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叶绿体是光合作用发生的场所,通过它将太阳能转化为化学能,是地球上有机体产生、繁衍和发展的能量源泉。叶绿体是植物细胞特有的细胞器,也是除了细胞核与线粒体之外,存在遗传物质的重要部位。由于叶绿体基因组自身在数量、结构等方面的特殊性,植物叶绿体遗传转化与传统的细胞核遗传转化相比,具有多种优势,包括蛋白表达水平高、外源基因定点整合、多基因同时转化、环境安全风险小等诸多方面。其中,由于大量的拷贝数而表现出外源蛋白的高水平表达是其最显著的特点之一,也是其作为植物反应器的理论基础和优势所在。