معرفی علم اصلاح نباتات

- اهداف اصلاح نباتات
1- بهبود كیفیت
2- افزایش تولید در واحد سطح
3- مقاومت به آفات و بیماریها
4- مقاومت به تنشهای محیطی

- روشهای كلاسیك اصلاح نباتات
1- هیبریداسیون واریته‌های هیبرید
2- سطوح مختلف پلوئیدی (مهندسی كروموزوم)
3- موتاسیون
4- اینتروگرسیون

- روشهای بیوتكنولوژی
1- كشت بافت و تولید گیاهان هاپلوئید
2- كشت دانه گرده
3- پروتوپلاست فیوژن
4- انتقال ژن یا مهندسی ژنتیك
5- انتخاب بر اساس نشانگرها و QTL
6- تولید گیاهان هاپلوئید

- جمع‌بندی مطلب
- منابع مورد استفاده



اصلاح نباتات :
اهلی نمودن گیاهان یكی از مهمترین وقایع كشاورزی در دنیای جدید است. هدفهای كلی اصلاح نباتات افزایش عملكرد در واحد سطح بهتر نمودن كیفیت محصولات كشاورزی و تولید مواد اولیه مورد نیاز جوامع انسانی است. ارقام و واریته‌های اصلاح شده گیاهان زراعی و زینتی هر ساله از كشوری به كشور دیگر انتقال داده می‌شود. بدین طریق كیفیت و كمیت محصولات كشاورزی افزایش یافته و احتیاجات فراورده‌های زراعی رفع می‌شود. در اغلب گیاهان یك یا چند ژن باارزش اقتصادی فراوان دارد. ژنهایی كه حساسیت و مقاومت گیاهان را نسبت به امراض و آفات كنترل می‌كنند در اولویت برنامه‌های اصلاح نباتات قرار دارند. هدف اصلاحگر نبات نباید در توسعه روشهای معمول كشت نباتات اصلاحی منحصر گردد بلكه بایستی همواره در جستجوی تركیبات نو از ژنوتیپهای مطلوب باشد.
هدف اصلاحی نهایی در هر برنامه اصلاحی افزایش عملكرد می‌باشد. در شرایط نا مساعد افزایش عملكرد به طریق اصلاح نباتات به مقدار كم و صرف زمان طولانی ممكن است ژنهای كنترل كننده عملكرد برای بروز حداكثر پتانسیل خود به عوامل محیطی تولید وابسته می‌باشند. به طور كلی عمدترین اهداف اصلاح نباتات را می‌توان در عناوین زیر خلاصه می‌شود.
1- بهبود كیفیت
كیفیت خصوصیتی است كه باعث افزایش ارزش محصول می‌شود كیفیت در جائی ممكن است به ارزش غذایی یك غله یا طعم و بافت یك میوه تلقی شود. كیفیت جزء مهمی از هر برنامه اصلاح نباتات محسوب می‌شود. به عنوان مثال ژنوتیپهای مختلف گندم آرد تولیدی حاصل از آن را تحت تاثیر قرار داده و نهایتاً حجم و بافت و رنگ نان را مستقیماً تحت تاثیر قرار می‌دهد. بهرحال در گیاه اصلاح شده از لحاظ پروتئین و اسیدهای آمینه ممكن است متفاوت باشد. در اهداف تولید نباتات علوفه‌ای توجه به كیفیت علوفه همواره مسئله خوش‌خوراكی و ارزش تغذیه‌ای را در بردارد در گیاهان زینتی كیفیت مفهومی جدا از گیاهان زراعی دارد. خصوصیات كیفی در گلهای زینتی عمدتاً همچون شكل ظاهر، شدت و میزان عطر ساطع شده و وجود و عدم وجود تیغ، تعداد گلبرگ را شامل می شود. در میوه ها و محصولات انباری كه طیف وسیعی از میوه جات و سبزیجات را در بر می گیرد كیفیت معمولاًَ به مقاوم و ماندگاری خصوصیات بیوشیمیایی محصول انبار شده در برابر تغییرات طولانی مدت محیط فیزیكی را شامل می شود. خصوصیات انباری از مهمترین شاخصهای اقتصادی را شامل می شودكه با بازار پسندی محصول ارتباط مستقیمی دارد.
2- افزایش تولید در واحد سطح:
افزایش تولید در واحد سطح و استفاده از ژنوتیپهای مفید و مطلوب در هر منطقه آب و هوایی از دیگر اهداف اصلاحگران نباتات می باشد. عملكرد گیاه در واحد سطح منعكس كننده برآیند همه اجزا گیاه می باشد. بهرحال همه ژنوتیپهای تولید شده دارای عكس العمل فیزیولوژیكی و ژنتیكی یكسانی در شرایط مختلف نیستند. عملكرد صفتی پیچیده است كه تحت تاثیر اثر متقابل ژنوتیپ و محیط می باشد.

