Bakgrunnsinformasjon og relevante resultater

Det jordbårne nepoviruset Grapevine Fanleaf Virus (GFLV) forårsaker grapevine viftebladsykdom og Plum Pox Potyvirus (PPV) infiserer steinfrukttrær som forårsaker Sharka sykdom. Kontroll av virale vektorer i treaktige planter forblir enten ineffektiv eller begrenses på grunn av de skadelige effektene av plantevernmidler på miljøet. Gitt den økonomiske betydningen av disse virusene, flere forsøk ble gjort for å oppnå resistens ved introduksjon av CP-gener.

For å produsere resistente aprikoser, kirsebær, plommer og vinranker ikke bare en effektiv beskyttelse, men også miljøsikkerhetsaspekter ble vurdert. Det har blitt reist bekymringer angående potensielle økologiske risikoer ved transgene planter. Selv om disse bekymringene fortjener oppmerksom observasjon, bare eksperimentelle data i en trinn-for-trinn-tilnærming vil tillate å bedømme verdien av disse avlingene.

Siden for eksperimentelle feltforsøk i Østerrike er data om en presis molekylær karakterisering av de forskjellige hendelsene en forutsetning, dette ble oppnådd ved Southern blot og PCR-analyser, både av T-DNA og ryggradsvektorsekvenser.

Transgen ustabilitet har gjentatte ganger blitt adressert som ugunstig langtidseffekt. I våre studier uttrykket i treaktige planter, som steinfrukter, ser ut til å være stabil under in vitro og in vivo forhold, både i drivhuset og over lengre perioder under skjermhusforhold.

Endelig vurdering om verdien av de transgene linjene kan kun oppnås ved infeksjonsforsøk for å bestemme, hvilken av linjene som viser en beskyttet fenotype, samtidig som interessante agronomiske egenskaper opprettholdes.

Stage of Development

In vitro-analyser på laboratorienivå, i planta-analyser i drivhuset og i screenhouse har blitt utført vellykket.

Grunner for å forsinke, viderekobling eller stoppe forskningen

Felteksperimenter med virusgen som uttrykker frukttrær og vinranker som er resistente mot forskjellige virus (PPV og GFLV) kunne ikke gjennomføres, på grunn av hindringer for ansvar, e.g. forsikringskrav.

Gone Fordeler

Dyrking av genmanipulerte frukttrær og vinranker med motstand mot virussykdommer kan redusere bruken av insektmidler i disse avlingene betydelig., ivaretakelse høyere kvantitet og kvalitet avlinger, selv under høyt patogentrykk. Dette vil ha en direkte gunstig innvirkning på miljøet, menneskers helse, produksjonskostnader og lønnsomhet av disse vekstene. Økologiske bønder kan spesielt ha nytte av disse plantene, siden de ville sikre et akseptabelt og rimelig beskyttelsesnivå og redusere behovet for syntetiske plantevernmidler.

Mer generelt, 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.

Kostnad for Forskning

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 €.

Bilder

Referanser

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. Transgene vinranker. Transgen Plant Journal 1 (1): 219-227.

Maghuly F., fra kammeret Machado A., Leopold S., Khan M.A., Katinger H., Laimer M. 2007. Langsiktig stabilitet av markørgenuttrykk i Prunus subhirtella: En modell av frukttreslag. J. av Biotechn. 127: 310-321.

Laimer M. 2006. Virusresistens avl i frukttrær. I: Transgene trær. Fladung M. og Ewald D. red. Springer. 181-199.

Maghuly F., Leopold St., fra kammeret Machado A., Borroto Fernandez E., Khan M.A., Gambino G., Gribaudo I., Schartl A., Laimer M. 2006. Molekylær karakterisering av vinplanter med GFLV-resistensgener: II. Plantecelle rep. 25: 546-553.

Laimer M., Mendonça D., Myrta A., Boscia D., Katinger H. 2005. Molekylær karakterisering av østerrikske PPV-isolater. Fytopat. Polonica 36: 25 – 32.

Laimer M., Mendonça D., fra kammeret Machado A., Maghuly F., Khan M., Katinger H. 2005. Resistensavl mot PPV i Østerrike: State of the art. Fytopat. Polonica 36: 97 – 105.

Gambino G., Gribaudo I., Leopold St., Schartl A. og Laimer M. 2005. Molekylær karakterisering av vinplanter med GFLV-resistensgener: Jeg. Plant Cell Reports 24: 655 -662.

Laimer M. 2005. Bioteknologiens bidrag til å møte dagens utfordringer. Femte globaliseringssymposium i Wien. 13. – 14. 5. 2004. 227 – 232.

Laimer M., Mendonça D., Maghuly F., Marzban G., Leopold S., Khan M., Kirilla Z., Dans I. og Katinger H. 2005. Bioteknologi av tempererte frukttrær. Acta Biochim. Pusse. 52 (3): 673-678.

Laimer M. 2004. GMO-debatten: De europeiske svarene. Rapporter fra 4. Transatlantisk konferanse om amerikansk-europeiske universiteters partnerskap innen mat og landbruksutdanning og forskning. C. Karssen (utg.) Beauvais, 2. – 3. April 2003. 80-89.

Laimer M. 2003. Karakterisering av transgene frukttrær og analyser av direkte og indirekte biologiske interaksjoner. I: Økologisk innvirkning av GMO-spredning i agroøkosystemer. (red. Lelley T., Balázs E. og Tepfer M.) Evnen, Wien: 101-113.

Laimer M., Mendonça D., Arthofer W., Hanser V., Myrta A., Boscia D. 2003. Forekomst av forskjellige plommekoppevirusstammer i flere steinfruktarter i Østerrike. Opt. Medit. Privat. B 45: 79-83.

Laimer M. 2003. Utviklingen av transformasjon av tempererte treaktige fruktavlinger. I: Laimer M. og Rücker W. 2003. Plantevevskultur: 100 år siden Gottlieb Haberlandt. Springer Verlag, Wien: 217-242.

Minafra A., Goelles R., fra kammeret Machado A., Saldarelli P., Buzkan N., Savino V., Martelli G.P., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1998. Ekspresjon av pelsproteingenet til vinrankevirus A og B i Nicotiana, og evaluering av resistensen overført til transgene planter. J. av Plant Pathol. 80:197-202.

Gölles R., fra kammeret Machado A., Tsolova V., Bukett A., Moser R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1997. Transformasjon av somatiske embryoer av Vitis sp. med forskjellige konstruksjoner som inneholder nukleotidsekvenser fra nepoviruskappeproteingener. Act Hort. 447: 265-272.

fra kammeret Machado A., Puschmann M., Pühringer H., Kremen R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1995. Somatisk embryogenese av Prunus subhirtella autumno-rosa og regenerering av transgene planter etter Agrobacterium-mediert transformasjon. Plantecelle rep. 14: 335-340.

Laimer da Câmara Machado M., fra kammeret Machado A., Hanser V., Hvit H., Rainer F., Steinkellner H., Mattanovich D., Plail R., Knapp E., Kalthoff B., Katinger H. 1992. Regenerering av transgene planter av Prunus armeniaca som inneholder pelsproteingenet til Plum Pox Virus. Plantecelle rep. 11: 25-29

Principal Investigator

Margaret Laimer, Plantebioteknologigruppe, IAM, Avdeling Bioteknologi, Universitetet for naturressurser og biovitenskap (BOKU), Muthgasse 18, A-1190 Wien, Østerrike

Kontaktinformasjon

m.laimer@iam.boku.ac.at

Flere referanser

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

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