在自然界中广泛存在自发的转基因现象，譬如植物界的异花授粉、天然杂交以及农杆菌天然转基因系统等等。
异花授粉植物的群体是来源不同、遗传性不同的两性细胞结合而产生异质结合子所繁衍的后代。异花授粉普遍发生于高等植物所有的科。
天然杂种优势的应用是把已选出的个体或系统在隔离的田间种在一起，使之相互自由进行杂交。一般应用于紫花苜蓿等可进行无性繁殖的多年生作物。
农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌的细胞中有一段T—DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T—DNA插入到植物基因中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化系统。
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