3- مقاومت به آفات و بیماری:
برای دستیابی به حداكثر تولید، مقاوم بودن به آفات و بیماریها ضروری است علفهای هرز، حشرات بیماریهای باكتریایی و ویروسی در مقاطع مختلف از مرحله رشد گیاه بیشترین خسارت را به محصول وارد می‌كند. اصلاحگران همراه سعی بر دستیابی به گیاهان را دارند كه حاوی ژنهای مطلوب به مقاومت به آفات و بیماریها هستند. علت مقاوم بودن بعضی از واریته‌ها را به مكانیزم فیزیولوژیكی فعال در برابر حمله آفات می‌دانند به عنوان مثال تركیبی به نام فیتوالكین در لوبیا همراه در هنگام شیوع بیماری فوزاریوم از گیاه ترشح می‌شود كه باعث بلوكه شدن و توقف توسعه بیماری می‌شود. به هر حال از برنامه‌های اصلاحی مهم ایجاد گیاهان مقاوم می‌باشد. مقاومت به آفات بیشترین بازده اقتصادی را برای كشاورزان نوید بخش است. مقاوم منجر به سرشكست شدن بسیاری از هزینه‌های تحمیلی به كشاورزان و بی‌نیاز شدن به فعالیتهایی همچون سمپاش و آلودگی محیط زیست و مسائل باقیمانده سموم در بافت گیاهان زراعی با مصرف خوراكی می‌گردد.

4- مقاومت به تنشهای محیطی
مقاومت از جمله عمده‌ترین اهداف اصلاح نباتات می باشد. بیشتر تولیدات در مناطق نامساعد سرما و شوری حاصل می شود. و گیاه مجبور است برای تولید كافی با این شرایط نامساعد مقابله كند بعضی از واریته‌های گیاهان در شرایط نامساعد محیطی و فقر حاصلخیزی خاك قادر هستند مقدار مناسبی محصول را در واحد سطح تولید كنند فلذا شناسایی ژنوتیپهای مقاوم به تنشهای محیطی از اصلی‌ترین راهكارهای مناسب برای رفع معضل مذكور می‌باشد.
تولید گیاهان هاپلوئید و دابل‌هاپلوئیدی
تولید هاپلوئید و سپس دو برابر نمودن كروموزمهای آن به ایجاد دابل هاپلوئید می‌انجامد كه سریعترین روش دستیابی به اینبریدینگ كامل در طی یك مرحله می‌باشد. در روشهای متداول بهنژادی گزینش داخل نتاج به عنوان یك معضل اصلاح‌كنندگان محسوب می‌شود زیرا تعداد جمعیتهای و مزارع مختص ارزیابی هر سال افزایش می‌یابد. مهمترین روشهای القائی تولید هاپلوئید عبارتند از: 1- میكروسپور (آندوژنز) 2- كشت گلچه 3- كشت بساك، تخمك (ژینوژنژ) كشت تخمك، دورگ‌گیری بین گونه‌ای
تولید هاپلوئید به روش میكروسپور یكی از كاراترین و معمولترین روش ایجاد هاپلوئید می‌باشد میكروسپور دانه گرده‌ای است كه در مرحله ابتدائی نمو در محیط كشت، گیاهچه هاپلوئید را بوجود می‌آورد، كشت بساك نیز معمولترین فرم كشت گرده است كه بساكها در مرحله نموی تك هسته‌ای انتخاب می شود. تولید گیاهان هاپلوئید به تعداد زیاد به روش كشت بساك بستگی دارد. ایجاد هاپلوئید گندم توسط تلاقی گندم× ارزن و گندم × ذرت امكانپذیر می‌باشد.
تكنیكهای دو برابر كردن مجموعه كروموزمی (ژنوم) هاپلوئید‌ها برای تهیه گیاهان صد در صد خالص (دابل هاپلوئید) نقش اساس را ایفا می‌كند. مكانیزمهای دو برابر شدن ژنوم میكروسپوربه دو پدیده اتحاد هسته‌ای و دو برابر شدن میتوزی یا داخلی نسبت داده می‌شود. در طرحهای به‌نژادی گیاهان خود گشن به تعداد نسبتاً زیادی گیاه دابل هاپلوئید جهت گزینش بهترین لاین نیاز می‌باشد. برای ایجاد لاینهای اینبرد به روش دابل‌هاپلوئیدی در گیاهان دگرگشن نیز تعداد زیادی لاین مورد احتیاج می‌باشد.
كل‌شی‌سین مهمترین عامل شیمیایی دو برابر نمودن كروموزومی است كه در سطح وسیعی بكار می رود. كل‌سی‌سین بازدارنده رشته های دوكی شكل وعمل كننده در سلولهای در حال تقسیم گیاهان می باشد. به ططور دقیق تر كل‌شی‌سین از تشكیل میكرو بتولها از طریق پیوند با زیر واحد پروتئین میكروبولی ها به نام تیوبولین ممانعت می كند لذا كروموزمها در مرحله متافاز یك جا وارد یك سلول می گردند كه نتیجتاًَ تعداد كروموزوم سلول حاصل از تقسیم دو برابر می گردد. گیاهان هاپلوئید در تعدادی از گونه های زراعی شامل پنبه، توت فرنگی ، گوجه فرنگی، جو و توتون و سیب زمینی و برنج و گندم و بعضی از گیاهان دیگر تولید شده اند.

