我就是神秘的根瘤农杆菌,是细菌家族的一员。转基因科学家利用我,选育出了一些转基因作物的优良品种。但我却是樱桃树的大敌。我们有时会生活在土壤里,但真正喜欢的是生活在寄主植物的细胞壁间隙。
在我的细胞质里有一种叫Ti质粒的核外的遗传物质,它是一个环状DNA分子。Ti质粒上有一段特殊的DNA序列叫T-DNA(转移DNA)。植物受伤后,我能通过伤口轻松进入植物细胞间隙,受植物伤口分泌的酚类物质诱导,我体内Ti质粒上毒性区的8个操纵子24个基因启动表达,使Ti质粒上的T-DNA游离下来,穿过植物的细胞壁、细胞膜和细胞质,溜进植物细胞核内,最终嵌入到寄主植物的DNA里形成转化的植物细胞;在植物的转化细胞中,T-DNA所携带的生长素合成基因、细胞分裂素合成基因及生物碱合成基因得以表达,其中产生的生物碱是我们根瘤农杆菌的食物,有了食物我们就会大量繁殖;产生的生长素和细胞分裂素会刺激转化植物细胞无规则生长,形成我们食物的储备库和生活的大厦——根瘤(或枝干瘤)。
借助灌水、风雨和农具,只要寄主植物(樱桃树)因耕作、修剪等产生伤口,我们就会侵入植物体内繁衍。由于我们的入侵,植物被我们消耗了大量养分,形成了大大小小的根瘤、枝干瘤,并会因此造成植物维管束堵塞和不通畅,导致樱桃树生长不良甚至死亡,樱桃减产。及时用杀细菌的药物如四霉素、农用链霉素等进行杀菌处理和用人工树皮、蜡等封闭伤口,我们就会无机可乘。近年人们育出了一些抗根瘤农杆菌的砧木,让我们在植株根部不能侵入。对于一些大樱桃树,人们在树的旁边栽上抗病的砧木,通过抗病砧木和主干嫁接逐渐取代原来不抗病的根系。
(梁建军 张锦)