理逐漸被人熟知，即自然狀態(tài)下可以在大部分的雙子葉植物的傷口處成功侵染，引起冠癭瘤的為根癌農(nóng)桿菌，產(chǎn)生毛狀根的則為發(fā)根農(nóng)桿菌［3］。轉(zhuǎn)化機(jī)制為利用Ti或Ri質(zhì)粒，將一段DNA片段通過感染植株的傷口，傳入到宿主細(xì)胞中，然后通過減數(shù)分裂，將其傳遞到下一代［4］。因此，可以通過在T-DNA區(qū)域內(nèi)插入目標(biāo)基因加以改造，借助該區(qū)域的可轉(zhuǎn)移性，利用農(nóng)桿菌的侵染，將基因?qū)氲街参镏?，使其與植物細(xì)胞結(jié)合，進(jìn)而利用細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株。

2 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化典型單子葉植物的研究進(jìn)展

1984年，HERNALSTEENS等［5］首次成功將根癌農(nóng)桿菌應(yīng)用于單子葉植物石刁柏領(lǐng)域，為農(nóng)桿菌應(yīng)用于單子葉植物的轉(zhuǎn)化研究提供了理論依據(jù)，為單子葉植物的遺傳改良開辟了新的途徑。近年來，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法，已成功地應(yīng)用于禾本科領(lǐng)域，并取得了較大的進(jìn)展。

2.1 小麥

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾墓阮惡椭参锏鞍讈碓?。WOOLSTON等［6］盡管經(jīng)過多年研究尚未獲得轉(zhuǎn)基因植株，但卻通過1988年的感染試驗(yàn)，證實(shí)了農(nóng)桿菌對(duì)小麥細(xì)胞的可轉(zhuǎn)化性。1997年，CHENG等［7］將由35S啟動(dòng)子、HSP70內(nèi)含子構(gòu)成的農(nóng)桿菌載體插入到小麥中，并成功地得到了全球首個(gè)由農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化的小麥，盡管最終轉(zhuǎn)化效率還比較低，但農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化在小麥上的應(yīng)用卻向前邁出了最初的一大步。之后，XIA等［8］報(bào)道了農(nóng)桿菌介導(dǎo)的小麥抗性愈傷組織的誘導(dǎo)效應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了再生植株。此后，隨著研究的不斷深入，已有越來越多的人成功地轉(zhuǎn)化了小麥，HESS等［9］將農(nóng)桿菌注射到花期小麥穗的小穗上，發(fā)芽后獲得抗卡那霉素的植株，因此證明nptⅡ基因可以在小麥中穩(wěn)定遺傳。郭麗等［10］以小麥成熟胚為受體，獲得了3株P(guān)CR分析結(jié)果為陽性的再生植株，并構(gòu)建了相應(yīng)的遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。目前，通過選擇標(biāo)記和報(bào)告基因構(gòu)建的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)邁向了優(yōu)質(zhì)基因的應(yīng)用，轉(zhuǎn)化的途徑和條件也得到了進(jìn)一步的改善。張?jiān)骆玫龋?1］利用華麥13和揚(yáng)麥158的胚胎作為受體材料，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)，將ACE-D2基因?qū)氲叫←溨校剐←湹倪z傳體系不斷擴(kuò)大。閆棟［12］運(yùn)用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將含CL5527基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入到愈傷組織中，進(jìn)一步研究和優(yōu)化影響基因轉(zhuǎn)化效果的因素，確定了適宜的遺傳轉(zhuǎn)化條件。SINGH等［13］借助農(nóng)桿菌采用無需組織培養(yǎng)的花噴霧轉(zhuǎn)化法，對(duì)3個(gè)面包小麥基因型進(jìn)行花轉(zhuǎn)化，發(fā)現(xiàn)在Bobwhite和HD2967基因型中發(fā)生轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn)化效率高，證明了花噴霧轉(zhuǎn)化法在轉(zhuǎn)基因面包小麥改良中具有極大的優(yōu)勢(shì)和潛能。

