Osnovne informacije in pomembne rezultate

Tiskovni nepovirus Virus Grapevine Fanleaf (GFLV) povzroča bolezen vinske trte vinske trte in slikovni sliv Potyvirus (PPV) okuži kamnito sadno drevje, ki povzroči Šarkovo bolezen. Nadzor nad virusnimi prenašalci v gozdnih rastlinah ostaja neučinkovit ali pa je zaradi škodljivih vplivov pesticidov na okolje omejen. Glede na gospodarski pomen teh virusov, bilo je več poskusov doseči odpornost z uvedbo genov CP.

Da bi ustvarili odporne marelice, češnje, slive in vinske trte niso le učinkovita zaščita, upoštevani pa so bili tudi vidiki okoljske varnosti. Zaskrbljena je bila morebitna ekološka nevarnost transgenih rastlin. Čeprav si ti pomisleki zaslužijo pozorno opazovanje, samo poskusni podatki po postopnem pristopu bodo omogočili presojo vrednosti teh pridelkov.

Podatki o natančni molekularni karakterizaciji različnih dogodkov so za avstrijske poskusne preskuse v Avstriji pogoj, to so dosegli z analizami Southern blota in PCR, tako T-DNA kot hrbteničnih vektorskih sekvenc.

Transgena nestabilnost je že večkrat obravnavana kot dolgotrajen škodljiv učinek. V naših raziskavah izraz v gozdnih rastlinah, kot so koščki sadja, se zdi, da je stabilen v in vitro in in vivo pogojih, tako v rastlinjaku kot v daljšem obdobju v presejalnih pogojih.

Končno presojo o vrednosti transgenih linij lahko dobimo le s preskusi okužbe, s katerimi lahko ugotovimo, katera od črt ima zaščiten fenotip, ob tem pa ohranjati zanimive agronomske lastnosti.

Faza razvoja

In vitro testi na laboratorijski ravni, v načrtovanju planta v rastlinjaku in na zaslonu so bili uspešno izvedeni.

Razlogi za odložitev, preusmeritev ali zaustavitev raziskave

Terenski poskusi z virusom gena, ki izraža sadna drevesa in trte, odporne proti različnim virusom (PPV in GFLV) ni bilo mogoče izvesti, zaradi ovir odgovornosti, e.g. zavarovalne zahteve.

Izpad Prednosti

Gojenje gensko inženirskih sadnih dreves in vinogradništva z odpornostjo proti virusnim boleznim lahko znatno zmanjša uporabo insekticidov v teh pridelkih, varovanje večje količine in kakovosti pridelka, tudi pod visokim pritiskom patogena. To bi imelo neposreden koristen vpliv na okolje, zdravje ljudi, proizvodni stroški in donosnost teh poljščin. Od teh rastlin bi lahko imeli posebno korist ekološki kmetje, since they would ensure an acceptable and reasonable level of protection and reduce the need for synthetic pesticides.

Bolj na splošno, 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.

Stroški raziskav

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 €.

Slike

Reference

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., Norris E., Schultz J., Wassenegger M., Tepfer M. 2008. Strategije protivirusne odpornosti transgenih rastlin. Mol. Rastlinski Pathol. 9: 73-83.

Laimer M. 2007. Transgene grape. Transgenski vestnik rastlin 1 (1): 219-227.

Maghuly F., Câmara A., Leopold S., Khan M.A., Katinger H., Laimer M. 2007. Dolgoročna stabilnost izražanja markerskih genov v Prunus subhirtella: Vzorčna vrsta sadnih dreves. J. Biotechn. 127: 310-321.

Laimer M. 2006. Gojenje odpornosti proti virusom v sadnih drevesih. V: Transgena drevesa. Fladung M. in Ewald D. eds. Springer. 181-199.

Maghuly F., Leopold St., Câmara A., Borroto Fernandez E., Khan M.A., Gambino G., Gribaudo I., Schartl A., Laimer M. 2006. Molekularna karakterizacija rastlin vinske trte z geni odpornosti GFLV: II. Rastlinska celica Rep. 25: 546-553.

