Ti质粒的改造

Ti质粒的T-DNA能够自发地整合到植物染色体DNA上，诱导植物形成肿瘤，是一种理想的天然植物基因工程载体。Ti质粒能够转化裸子植物和双子叶被子植物。N.Grimsley（1987年）的实验证明：重要的禾谷类植物玉米也能被Ti质粒转化。这为Ti质粒发展为单子叶植物基因克隆载体增加了希望。

Ti质粒中的T-DNA整合到宿主染色体DNA上成为正常的遗传成分，世代相传。T-DNA上的opine合成酶基因具有一个强的启动子，能启动外源基因在植物细胞中高效表达，这都是Ti质粒作为载体的优点。但把它用作常规的克隆载体存在以下缺陷：①Ti质粒上存在的一些对于T-DNA转移无用的基因使其片段过大（一般在200 kb左右），在基因工程中难以操作；②天然Ti质粒上存在着许多限制内切酶酶切位点，难以进行DNA重组操作；③T-DNA上Onc基因产物干扰宿主内源激素平衡，导致肿瘤，阻碍细胞分化和植物再生；④Ti质粒没有大肠杆菌复制起点，不能在大肠杆菌中复制，限制了Ti质粒的应用。基于以上原因，为了使Ti质粒适于基因工程的需要，必须对其进行改造：①保留T-DNA的转移功能；②取消T-DNA的致瘤性，使之进入植物细胞后不至于干扰细胞的正常生长和分化，转化体可再生植株；③通过简便的手段可使外源DNA插入T-DNA，并随着T-DNA整合到植物染色体上。