اینتروگرسیون :
فرایند اینترگرسیون ، به معنای وارد كردن قسنتی از مواد ژنتیكی یك گونه به گونه دیگر می تواند توسط تلاقی های برگشتی مكرر F1 بین گونه ای با یكی از والدین انجام می شود. در اكثر موارد از اینتروگرسیون به منظور انتقال ژنهای مقاوم به بیماری از سایر گونه ها به گونه های زراعی كه فاقد ژن مقاوم هستند استفاده می شود.


اصلاح گیاهان با استفاده از موتاسیون :
به نظر می رسد تنوع ژنتیكی حاصل از موتاسیون مصنوعی با تنوع حاصل از موتاسیون طبیعی یكسان باشد. بنابراین اصول اساسی استفاده از تنوع حاصله از موتاسیون مصنوعی ÿا تنوع حاصل از موتاسیون طبیعی یكسان است. اصلاح كننده بایستی با عوامل موتاژن كاربرد آنها و نحوه ایجاد موتاسیون آشنا بوده و به تشخیص گیا هان موتانت قادر و امكانات و وسایل لازم را دارا باشد. به طور كلی دو عامل فیزیكی و شیمیایی در ایجاد موتاسیون دخالت دارند موتاژنهای فیزیكی شامل اشعه ایكس ، گاما، نوترون و UV می باشد. اكثراًَ‌اصلاحگران به این موتاژنها دسترسی ندارند لذا از مواد شیمیایی عمدتاًَ استفاده می كنند.

هیبریداسیون :
هیبریداسیون یكی از ابزارهای متداول اصلاح نباتات كلاسیك می باشد كه در واقع به تلاقی بین دو واریته برای دستیابی به ژنوتیپ برتر اطلاق می شود. یك برنامه هیبریداسیون ممكن است به واریته های داخل یك گونه یا بین والدین چند جنس مختلف صورت پذیرد. اصلاحگران بعد از هیبریداسیون در جستجوی ژنوتیپهای برتر هموزیگوت نیست بلكه سعی می كنند كه مجموعه ای از ژنهای را انتخاب كنند كه دارای اثر متقابل ژنتیكی مفید و اثرات هتروزیس هستند. وجود پدیده هیبریداسیون امكان انتقال ژنهای مفید از یك گونه به گونه دیگر را فراهم می كند. هیچ پدیده ای در علم اصلاح نتوانسته تاثیر ی مانند واریته های هیبرید روی افزایش مواد غذایی در دنیا بگذارد. واریته های هیبرید به جامعه F1 كه برای استفاده تجاری تولید می شوند اطلاق می شود یكی از روشهای هیبریداسیون ، دابل كراس می باشد كه به خوبی نتایج مطلوب پیامد خود را به ثبات رسانده است .