2.2 玉米

玉米是我國(guó)重要的糧食、飼料作物，也是一種具有代表性的單子葉模式作物。1996年，ISHIDA等［14］利用農(nóng)桿菌LBA4404對(duì)A188玉米自交系的幼胚進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，得到了首個(gè)經(jīng)此技術(shù)轉(zhuǎn)化的玉米，并進(jìn)一步驗(yàn)證了該技術(shù)在玉米中應(yīng)用的可行性，成為玉米遺傳轉(zhuǎn)化研究的堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。閆慧萍等［15］借助根癌農(nóng)桿菌莖尖轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)入2種外源基因的玉米植株在干旱脅迫下丙二醛（MDA）和過氧化氫（H2O2）含量會(huì)明顯下降，即外源基因的轉(zhuǎn)入對(duì)玉米的抗旱性具有明顯的影響。于彩虹等［16］借助農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)將構(gòu)建的RNAi植物表達(dá)載體導(dǎo)入玉米幼胚Z31，獲得20株轉(zhuǎn)基因玉米T0代植株，雜交授粉后得到T1代種子，T1代植株都表現(xiàn)為雄性不育，而且與野生型對(duì)照植株之間沒有其他形態(tài)差異，從而得到完全雄性不育的植株，提高了雜交種的純度。韓平安等［17］借助農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對(duì)H99玉米自交系幼胚進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究，得出最佳GUS表達(dá)率下的胚大小、農(nóng)桿菌菌液濃度和培養(yǎng)時(shí)間，培育出抗草銨膦的植株。LIU等［18］利用未成熟胚進(jìn)行農(nóng)桿菌感染，通過對(duì)基因型、共培養(yǎng)條件、篩選濃度及分化培養(yǎng)基各物質(zhì)濃度進(jìn)行研究，進(jìn)一步優(yōu)化了遺傳轉(zhuǎn)化體系，確定了最高誘導(dǎo)率的基因型、最佳的共培養(yǎng)方法以及分化培養(yǎng)基中物質(zhì)濃度的最優(yōu)組合，確定了玉米遺傳轉(zhuǎn)化的最佳條件。李海霞等［19］以2個(gè)不同品種玉米雜交種的胚性愈傷組織為材料，對(duì)不同濃度的抗菌素、侵染液類型及侵染時(shí)間等條件進(jìn)行了改進(jìn)，得到優(yōu)質(zhì)的抗性愈傷組織。

2.3 水稻

水稻是一種典型的單子葉植物，人們采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)水稻遺傳轉(zhuǎn)化已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。水稻的遺傳轉(zhuǎn)化已經(jīng)從最初被認(rèn)為不可能發(fā)展到可行，其應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)大到頻率的改良，從低頻轉(zhuǎn)化逐步優(yōu)化到高頻轉(zhuǎn)化。在此基礎(chǔ)上，水稻的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)問題取得了重大突破，目前已成功開展了大量?jī)?yōu)質(zhì)外源基因向水稻的遺傳轉(zhuǎn)化［20］。

1993年首次報(bào)道了由農(nóng)桿菌介導(dǎo)的粳稻胚胎遺傳轉(zhuǎn)化的個(gè)案［21］。1994年，HIEI等［22］在農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻轉(zhuǎn)化方面取得了突破，利用改進(jìn)的農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)，將轉(zhuǎn)基因效率提高至28.6%，從分子層面上證實(shí)該基因已經(jīng)插入到水稻基因組中，且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行遺傳并構(gòu)建了水稻轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。RASHID等［23］應(yīng)用農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行了秈稻的轉(zhuǎn)基因，為推廣該技術(shù)應(yīng)用于秈稻打下了良好的基礎(chǔ)。LIN等［24］應(yīng)用穿孔法，成功實(shí)現(xiàn)了農(nóng)桿菌介導(dǎo)的粳稻轉(zhuǎn)化，該方法不需誘導(dǎo)愈傷組織，因此轉(zhuǎn)化速度快。高璐等［25］發(fā)現(xiàn)，利用2，4-D誘導(dǎo)水稻的成熟種子，7 d后的愈傷組織與農(nóng)桿菌共轉(zhuǎn)化的效果最好，抗性愈傷的最佳選擇時(shí)間為14～28 d。崔永禎等［26］利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)，從高山離子芥中提取低溫誘導(dǎo)基因，并將其轉(zhuǎn)入水稻愈傷組織中，從而選育出耐冷性優(yōu)良水稻新品種。XU等［27］改良農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻轉(zhuǎn)化方法，為水稻雜交制種提供了優(yōu)良的遺傳去雄手段。王慧杰［28］以粳稻品種日本晴，秈稻品種明恢86、9311作為遺傳轉(zhuǎn)化材料，探究了不同篩選標(biāo)記基因、不同培養(yǎng)條件、2個(gè)胚形態(tài)建成基因和三元載體系統(tǒng)對(duì)水稻遺傳轉(zhuǎn)化效率的影響，并建立了一種用于水稻遺傳轉(zhuǎn)化的三元載體系統(tǒng)。結(jié)果表明，三元載體系統(tǒng)引入額外的毒力基因Vir，提高了農(nóng)桿菌侵染效率，且相比于雙元載體，三元載體有效提高了明恢86的遺傳轉(zhuǎn)化效率。殷敏［29］對(duì)脫落酸濃度、共培養(yǎng)時(shí)間等不同條件進(jìn)行優(yōu)化，建立了水稻轉(zhuǎn)化體系。