Laimer M., Mendonça D., Myrta A., Boscia D., Katinger H. 2005. Molekularna karakterizacija avstrijskih izolatov iz PPV. Fitopat. Polonica 36: 25 – 32.

Laimer M., Mendonça D., Câmara A., Maghuly F., Khan M., Katinger H. 2005. Odpornost proti PPV v Avstriji: Stanje tehnike. Fitopat. Polonica 36: 97 – 105.

Gambino G., Gribaudo I., Leopold St., Schartl A. in Laimer M. 2005. Molekularna karakterizacija rastlin vinske trte z geni odpornosti GFLV: I. Poročila o rastlinskih celicah 24: 655 -662.

Laimer M. 2005. Prispevek biotehnologije k reševanju današnjih izzivov. Peti dunajski simpozij o globalizaciji. 13. – 14. 5. 2004. 227 – 232.

Laimer M., Mendonça D., Maghuly F., Marzban G., Leopold S., Khan M., Kirilla Z., Balla I. in Katinger H. 2005. Biotehnologija zmernih sadnih dreves. Acta Biochim. Polon. 52 (3): 673-678.

Laimer M. 2004. Razprava o GSO: Evropski odgovori. Poročila 4. Čezatlantska konferenca o partnerstvu ameriških in evropskih univerz v izobraževanju in raziskavah na področju hrane in kmetijstva. C. Karssen (ed.) Beauvais, 2. – 3. April 2003. 80-89.

Laimer M. 2003. Karakterizacija transgenih sadnih dreves in analize neposrednih in posrednih bioloških interakcij. V: Ekološki vpliv širjenja GSO v ekoekosisteme. (eds. Lelley T., Balázs E. in Tepfer M.) Zmogljivost, Dunaj: 101-113.

Laimer M., Mendonça D., Arthofer W., Hanzer V., Myrta A., Boscia D. 2003. Pojav različnih sevov virusa slive pox pri več vrstah koščkih sadja v Avstriji. Opt. Pove mi. a. B 45: 79-83.

Laimer M. 2003. Razvoj transformacije zmernih lesnih sadnih pridelkov. V: Laimer M. in Rücker W. 2003. Kultura rastlinskih tkiv: 100 let od Gottlieba Haberlandta. Springerjeva založba, Wien: 217-242.

Minafra A., Goelles R., Câmara A., Saldarelli P., Buzkan N., Savino V., Kladiva G.P., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1998. Ekspresija proteinsko genskega gena virusa A in B vinske trte v Nicotiani, in ocena odpornosti transgenih rastlin. J. rastlin Pathol. 80:197-202.

Gölles R., Câmara A., Tsolova V., Šopek A., Moser R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1997. Transformacija somatskih zarodkov Vitis sp. z različnimi konstrukti, ki vsebujejo nukleotidna zaporedja iz nepovirusnih proteinskih genov. Acta Hort. 447: 265-272.

Câmara A., Puschmann M., Puehringer H., Kremen R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1995. Somatska embriogeneza bakterije Prunus subhirtella autumno-rosa in regeneracija transgenih rastlin po transformaciji, posredovani z Agrobacteriumom. Rastlinska celica Rep. 14: 335-340.

Laimer da Câmara Machado M., Câmara A., Hanzer V., Beli H., Regner F., Steinkellner H., Mattanovič D., Plail R., Skoraj E., Kalthoff B., Katinger H. 1992. Renereracija transgenih rastlin vrste Prunus Armeniaca, ki vsebujejo protein plašč virusa Plum Pox Virus. Rastlinska celica Rep. 11: 25-29

Principal Investigator

Margit Laimer, Rastlinska biotehnološka skupina, JAZ SEM, Oddelek za biotehnologijo, Univerza za naravne vire in vede o življenju (BOKU), Muthgasse 18, A-1190 Dunaj, Avstrija

Kontaktni podatki

m.laimer@iam.boku.ac.at

Dodatne reference

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

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