كشت بافت گیاهی :
كشت بافت فرایندی است كه در آن قطعات كوچكی از بافت زنده از گیاهی جدا شده و به مدت كشت نا محدودی در یك محیط مغذی رشد داده می شود. برای انجام كشت سلولی موفق بهترین حالت آن است این عمل با كشت بخشی از گیاه كه حاوی سلولهای تمایز نیافته است آغاز می شود زیرا چنین سلولهایی می تواند به سرعت تكثیر یابند. قطعات گیاه در محیط كشت می تواند به طور نا محدودی رشد كرده و توده سلولی تمایز نیافته به نام كالوس می كنند بر اینكه سلول گیاهی نمو كند و به كالوس تبدیل شوند لازم است كه محیط كشت حاوی هورمونهای گیاهی مانند اكسین، سیتوكسین و جبیرلین باشد.

كاربردهای كشت بافت های سلولی :
1- تولید مواد شیمیایی
گیاهان به عنوان منبع مهمی از مواد پیشتاز فراورده هایی كه در صنایع مختلف مانند داروسازی، صنایع غذایی و آرایشی و بهداشتی و كشاورزی مورد استفاده اند.
2- گیاهان عاری از عوامل بیماریزایی گیاهی
غلات ممكن است توسط گونه های زیادی از آفات میكروبی ، ویروس، باكتریائی و قارچی آلوده می شوند. این آلودگیها تا حد زیادی موجب كاهش تولید فراورده كیفیت آن و توان گیاه می شوند. آلودگی در درختان میوه بازده محصول را تا 90% كم می كند. اساس به دست آوردن گیاهان بدون ویروس كشت مریستم انتهایی آنهاست با كشت قطعه كوچكی از مریستم می توان كالوس بدون ویروس تهیه كرد.
مواد گیاهی كه از طریق كشت بافت تكثیر می شوند تغییرات ژنتیكی بالایی را نشان می دهند. زمانی كه از كشت كالوس مرتباًَ زیر كشت گرفته شود گیاهان حاصل سطح پلوئیدی متفاوتی را نشان می دهند و همینطور كه بحث خواهد شد این تغییرات ناشی از كشت بافت می تواند تنوع ژنتیكی جدیدی را در اختیار اصلاح كننده نباتات قرار دهد.

پروتوپلاست فیوژن :
اغلب ممكن است پیوند دو گانه گیاه خویشاوند كه از نظر جنسی با هم سازگار نیستند مورد نظر باشد .بدیهی است كه استفاده از روش آمیزش جنسی كه معمولاًبرای پرورش گیاه به كار برده می شود در این مورد ممكن نیست اما با هم در هم آمیختگی و الحاق پروتوپلاست گیاه مربوطه می توان به همان مقصود نائل گردید .
برای انجام این كار دو روش اساسی وجود دارد.
در روش اول از مواد شیمیائی مانند پلی اتیلن گلیلول ،دكستران و اورنیتین به عنوان مواد ملحق كننده وممزوج كننده استفاده می شود كه باعث تسریع در تركیب پروتوپلاسها می گردد. از روش دیگری به نام امتزاج الكتریكی نیز می توان استفاده كرد .در این روش چسبندگی پروتوپلاسها در یك میدان الكتریكی غیر یكنواخت به وقوع می پیوندد و در هم آمیختگی هنگامی روی می دهد كه ضربان یا تناوب كوتاهی از جریان مستقیم به كار برده می شود پس از در هم آمیختگی مجموعه های ژنی هسته و سیتوپلاسم مجدداًبا هم تركیب می شوند ودر نتیجه آرایش جدیدی از تر كیب ژنها به وجود می آید.

تغییر در تعداد و ساختار كروموزوم (مهندسی كروموزوم):

اتو پلی پلوئیدی:
اتوپلی ئیدی در طبیعت به عنوان مكانیسمی برای بهبود اطلاعات ژنتیكی اتفاق می افتد. اتوتترا پلوئید است و ارقام تجاری موزوبعضی از سیب ها اتوتریلوئیدهستند. در بعضی گونه های گیاهی افزایش معقول در تعداد ژنوم با افزایش در اندازه سلول و بزرگترشدن اندامها همراه است . برای مثال تریپلوئید از بنیه بهتری برخوردارند و در مقایسه با سیب های دیپلوئید میوه های بزرگتری می دهند از اتو پلی پلوئیدی برای تولید میوه و گلهای بزرگ نیز استفاده شده است. در برنامه های اصلاحی اتو پلوئیدهای مصنوعی دو هدف مهم در نظر گرفته می شود:
1)تولید یك ژنوتبپ یا تركیبی از ژنوتیپها كه برتر از بهترین دیپلوئیدها در بعضی از صفات مهم باشند
2)افزایش باروری در نباتات بذری

