ความสามารถของ อโกรแบคทีเรียม ในการถ่ายโอนยีนไปยังพืชและเชื้อราถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งพันธุวิศวกรรม ในการปรับปรุงพืชโดยใช้พลาสมิด Ti หรือ Ri ที่ดัดแปลงแล้ว พลาสมิดจะทำการ 'ปลดอาวุธ' โดยการลบยีนที่ก่อให้เกิดปุ่มปมเนื้องอก ส่วนที่สำคัญเพียงอย่างเดียวของ T-DNA คือยีนบริเวณขอบขนาดเล็ก (25 คู่ฐาน) สองส่วน ซึ่งอย่างน้อยหนึ่งส่วนนั้นจำเป็นสำหรับการแปลงสภาพพืช[14][15] ยีนที่จะถูกนำเข้าไปในพืชนั้นจะถูกโคลนเข้าไปในเวกเตอร์การแปลงของพืชที่มีบริเวณ T-DNA ของพลาสมิดที่ปลดอาวุธพร้อมกับเครื่องหมายที่สามารถเลือกได้ (เช่นการดื้อยาปฏิชีวนะ) เพื่อให้สามารถเลือกพืชที่ประสบความสำเร็จ พืชมีการปลูกบนวัสดุที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะตามหลังการแปลงสภาพ และพืชที่ไม่มี T-DNA รวมอยู่ในจีโนมจะตาย วิธีอื่นคือการกรองแบบ Agroinfiltration[16][17]

การเปลี่ยนแปลงด้วย อโกรแบคทีเรียม สามารถทำได้หลายวิธี โปรโตพลาสต์หรือชิ้นตัดของแผ่นใบสามารถเพาะฟักด้วย อโกรแบกทีเรียม และพืชที่สมบูรณ์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช หรือในการกรองเชื้อแบคทีเรีย อโกรแบคทีเรียม อาจถูกฉีดเข้าเนื้อเยื่อใบของพืชโดยตรง วิธีนี้จะเปลี่ยนเฉพาะเซลล์เมื่อสัมผัสกับแบคทีเรียทันที และส่งผลให้เกิดการแสดงออกชั่วคราวของพลาสมิดดีเอ็นเอ[18]

อโกรอินฟิวเตรชัน (Agroinfiltration) หรือการแทรกซึมผ่านการกรอง ใช้ทั่วไปในการดัดแปลงพืชตระกูลยาสูบ (Nicotiana) ซึ่งระเบียบวิธีปกติที่ใช้ในการดัดแปลงสำหรับพืชในวงศ์ผักกาด (สกุล Arabidopsis) เป็นวิธีการจุ่มส่วนของดอกไม้[19] โดยช่อดอกจะจุ่มลงในสารแขวนลอยที่มีอโกรแบคทีเรียม และแบคทีเรียจะเปลี่ยนสายพันธุกรรมของเซลล์ที่ทำให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง เมล็ดนั้นจะสามารถคัดกรองสำหรับการต้านทานยาปฏิชีวนะ (หรือคัดกรองสำหรับเครื่องหมายอื่นที่สนใจ) และพืชที่ไม่ได้รวมดีเอ็นเอพลาสมิดจะตายเมื่อสัมผัสกับสภาวะที่เหมาะสมของยาปฏิชีวนะ[16]

อโกรแบทีเรียม ไม่ได้แพร่เชื้อในพืชทุกชนิด แต่มีเทคนิคที่มีประสิทธิภาพหลายประการสำหรับการดัดแปลงพืชรวมถึงปืนยิงยีน (Gene gun)

อโกรแบคทีเรียม ได้รับการขึ้นทะเบียนว่าเป็นเวกเตอร์ที่ถ่ายโอนสารพันธุกรรมไปยังสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMO) ของสหรัฐอเมริกา[20] เช่น

• ถั่วเหลือง
• ฝ้าย
• ข้าวโพด
• ชูการ์บีท
• อัลฟัลฟา
• ข้าวสาลี
• ผักกาดก้านขาว (น้ำมันคาโนลา)
• หญ้า Creeping bentgrass (สำหรับอาหารสัตว์)
• ข้าว (ข้าวทอง)

การดัดแปลงของเชื้อราโดยใช้อโกรแบคทีเรียมนั้น ใช้เพื่อการวิจัยเป็นหลัก[21][22] และทำตามวิธีการที่คล้ายคลึงเช่นเดียวกับการดัดแปลงของพืช ระบบพลาสมิด Ti ได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อรวมองค์ประกอบของดีเอ็นเอสำหรับการดัดแปลงสายพันธุ์ของเชื้อราตามที่ต้องการ ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการบ่มร่วมของ อโกรแบคทีเรียม สายพันธุ์ที่มีพลาสมิดกับสายพันธุ์ของเชื้อราเหล่านี้