3 影響單子葉植物遺傳轉(zhuǎn)化效率的因素

農(nóng)桿菌通過5個(gè)步驟將所攜帶的外源基因?qū)氲街参镏校海?）土壤中農(nóng)桿菌與植物敏感細(xì)胞間的相互作用及吸附；（2）激活土壤農(nóng)桿菌的毒性區(qū)；（3）TDNA的切割和T復(fù)合物的生成；（4）T復(fù)合物借助土壤農(nóng)桿菌通過植物細(xì)胞膜進(jìn)入植物細(xì)胞；（5）T-DNA整合到植物染色體上。農(nóng)桿菌介導(dǎo)的單子葉植物的遺傳轉(zhuǎn)化可大概總結(jié)為：農(nóng)桿菌對(duì)單子葉植物細(xì)胞的吸附；農(nóng)桿菌產(chǎn)生毒性以造成對(duì)植物細(xì)胞的侵染；最后，T-DNA成功進(jìn)入植物細(xì)胞并順利整合［30］。

3.1 農(nóng)桿菌的侵染能力

農(nóng)桿菌和植物之間的互作是轉(zhuǎn)化的第1步，因此，篩選出高感染率的菌株是成功的關(guān)鍵。在農(nóng)桿菌的侵染體系中，菌種與載體的正確選擇會(huì)極大影響轉(zhuǎn)化效率。不同的菌種其宿主范圍也各不相同，因此，即便是同一宿主，選擇不同的菌種進(jìn)行侵染，其轉(zhuǎn)化效率也會(huì)有所不同。如易自立等［31］用EHA105、LBA4404和AGL1侵染水稻愈傷組織時(shí)發(fā)現(xiàn)，3種農(nóng)桿菌對(duì)愈傷組織的轉(zhuǎn)化能力存在一定差異，其中EHA105的侵染轉(zhuǎn)化能力最好。蔣云等［32］用2種不同的農(nóng)桿菌菌系感染小麥，認(rèn)為利用C58C1菌株的抗性愈傷組織分化率更高，從而優(yōu)選出感染力強(qiáng)的菌株。

3.2 Ti質(zhì)粒毒性區(qū)的激活

只有VirA-VirG二元調(diào)節(jié)系統(tǒng)活化才會(huì)使農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒毒性區(qū)發(fā)揮作用。首先，VirA蛋白作為受體與乙酰丁香酮（AS）等酚類物質(zhì)的信號(hào)分子結(jié)合，將VirG蛋白磷酸化而被激活，隨后活化的VirG蛋白與其他毒性區(qū)域的啟動(dòng)子結(jié)合，起始毒性區(qū)的轉(zhuǎn)錄過程［30］。但是部分單子葉植物遭受外部環(huán)境刺激損傷時(shí)，細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)木質(zhì)化、硬化，酚類物質(zhì)的產(chǎn)生則被抑制，這也是導(dǎo)致單子葉植物不能作為農(nóng)桿菌有效宿主的主要因素［33］。但許東暉等［34］在水稻部分時(shí)期的葉片抽提液中檢測(cè)到了酚類黃酮化合物。因此，可以得知，單子葉植物無法進(jìn)行基因改造的根本原因不在于它缺少信號(hào)分子，而在于它僅存在于一定的發(fā)育時(shí)期中。因此，要合理的選擇植物受體，并運(yùn)用相應(yīng)的方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚趦?nèi)源分子濃度較低的情況下通過外源調(diào)節(jié)方法來提高農(nóng)桿菌的侵染能力。在對(duì)很多轉(zhuǎn)基因單子葉植物進(jìn)行研究時(shí)，往往把AS等信號(hào)分子作為共培養(yǎng)過程中重要且必不可少的信號(hào)分子。

