Základní informace a relevantní výsledky

Půdní nepovirus Grapevine Fanleaf Virus (GFLV) způsobuje onemocnění listů vinné révy a Plum Pox Potyvirus (PPV) infikuje kamenné ovocné stromy způsobující Sharka nemoc. Kontrola virových přenašečů v dřevinách zůstává buď neefektivní, nebo je omezována kvůli škodlivým účinkům pesticidů na životní prostředí.. Vzhledem k ekonomickému významu těchto virů, bylo učiněno několik pokusů dosáhnout rezistence zavedením genů CP.

Za účelem produkce odolných meruněk, třešně, švestky a vinná réva nejen účinná ochrana, ale byly zohledněny také aspekty environmentální bezpečnosti. Objevily se obavy ohledně potenciálních ekologických rizik transgenních rostlin. I když si tyto obavy zaslouží pozorné sledování, pouze experimentální údaje v přístupu krok za krokem umožní posoudit hodnotu těchto plodin.

Protože pro experimentální polní pokusy v Rakousku jsou předpokladem údaje o přesné molekulární charakterizaci různých událostí, toho bylo dosaženo analýzou Southern blot a PCR, jak T-DNA, tak sekvence páteřního vektoru.

Nestabilita transgenu byla opakovaně považována za nepříznivý dlouhodobý účinek. V našich studiích exprese v dřevinách, jako je peckovina, se zdá být stabilní za podmínek in vitro a in vivo, a to jak ve skleníku, tak po dlouhou dobu za podmínek ve stínítku.

Konečný úsudek o hodnotě transgenních linií lze získat pouze infekčními testy, která z linií vykazuje chráněný fenotyp, při zachování zajímavých agronomických vlastností.

Fázi vývoje

In vitro testy na laboratorní úrovni, v planta testech ve skleníku a ve screenhouse byly úspěšně provedeny.

Důvody zpoždění, odklonění nebo zastavení výzkumu

Polní experimenty s virovým genem exprimujícím ovocné stromy a vinnou révu rezistentní vůči různým virům (PPV a GFLV) nebylo možné provést, kvůli překážkám odpovědnosti, e.g. požadavky na pojištění.

Ušlé výhody

Pěstování geneticky upravených ovocných stromů a vinné révy s odolností vůči virovým chorobám by mohlo podstatně snížit používání insekticidů v těchto plodinách, zajištění vyšší kvantity a kvality výnosů, i pod vysokým tlakem patogenů. To by mělo přímý příznivý dopad na životní prostředí, lidské zdraví, výrobní náklady a ziskovost těchto plodin. Z těchto rostlin by mohli těžit zejména ekologičtí zemědělci, protože by zajistily přijatelnou a přiměřenou úroveň ochrany a snížily potřebu syntetických pesticidů.

Více obecně, the use of these plants will ensure the future production of fruits and grapevines in Europe, maintain the positive effect of landscape conservation and reduce the dependence on imports of these foods.

Náklady na výzkum

The research efforts initiated in the late 1980ies were supported by the Austrian Ministries BMWF and BMLFUW, the EU and the University of Natural Resources and Applied Life Sciences (BOKU) with an amount of ~1.587.000 €.

Obrázky

Použitá Literatura

Maghuly F., Khan M.A., Borroto Fernandez E., Druart P., Bernard Watillon B., Laimer M. 2008. Stress regulated expression of the GUS-marker gene (uidA) under the control of plant calmodulin and viral 35S promoters in a model fruit tree rootstock: Prunus incisa x serrula. J. Biotechn. 135: 105-116

Prins M., Laimer M., Noris E., Schultz J., Wassenegger M., Tepfer M. 2008. Strategies for antiviral resistance in transgenic plants. Mol. Plant Pathol. 9: 73-83.

Laimer M. 2007. Transgenní vinná réva. Transgenic Plant Journal 1 (1): 219-227.

Maghuly F., komory Machado A., Leopold S., Khan M.A., Katinger H., Laimer M. 2007. Dlouhodobá stabilita exprese markerového genu u Prunus subhirtella: Modelová ovocná dřevina. J. of Biotechn. 127: 310-321.

Laimer M. 2006. Pěstování odolnosti vůči virům v ovocných stromech. V: Transgenní stromy. Fladung M. a Ewald D. eds. Springer. 181-199.