2-آلوپلوئیدی:
بنا به تعریف یك گیاه آلوپلوئید از تركیب و دو برابر نمودن دو یا چند ژنوم متفاوت تولید می شود .تفاوت بین دو ژنوم مختلف بستگی به رفتاركروموزمها در تقسیم كاهش كروموزومی دارد. برای تولید آلو پلوئیدها از دو برابر نمودن تعداد كروموزومهای هیبرید استفاده می شود. آلوپلوئیدها غالباً تتراپلوئید یا هگزا پلوئید بوده واز تركیب ژنومهای دو وسه گونه دیپلوئید به وجود می آید .گندم بهترین نمونه آلوپلوئیدی در غلات است. گونه های گندمی كه دارای 21 جفت كروموزم هستند از تلاقی بین گونه های تترا پلوئید اهلی وگونه دیپلوئید وحشی به وجود آمده اند.

3-آنیوپلوئیدها:
تغییرات كروموزمی را كه شامل یك یا چند كروموزم باشد آنیوپلوئیدی می گویند. اهمیت آنیوپلوئیدی در تكامل گیاهان كمتر از پلی پلوئیدی بوده و زمان لازم برای تكامل واهلی شدن گیاهان آنیوپلوئید طولانی تر از گیاهان پلی پلوئید است .حالات نالی زومی ،مونوزومی،تری زومی ،تترازومی از فرمهای مختلف آنیوپلوئیدی هستند.

نشانگرهای مولكولی:
بسیاری از محدودیتهای روشهای مختلف اصلاح نباتات ریشه در فقدان ابزارهای مناسب برای مطالعات ژنتیكی دارد .وجود ماهیت كمی صفات اقتصادی در محصولات كشاورزی موجب شد كه محیط بسیاری ارز براوردهای ارزشهای اصلاحی را تحت تاًثیر قرار دهد و لذا استفاده از ابزارهائی كه حداقل تاثیر پذیری را از محیط دارند گام مؤثری در افزایش پیشرفتهای ژنتیكی مورد استفاده می باشد. ماركرهای مولكولی و اخیر نشانگرهای DNA ابزار مناسبی هستند كه بر اساس آن می توان جایگاه ژنی وكروموزمی ژنهای تعیین كننده صفات مطلوب را شناسائی كرد. با دانستن جایگاه یك ژن روی كروموزم می توان از نشانگرهای مجاور آن برای تائید وجود صفت در نسلهای تحت گزینش استفاده نمود.
با در دست داشتن تعداد زیادتر نشانگر می توان نقشه های ژنتیكی كاملتری را تهیه نمود كه پوشش كاملی را در تمام كروموزمهای گیاهان به وجود می آورد.استفاده از نشانگرها موجب افزایش اطلاعات مفید و مناسب از جنبه های پایه وكاربردی اصلاح نباتات خواهد گردید .
انتخاب به كمك نشانگرهای مولكولی راه حلی است كه دست آورد زیست شناسان مولكولی برای متخصصان اصلاح نباتات می باشد در این روش ژن مورد نظر بر اساس پیوستگی كه با یك نشانگر ژنتیكی تشخیص داده و انتخاب می شود و بنابراین به عنوان قدم اول در روش انتخاب به كمك نشانگر باید نشانگرهای پیوسته با ژنهای مورد نظر شناسائی شود. یافتن نشانگرهائی كه فاصله آنها از ژن مطلوب كمتر از cm10می‌باشد به طور تجربی نشان داده شده كه در این صورت دقت انتخاب 99/75 درصد خواهد بود لذا داشتن نقشه های ژنتیك اشباع كه به طور متوسط دارای حداقل یك نشانگر به ازای كمتر از cm10 فاصله روی كروموزمها باشد از ضروریات امر می باشد.
یكی از پایه های اساسی اصلاح نباتات دسترسی وآگاهی از میزان تنوع در مراحل مختلف پروژه های اصلاحی است . به همین جهت نشانگرهای برآورد مناسبی از فواصل ژنتیكی بین واریته های مختلف را نشان می دهند.