3.3 單子葉植物的基因型

在農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)的轉(zhuǎn)化過程中，基因環(huán)境和受體本身狀態(tài)的影響也很大。當(dāng)T復(fù)合物進(jìn)入植物細(xì)胞后，植物細(xì)胞本身的敏感性便成為限制農(nóng)桿菌發(fā)揮作用的重要因素。不同類型的組織和細(xì)胞的敏感程度存在差異，所以選擇合適的單子葉植物是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的先決條件。1986年，ABE等［35］經(jīng)過對(duì)66個(gè)粳稻、秈稻品種組織培養(yǎng)后得出，不同品種的培養(yǎng)力差異明顯。粳稻一般具有較高轉(zhuǎn)化率和成功率，而秈稻愈傷誘導(dǎo)和再生能力相對(duì)較弱，其轉(zhuǎn)化率通常不超過10%。郭志江等［36］檢測(cè)了68個(gè)小麥品種成熟胚的GUS基因表達(dá)，并對(duì)部分品種的幼胚進(jìn)行PCR檢測(cè)，篩選出了優(yōu)良的農(nóng)桿菌侵染敏感型受體材料。李朝煒等［37］借助農(nóng)桿菌對(duì)石4185和科麥一號(hào)2個(gè)小麥品種的成熟胚進(jìn)行轉(zhuǎn)化，經(jīng)過對(duì)GUS表達(dá)率的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，用LBA4404菌株進(jìn)行侵染時(shí)，轉(zhuǎn)化率相差近15%。AADEL等［38］研究發(fā)現(xiàn)，不同基因型的小麥成熟胚的轉(zhuǎn)化結(jié)果各不相同，Amal和Rajae基因型的轉(zhuǎn)基因植株最多。

3.4 其他因素

農(nóng)桿菌導(dǎo)入受體后，再生系統(tǒng)還需要有合適的培養(yǎng)基來進(jìn)行移植，否則同樣難以實(shí)現(xiàn)成功轉(zhuǎn)化。在組織培養(yǎng)過程中，為了促進(jìn)細(xì)胞分裂、誘導(dǎo)愈傷組織和生根，通常會(huì)向培養(yǎng)基中加入一定的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，有利于細(xì)胞分裂，活躍培養(yǎng)基，促進(jìn)轉(zhuǎn)化。彭亞博等［39］發(fā)現(xiàn)，2，4-D和Picoram（氨氯吡啶酸）在愈傷組織的早期預(yù)培養(yǎng)階段具有促進(jìn)成熟胚誘導(dǎo)的作用。但不同品種對(duì)應(yīng)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的最適濃度及種類不相同，且成熟胚和幼胚的培養(yǎng)條件也不相同。同時(shí)，共培養(yǎng)階段不同的培養(yǎng)基類型及添加的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、微量元素與無機(jī)離子等成分也會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)化效果產(chǎn)生很大的影響。

4 提高農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化效率的方法

4.1 添加表面活性劑

目前，國(guó)內(nèi)外廣泛使用的表面活性劑有離子型和非離子型2種，非離子型毒性相對(duì)較低，對(duì)植物的殺傷力較小。表面活性劑的使用能夠改善細(xì)胞膜的透過性，所以在農(nóng)桿菌的基因轉(zhuǎn)化中，能夠有效地增強(qiáng)其對(duì)植株的吸附能力，并加快T-DNA從農(nóng)桿菌中向植物傳遞，提高其轉(zhuǎn)化率。王志成等［40］改良了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻的方法，結(jié)果表明，用表面活性劑0.1%Tween 20溶液可降低細(xì)胞表面張力，提高愈傷組織的侵染和轉(zhuǎn)化，使抗性植株再生能力得到提高。CHHABRA等［41］的研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)桿菌侵染液中加入0.2%Tween 20會(huì)顯著提高農(nóng)桿菌對(duì)小麥愈傷組織的轉(zhuǎn)化，但超過一定的濃度范圍時(shí)GUS瞬時(shí)表達(dá)率便大幅度下降。

4.2 添加抗氧化劑

在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化單子葉植物過程中，共培養(yǎng)階段愈傷組織會(huì)出現(xiàn)影響組織分化的褐化現(xiàn)象。這是因?yàn)樵谀婢持?，植物?xì)胞內(nèi)存在大量過氧化物，細(xì)胞產(chǎn)生氧化脅迫反應(yīng)。因此，添加抗氧化劑使細(xì)胞內(nèi)的活性氧成分被有效清除，并能促進(jìn)組織分化。王秀紅等［42］對(duì)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化玉米有關(guān)因素進(jìn)行了研究，愈傷組織誘導(dǎo)率與AgNO3質(zhì)量濃度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，其中AgNO3質(zhì)量濃度為5.0 mg/L時(shí)誘導(dǎo)率可高達(dá)94.3%，與未添加AgNO3相比，胚性愈傷率增加37.2%；此外通過直觀觀察還發(fā)現(xiàn)，AgNO3的添加有效地緩解了褐色物質(zhì)的分泌，對(duì)基質(zhì)的透明度有一定的持續(xù)作用。

