根癌root gall,root tumor

植物受根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染在根部形成的癌肿。在靠近土面的茎基部可形成茎瘿和冠瘿，也可能在枝条、叶梗等处形成肿瘤或在根部形成发根。该菌广泛存在于土壤中，但只有少数具致病力。有些菌株能诱发许多植物形成肿瘤，有些则具有一定的专一性。所有能诱发根癌形成的菌株都含有一个或几个大质粒，其中诱癌质粒(Ti-质粒)决定菌株的致癌能力。根癌土壤杆菌又称根癌农杆菌，曾用过的学名有Bacterium tumefaciens,1907;Pseudomonastumefaciens,1909;Agrobacterium radiobacter var.tumefaciens,1980；和A.radio bacter pv.tumdfa-ciens,1978.土壤杆菌属中除根癌土壤杆菌外，发根土壤杆菌(A.rhizogenes)和悬钩子土壤杆菌(A.rubi)也能诱发许多双子叶植物异常生长，形成发根和茎瘿。
根癌土壤杆菌的特征 具1～6根周生鞭毛，如只有一根，则多为侧生，大小为0.6～1.0×1.5～3.0μm，单生或成对相联，无芽孢，有荚膜，革兰氏染色阴性。在琼脂平板上形成无色到浅米色、圆形、凸起、光滑的菌落；在液体培养液中略呈云状浑浊，液面有一层薄膜，不液化明胶，也不水解淀粉。需氧，但能在植物组织内低氧压条件下生长。适宜生长温度25～30℃，最高34℃，最低10℃，致死温度51℃、10分钟。在pH6～9范围内均能生长，而以pH7.3为最适。寄主范围最广，据报道可侵害300多种植物，包括许多常见果树、林木和马铃薯、烟草、甜菜、芜菁、番茄等经济作物。
形成和危害 寄主植物受伤是诱发癌肿形成的先决条件。主要为害扦插苗根部，特别是切口和伤口处最易受害。土壤杆菌和植物接触后，粘附在植物表面创伤细胞处及其附近，相互交换信号物质。随后细菌的诱癌质粒上的一段特殊DNA，即T-DNA转化到植物细胞中，并螯合在植物细胞核染色体上。由于激素合成基因的表达，植物生长素和细胞激动素含量增高，使正常的静态细胞迅速增殖，导致肿瘤形成。被害苗根系停止生长或不发新根，以致地上部发育不良，叶色逐渐褪绿发黄，严重的叶片脱落，终致全株枯死。土壤杆菌本身不进入到它所诱导的肿瘤细胞内，仍然生活在植物根际中。由于Ti-质粒能使原核生物和真核生物之间进行基因重组，所以它是分子遗传学的重要研究对象和基因工程的重要工具。