伦敦的生物化学家发展了一种新的将外源基因插入植物染色体的方法。一旦插入，这些外源基因就可以在每一细胞中成百倍地复制。外源基因不仅以众多的数目存在于一个细胞中，而且能更有效地表达，它还存在于整个植株的多种类型细胞中。

这一技术在双子叶植物中得到了证明，但它也应同样适用于单子叶植物，如小麦、水稻和玉米，世界上70%的食物靠这几种作物提供。将外源基因导入植物并使之高效表达，将大大减少传统作物育种所需的时间和费用。遗传工程可以创造出抗虫、抗真菌、细菌和病毒的植物。它也可为研究者提供一种研究植物基因功能的有力工具。

直到现在，分子生物学家依靠两种技术将外源基因导入植物。第一种是利用叫做根瘤农杆菌的细菌病原作为外源基因的载体。根瘤农杆菌中有一种被称作Ti质粒的环形DNA，它是一种方便的基因载体。研究者将外源DNA整合到细菌的Ti质粒上，并培养这种改变了的细菌。然后在培养基中加入各种植物激素和养分并在里面培养叶片，最后叶片形成愈伤组织，即一团未分化的植物细胞，它们在适当的时候产生根和芽。7 ~ 10周后愈伤组织可长成植株。每一细胞中的基因拷贝数越多，基因表达的效率越高。然而，利用这一方法转化的植物每一细胞中含有不过5 ~ 6个拷贝的外源基因。

第二种方法通过利用花椰菜花叶病毒（CaMV）侵染整个植株来绕过由愈伤组织再生植株这一困难且费时的过程。这里，外源基因先结合到CaMV基因组的特定片段上。再将这种改变了的CaMV整合到Ti质粒上，送入根瘤农杆菌中并进行培养。一旦注入植物茎秆，病毒即扩散到整个植株。它将自己结合到细胞DNA上开始和它相结合的“过客”外源基因一起进行自我复制。

利用CaMV做载体有两个主要缺点。首先，只有允许它产生蛋白质外壳这种病毒才具有侵染力。这就意味着任何与之相整合的外源DNA都必须小到能装入这一外壳。如果要导入的基因较大，当病毒在感染的植物细胞内装配时，不能很好地装入蛋白质外壳，这种颗粒将不具有侵染力，这一技术即告失败。其次，CaMV只侵染双子叶植物中的几个科。

伦敦皇家学院的罗伯特 · 海叶斯（Robert Hayes）及其同事为克服这两种方法的缺点，利用了番茄金色花叶病毒（TGMV）来携带基因。他们去掉了病毒的壳蛋白基因并将其连到外源基因上，这里所用的外源基因是一种叫做neo的方便的标记基因。

他们构建了基因构成物的二聚体，即两个TGMV-neo头与头相连。研究者然后将二聚体整合到根瘤农杆菌的Ti质粒上。

一旦注入烟草的茎部，TGMV-neo-TGMV-neo二聚体即整合到细胞DNA上。而后二聚体分解为两个单体。一个TGMV-neo单体离开细胞并侵染临近的细胞，另一个留下作为细胞DNA内的主拷贝。

结果是植物的每一细胞将产生外源基因的200 ~ 500个拷贝，这归功于TGMV的自我复制基因。TGMV在植株中快速扩展，侵染大多数细胞类型。

与CaMV不同，TGMV可侵染多种单子叶和双子叶植物。根据Hays等的研究，只需10天就能获得外源基因表达的证据，到第21天，病毒将出现在整个植株中。

研究者认为，这一技术在植物基因功能的研究中有着十分重大的价值。它可以使遗传工程学家在他们所需要的地方大量地获得理想基因——可能是编码常见病原的基因，以使作物生产力有明显的改进，因而这一技术对农作物的改良有着巨大的潜力。

［New Scientist，1988年8月18日]