4.3 超聲波處理

超聲波引發(fā)產(chǎn)生的高壓高溫沖擊，會(huì)使組織表面和細(xì)胞膜上形成大量的微小傷口，加速農(nóng)桿菌對(duì)植物的侵染，提高轉(zhuǎn)化效率。王旭明等［43］對(duì)已經(jīng)萌發(fā)的小麥種子進(jìn)行超聲波處理一段時(shí)間后，經(jīng)農(nóng)桿菌侵染處理，使之達(dá)到結(jié)實(shí)狀態(tài)，并用卡那霉素對(duì)成熟種子進(jìn)行抗性篩選，PCR分析結(jié)果表明，產(chǎn)生的植株均為抗性后代，而GUS染色結(jié)果表明，未經(jīng)超聲波處理的種子，沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化。然而超聲波產(chǎn)生的熱化作用不可避免地?fù)p傷植物，因此，超聲波處理的時(shí)間和強(qiáng)度要適宜。

4.4 共培養(yǎng)過程中干燥處理

在農(nóng)桿菌感染后，農(nóng)桿菌的存活和再生能力會(huì)受植物細(xì)胞生理狀態(tài)等因素的影響。適當(dāng)?shù)母稍锾幚砜梢源龠M(jìn)組織水分的流失，提高滲透勢(shì)，增強(qiáng)農(nóng)桿菌的吸附作用和T-DNA的轉(zhuǎn)移，促進(jìn)細(xì)胞的分裂，使愈傷組織的生長(zhǎng)分化能力增強(qiáng)。CHENG等［7］首次在濾紙上將小麥幼胚與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)干燥共培養(yǎng)處理對(duì)T-DNA轉(zhuǎn)移和細(xì)胞的恢復(fù)再生有明顯的促進(jìn)作用。共培養(yǎng)后所有幼胚全部存活并快速生長(zhǎng)，而非干燥對(duì)照組的幼胚存活率只有60%～80%，且恢復(fù)生長(zhǎng)緩慢。另外，干燥條件下農(nóng)桿菌的過度生長(zhǎng)受到明顯抑制，其數(shù)量是對(duì)照組的25%左右。丁莉萍等［44］在濾紙上共培養(yǎng)小麥成熟胚愈傷組織與農(nóng)桿菌，GUS瞬時(shí)表達(dá)率可高達(dá)90%，表明干燥條件下的愈傷中的細(xì)菌數(shù)量少，有利于抑制后續(xù)農(nóng)桿菌的培養(yǎng)和受體組織的再生，有效地促進(jìn)轉(zhuǎn)化。彭亞博等［39］利用無菌濾紙進(jìn)行干燥共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，預(yù)培養(yǎng)時(shí)間較短時(shí)能顯著提高愈傷分化率，經(jīng)GUS染色發(fā)現(xiàn)干燥處理出現(xiàn)藍(lán)斑，而未干燥處理無染色現(xiàn)象。

5 小結(jié)與展望

農(nóng)桿菌介導(dǎo)法在生物監(jiān)測(cè)與解毒、提高作物產(chǎn)量、提高作物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。如今農(nóng)桿菌介導(dǎo)單子葉植物遺傳轉(zhuǎn)化已在許多領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。近幾年來在小麥、玉米、水稻等作物領(lǐng)域，通過改良一些單子葉植物的相關(guān)基因，其品質(zhì)和產(chǎn)量大大提高。但是與農(nóng)桿菌技術(shù)在雙子葉植物的應(yīng)用相比，目前還面臨著許多問題，如轉(zhuǎn)化范圍窄、轉(zhuǎn)化效率低、感受態(tài)細(xì)胞稀少、外源基因表達(dá)量低等［33］。因此，今后農(nóng)桿菌介導(dǎo)單子葉植物的研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)，尤其是在分子水平對(duì)其深入探討，同時(shí)對(duì)影響轉(zhuǎn)化率相關(guān)因素的主要作用進(jìn)行更科學(xué)完善的分析，從農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞的原理入手，不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)化方法，逐漸擴(kuò)大遺傳轉(zhuǎn)化的范圍，得到更優(yōu)的遺傳轉(zhuǎn)化體系。此外，無選擇標(biāo)記基因的轉(zhuǎn)基因植株生產(chǎn)也是如今亟待解決的關(guān)鍵問題。