مهندسی ژنتیك گیاهی:
مهندسی ژنتیك گیاهی در رابطه با انتقال قطعه ای DNAبیگانه با كدهای حاوی اطلاعات ژنتیكی مورد نظر از یك گیاه به وسیله پلاسمید، ویروس بحث می‌كند. زمانی كه هیبریداسیون جنسی غیر ممكن است مهندسی ژنتیك پتانسیل انتقال ژن عامل یك صفت مفید را از گونه‌های وحشی با خویشاوندی دور به یك گونه زراعی برای اصلاح كننده نباتات فراهم می‌سازد در استفاده از باكتریها در مهندسی ژنتیك از پلاسمیدهای باكتری Ecoli استفاده می‌شود.

گیاهان تولید شده از طریق مهندسی ژنتیك:
علم مهندسی ژنتیك تكنیكهائی را شامل می‌شود كه بر اساس كار چندین دانشمند كه مؤفق به كسب جایزه نوبل شده‌اند، پایه‌گذاری شده است .مهندسی ژنتیكی یك علم افسانه‌ای به نظر می‌رسد. اما امروزه در سطح وسیع در صنایع بیوتكنولوژی و آزمایشگاه های تحقیقاتی دانشگاهی انجام می گیرد. تكنیكهای مورد استفاده در این عمل به خوبی تعریف شده است. اما بسیاری از ادعاها در مورد مهندسی ژنتیك چندان درست نمی‌باشد. در این مقاله چگونگی كاربرد تكنیكهای مهندسی ژنتیك و مثالهای مربوطه توصیف شده است. پاسخ بسیاری از سؤالات پیرامون مهندسی ژنتیك در پی این دو توصیف زیر داده خواهد شد ضمناً تعریف بعضی از اصطلاحات در انتهای این مقاله آمده است .
1- مهندسی ژنتیك در گیاهان چگونه صورت می گیرد: دانشمندان معمولاً از مهندسی ژنتیك در عالم طبیعت در انجام كارهایشان الگو برداری می كنند. مهندسی ژنتیك در عالم طبیعت در یك باكتری خاكزی تحت عنوان آگروباكتریوم تاموفاشین را به كار رفته است. این باكتری شامل یك DNA حلقوی كوچك و آزاد بنام پلاسمید می باشد از پلاسمید این باكتری غالباً برای تغییر ساختار ژنتیكی یك گیاه حساس به بیماری گال استفاده می‌شود. دانشمندان در گام اول ژنهائی را كه یك خصوصیت مطلوب و یا یك صفت اتصالی را كنترل می‌كنند ،شناسائی می كنند. تا در گام بعدی این ژن مطلوب را به گیاه مورد نظر انتقال دهند. برای انجام چنین كاری در گیاهی كه حاوی آن ژن مطلوب هست، ژن مربوطه را را از قطعه DNA آن گیاه با استفاده از آنزیم‌های خاصی جدا می‌كنند. این آنزیم‌ها مانند یك قیچی عمل كرده و نیز پلاسمید حاصل از باكتری آگروباكتریوم را با همان آنزیم‌ها برش می دهند و ایجاد یك قطعه DNA باز می كنند سپس این پلاسمید باز شده را در مجاورت ژن مطلوب قرار داده و با یكدیگر ادغام می كنند و با استفاده از آنزیمهای خاصی اتصالات مربوطه را بین این ژن و پلاسمید انجام می‌دهند. آنها می‌توانند پلاسمیدی را تولید كنند كه حاوی این ژن مطلوب می‌باشد. چنین پلاسمیدی را DNA ی نوتركیب یا RDNA می‌نامند دانشمندان این مجموعه را (پلاسمید نو تركیب) به داخل باكتری آگرو باكتریوم بر می‌گردانند و در نتیجه این باكتری شامل پلاسمید تغییر یافته می‌شود . مجموعه پلاسمید+ ژن مطلوب+ آگروباكتریوم به گیاه مورد نظر منتقل می‌شود.
بعضی از سلولهای این گیاه، ژن مربوطه را از پلاسمید دریافت كرده و جزء ساختار DNA خودی می‌كنند. وقتی چنین سلولهای گیاهی در محیطهای كشت رشد داده می شوند، تولید گیاهان كوچكی می‌كنند كه می‌توان وجود صفت جدید مورد انتظار از ژن انتقال یافته را در آنها تست كرد. این چنین گیاهانی نامیده می‌شوند گیاهان تراریخت و باید آزمونهای بیشتری بر روی آنها صورت گیرد.