根癌農桿菌通過其Ti質粒感染植物。Ti質粒將其DNA片段（稱為T-DNA）整合到其宿主植物細胞的染色體[[DNA]]中。根癌農桿菌具有鞭毛 ，可以使其遊遍土壤，向根部周圍的根際積累光同化作用 。一些菌株可能會趨化地從 [[ 植物 ]] 移向 [[ 化學 ]] 滲出液，例如乙酰丁香酮和糖，這表明細菌可能進入植物而進入傷口。酚類化合物被VirA蛋白識別，該蛋白是Ti質粒上virA基因中編碼的跨膜蛋白。糖被chvE蛋白識別，chvE蛋白是一種位於週質空間中的染色體基因編碼蛋白。

Ti質粒上至少需要25個vir基因才能誘導腫瘤。virA和chvE除了具有感知功能外，還誘導其他vir基因。virA蛋白具有自動激酶活性：它在組氨酸殘基上自身磷酸化 。然後，virA蛋白在其 [[ 天冬 ]] 氨酸殘基上磷酸化virG蛋白。virG蛋白是從virG Ti質粒基因產生的細胞質蛋白。它是一種轉錄因子，誘導vir 操縱子的轉錄。chvE蛋白調節vir基因激活的第二種機制。它增加了VirA蛋白對酚類化合物的敏感性。

附著過程分為兩個步驟。 在最初的薄弱和可逆的附著之後，細菌合成了纖維素原 [[ 纖維 ]] ，將其固定在受傷的植物細胞上，並吸引了它們。該過程涉及四個主要基因：chvA，chvB，pscA和att。前三個基因的產物顯然參與了纖維素原纖維的實際合成。這些原纖維還將細菌彼此錨定，有助於形成小[[菌落]] 。

T-DNA包含編碼酶的基因，這些酶使植物產生專門的氨基酸衍生物，細菌可以將其代謝 ，稱為阿片類 。高山是一類化學物質，可作為根癌農桿菌的氮源，但對大多數其他生物卻不。 由根癌農桿菌 C58感染的植物產生的 [[ 鴉片 ]] 的特定類型是胭脂鹼 （Escobar 等 ，2003）。

對兩個胭脂鹼型Ti質粒pTi-SAKURA和pTiC58進行了完整測序。 首先從櫻桃樹冠gall中分離出第一個完全測序的病原菌 A. tumefaciens C58。 該基因組由Goodner 等人同時測序。和伍德等。2001年。根癌農桿菌 C58的基因組由一個環形染色體，兩個質粒和一個線性[[染色體]]組成。共價鍵結合的環狀染色體的存在是細菌常見的，只有少數例外。但是，單個圓形 [[ 染色體 ]] 和單個線性染色體的存在對於該屬中的一個組是唯一的。兩種質粒分別是負責毒性的過程的pTiC58和被稱為“隱性”質粒的 pAtC58。

在[[農業]]技術中， 農桿菌的DNA傳遞能力已經得到了廣泛的探索，可以將外源基因插入植物中。 比利時 根特和植物遺傳系統 大學的 Marc Van Montagu和Jeff Schell發現了農桿菌和植物之間的基因轉移機制，從而導致了將 [[ 細菌 ]] 轉變為植物 [[ 遺傳 ]] 工程的有效傳遞系統的方法的開發。<ref>Schell，J； Van Montagu，M.（1977年）。 根癌農桿菌的Ti質粒 ，一種將nif基因引入植物的天然載體？。基本生活科學。9。第159–79頁</ref>轉移到植物中的質粒T-DNA是基因工程的理想載體。這是通過將所需的基因序列克隆到將插入宿主DNA中的T-DNA中來完成的。利用[[螢火蟲]]熒光素酶基因進行了這個過程，以產生髮光的 [[ 植物 ]] 。這種發光一直是研究植物 [[ 葉綠體 ]] 功能和報告基因的有用工具。也可以通過將花浸入土壤桿菌培養液中來轉化擬南芥：產生的種子將是轉基因的。在實驗室條件下，T-DNA也已轉移到人細胞中，證明了插入應用的多樣性<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC29349/ 農桿菌對HeLa細胞的遺傳轉化]美國國家科學院學報</ref>

農桿菌將材料插入宿主細胞的機制是通過IV型分泌系統 ，該機制與病原體通過III型分泌將材料（通常是蛋白質）插入人細胞的機制非常相似。 它還採用了一種在許多 [[革蘭氏陰性菌| 革蘭氏陰性細菌 ]] 中保守的信號傳遞，稱為群體感應。 這使得農桿菌成為醫學研究的重要主題。

細菌中的 [[ 自然 ]][[ 遺傳 ]] 轉化是一個性過程，涉及DNA通過中介介質從一個細胞轉移到另一個細胞，以及通過同源重組將供體序列整合到受體基因組中。根癌農桿菌無需任何特殊的物理或化學處理即可在土壤中自然轉化。 [21]

根癌農桿菌引起的冠gall病可以通過使用各種不同的方法來控制。 控制該病的最佳方法是採取預防措施，例如對修剪工具進行消毒，以免感染新植物。對苗圃進行強制性檢查並拒絕受感染的 [[ 植物 ]] ，以及不在受感染的田野中種植易感植物也是有價值的做法。 在種植過程中避免傷及植物的樹冠/根部對於預防疾病很重要。在園藝技術中，將多種植物結合在一起作為一個植物生長，例如出芽和嫁接[24]，這些技術會導致植物受傷。傷口是細菌進入宿主植物的主要場所。因此，建議在一年中農桿菌不活躍時進行這些技術。 咀嚼根昆蟲的控制也有助於降低感染水平，因為這些昆蟲會在植物根部造成傷口（也稱為細菌入口）。由於細菌能夠在土壤中生存多年，因此建議燃燒被感染的植物而不是堆放在堆肥中。

根癌農桿菌引起的向日葵冠gall宿主，環境和病原體是植物病理學中極為重要的概念。 農桿菌具有任何植物病原體中最廣泛的宿主範圍，因此，在冠gall病中要考慮的主要因素是環境。當感染根癌農桿菌的各種宿主時，有各種條件和因素構成了一個有利的根瘤農桿菌環境。 沒有傷口等進入點， [[ 細菌 ]] 就無法穿透宿主植物。導致植物受傷的因素包括文化習俗，嫁接，冰凍傷害，生長裂縫，土壤昆蟲以及環境中對植物造成損害的其他動物。

因此，在極端嚴酷的冬季，由於天氣相關的損壞，冠gall的發生率增加是很常見的。除此之外，還有一些介導宿主植物感染的方法。 例如，線蟲可以充當將土壤桿菌引入植物根中的載體。 更具體地說，根寄生線蟲會破壞植物細胞，為細菌進入傷口創造條件。最後，溫度是考慮根癌農桿菌感染的一個因素。 由於T-DNA轉移的熱敏感性，由該細菌導致的冠gall形成的最佳溫度為22攝氏度。 在較高溫度條件下，腫瘤形成明顯減少。<ref>迪倫，威利； 詹妮克De Clercq; 卡皮拉（Jyoti）；穆克扎姆布雷；馬克·蒙塔古（Van Montagu）；Angenon，Geert（1997-12-01）。“溫度對根癌農桿菌介導的 {[[ 基因 ]] 轉移至 [[ 植物 ]] 的影響”。 植物學報 。 12 （6）：1459-1463</ref>