Maghuly F., Leopold St., komory Machado A., Borroto Fernandez E., Khan M.A., Gambino G., Gribaudo I., Schartl A., Laimer M. 2006. Molekulární charakterizace rostlin révy vinné s geny rezistence GFLV: II. Plant Cell Rep. 25: 546-553.

Laimer M., Mendonça D., Myrta A., Boscia D., Katinger H. 2005. Molekulární charakterizace rakouských izolátů PPV. Fytopat. Polonica 36: 25 – 32.

Laimer M., Mendonça D., komory Machado A., Maghuly F., Khan M., Katinger H. 2005. Odporový chov proti PPV v Rakousku: Nejmodernější. Fytopat. Polonica 36: 97 – 105.

Gambino G., Gribaudo I., Leopold St., Schartl A. a Laimer M. 2005. Molekulární charakterizace rostlin révy vinné s geny rezistence GFLV: Já. Zprávy rostlinných buněk 24: 655 -662.

Laimer M. 2005. Příspěvek biotechnologií k řešení dnešních výzev. Páté vídeňské sympozium o globalizaci. 13. – 14. 5. 2004. 227 – 232.

Laimer M., Mendonça D., Maghuly F., Marzban G., Leopold S., Khan M., Kirilla Z., Tanec I. a Katinger H. 2005. Biotechnologie ovocných stromů mírného pásma. Acta Biochim. polština. 52 (3): 673-678.

Laimer M. 2004. Debata o GMO: Evropské odezvy. Zprávy o 4. Transatlantická konference o partnerství americko-evropských univerzit v potravinářském a zemědělském vzdělávání a výzkumu. C. Karssen (vyd.) Beauvais, 2. – 3. Duben 2003. 80-89.

Laimer M. 2003. Charakterizace transgenních ovocných stromů a analýzy přímých a nepřímých biologických interakcí. V: Ekologický dopad šíření GMO v agroekosystémech. (eds. Lelley T., Balázs E. a Tepfer M.) Schopnost, Vídeň: 101-113.

Laimer M., Mendonça D., Arthofer W., Hanzer V., Myrta A., Boscia D. 2003. Výskyt různých kmenů viru švestkových neštovic u několika druhů peckovin v Rakousku. Opt. Meditujte. Soukromé. B 45: 79-83.

Laimer M. 2003. Vývoj transformace ovocných dřevin mírného pásma. V: Laimer M. a Rücker W. 2003. Rostlinná tkáňová kultura: 100 let od Gottlieba Haberlandta. Springer Verlag, Wien: 217-242.

Minafra A., Goelles R., komory Machado A., Saldarelli P., Buzkan N., Savino V., Martelli G.P., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1998. Exprese genu pro obalový protein viru A a B vinné révy v Nicotiana, a hodnocení rezistence udělené transgenním rostlinám. J. of Plant Pathol. 80:197-202.

Gölles R., komory Machado A., Tsolová V., Kytice A., Moser R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1997. Transformace somatických embryí Vitis sp. s různými konstrukty obsahujícími nukleotidové sekvence z genů obalového proteinu nepoviru. Acta Hort. 447: 265-272.

komory Machado A., Puschmann M., Pühringer H., Kremen R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1995. Somatická embryogeneze Prunus subhirtella autumno-rosa a regenerace transgenních rostlin po transformaci zprostředkované Agrobacterium. Plant Cell Rep. 14: 335-340.

Laimer da Câmara Machado M., komory Machado A., Hanzer V., Bílý H., Rainer F., Steinkellner H., Mattanovič D., Plail R., Knapp E., Kalthoff B., Katinger H. 1992. Regenerace transgenních rostlin Prunus armeniaca obsahujících gen pro obalový protein viru Plum Pox Virus. Plant Cell Rep. 11: 25-29

Řešitel

Margaret Laimer, Biotechnologická skupina rostlin, IAM, Katedra biotechnologie, Univerzita přírodních zdrojů a biologických věd (BOKU), Muthgasse 18, A-1190 Vídeň, Rakousko

Kontaktní informace

m.laimer@iam.boku.ac.at

Další odkazy

http://www.biotec.boku.ac.at/pbu.html

http://www.boku.ac.at/sicherheitsforschung/open-e.htm