土壤杆菌属

土壤杆菌属（Agrobacterium）由Conn于1942年建立，属于根瘤菌科（Rhizobiaceae）。属名源自希腊语“agros”（田野）和“bakterion”（小杆），意指土壤中的杆状细菌。该属细菌在农业和生物技术领域具有重要地位，既是植物病原菌，也是基因工程的关键载体系统。

主要种及特性

分类变动

根据16S rRNA基因序列分析，土壤杆菌属与根瘤菌属（Rhizobium）等关系密切，部分种已被重新分类。例如，根癌土壤杆菌有时被归入根瘤菌属，但传统分类仍保留其独立属地位。 ADSFAEQWER353423413434

形态特征

• 杆状，大小1.5-0.3 μm × 0.6-1.0 μm，单个或成对排列。
• 不形成芽孢，革兰氏阴性。
• 以1-6根周毛运动。

培养与代谢

• 严格好氧，以分子氧为末端电子受体；少数菌株可在有硝酸盐环境中厌氧呼吸。
• 最适温度25-28℃，菌落凸起，全缘光滑，无色素至浅灰黄色。
• 在碳水化合物培养基上常产生丰富的胞外多糖粘液。
• 接触酶阳性，通常氧化酶和尿素酶阳性。
• 根癌土壤杆菌和放射形土壤杆菌大部分菌株产生3-酮基乳糖。
• 有机化能营养，可利用多种碳水化合物、有机酸盐和氨基酸，但不能利用纤维素、淀粉、琼脂糖、半乳糖等。

Ti质粒与肿瘤诱导

根癌土壤杆菌的致病性由肿瘤诱导质粒（Ti质粒）介导。Ti质粒上含有T-DNA区（转移DNA），通过细菌的Vir系统（毒性蛋白）将其转移至植物细胞核，整合到植物基因组中。T-DNA携带的基因编码植物激素（生长素、细胞分裂素）合成酶和冠瘿碱合成酶，导致植物细胞异常增殖形成冠瘿瘤，并特异性地合成冠瘿碱作为细菌的碳源和氮源。 ADFASDFAF23RQ23R

Ri质粒与毛根病

发根土壤杆菌含有Ri质粒（毛根诱导质粒），其机制类似Ti质粒，但诱导植物产生大量不定根（毛根病）。Ri质粒的T-DNA含有rol基因，影响植物激素平衡和根际形成。 ADSFAEQWER353423413434

植物基因工程工具

• Ti质粒和Ri质粒被改造成载体系统，用于将外源基因导入双子叶植物甚至单子叶植物。
• 用于培育抗虫、抗病、抗除草剂等转基因作物。
• 在功能基因组学中用于基因敲除和过表达研究。

生物防治

非致病性的放射形土壤杆菌菌株K84和K1026可产生土壤杆菌素84，抑制致病性根癌土壤杆菌，用于防治桃树根癌病等。

土壤杆菌广泛分布于土壤中，尤其存在于被病植物污染的土壤中。部分不致肿瘤的菌株已从临床标本中分离，但其对人类健康的直接影响尚未明确。

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DNA的G+C含量为57 mol%。基因组大小约5-6 Mb，包含染色体和质粒。Ti质粒大小约200-800 kb，可独立复制。模式种为根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）。

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