质粒是可自主复制的非必需DNA分子，可加速许多重要的细菌的进化。例如，质粒传播抗生素抗性基因，这是人类和动物健康的紧迫问题。农杆菌获得致瘤的Ti质粒或根诱导（Ri）质粒后，将其转变为能够遗传转化并引起多种植物疾病的病原体。因此，对质粒进行进化关系分类，准确评估质粒对疾病暴发的影响，制定缓解疾病的策略以及加快利用质粒多样性进行生物技术研究的基础。但是，之前认为质粒过于多样化且能平行转移，导致无法分类。

2020年6月6日，Science杂志在线发表了美国俄勒冈州立大学Jeff H.Chang课题组题为“Unexpected conservation and global transmission of agrobacterial virulence plasmids”的研究论文。

该研究通过系统发育，基因组学和时间树分析成千上万的农杆菌菌株后产生了强大的农杆菌系统发育史，并准确地模拟疾病的全球传播。同时开发了一种使用系统发育和网络方法以及不同规模的遗传信息来推断各种Ti质粒进化的策略。

农杆菌是一种重要的植物病原菌，通过侵染植物伤口后注射致癌的Ti和Ri质粒到植物细胞中，从而诱导宿主产生冠瘿瘤或发状根，影响农作物产量。这些质粒还具有允许农杆菌将整个质粒从一种细菌水平转移到另一种细菌的基因，而不是通过垂直遗传或从父母到子代的遗传。在获得有害质粒后，以前良性的农杆菌菌株可以成为新的病原体谱系。这种能力使病原体的控制和疾病爆发的追踪变得困难。因此，为了开发其追踪系统，必须首先必须了解质粒的进化和分类。

之前一直认为，质粒之间遗传信息的频繁转移以及农杆菌属物种之间大量的遗传变异，使得绘制农杆菌基因组及质粒之间的进化关系实际上是不可能的。……