Bakgrundsinformation och relevanta resultat

Det jordburna nepoviruset Grapevine Fanleaf Virus (GFLV) orsakar grapevine fanleaf sjukdom och plommonkoppor Potyvirus (PPV) infekterar stenfruktträd som orsakar Sharkas sjukdom. Kontroll av virala vektorer i vedartade växter förblir antingen ineffektiv eller begränsas på grund av bekämpningsmedlens skadliga effekter på miljön. Med tanke på den ekonomiska betydelsen av dessa virus, flera försök gjordes för att uppnå resistens genom introduktion av CP-gener.

För att producera resistenta aprikoser, körsbär, plommon och vinrankor inte bara ett effektivt skydd, men även miljösäkerhetsaspekter beaktades. Det har väckts oro för potentiella ekologiska risker med transgena växter. Även om dessa farhågor förtjänar uppmärksam observation, endast experimentella data i en steg-för-steg-metode gör det möjligt att bedöma värdet av dessa grödor.

Eftersom för experimentella fältförsök i Österrike är data om en exakt molekylär karakterisering av de olika händelserna en förutsättning, detta uppnåddes genom Southern blot och PCR-analyser, både av T-DNA och ryggradsvektorsekvenser.

Transgeninstabilitet har upprepade gånger behandlats som skadlig långtidseffekt. I våra studier uttrycket i vedartade växter, som stenfrukter, tycks vara stabil under in vitro och in vivo förhållanden, både i växthuset och under långa perioder under skärmhusförhållanden.

Slutlig bedömning om värdet av de transgena linjerna kan endast erhållas genom infektionsförsök för att fastställa, vilken av linjerna som uppvisar en skyddad fenotyp, samtidigt som intressanta agronomiska egenskaper bibehålls.

Utvecklingsstadium

In vitro-analyser på labbnivå, i planta-analyser i växthuset och i skärmhuset har framgångsrikt genomförts.

Skäl till att fördröja, avleda eller stoppa forskningen

Fältförsök med virusgen som uttrycker fruktträd och vinrankor som är resistenta mot olika virus (PPV och GFLV) inte kunde genomföras, på grund av ansvarshinder, e.g. försäkringskrav.

Uteblivna Fördelar

Odling av genetiskt modifierade fruktträd och vinrankor med resistens mot virussjukdomar kan avsevärt minska användningen av insekticider i dessa grödor, säkra högre kvantitets- och kvalitetsavkastning, även under högt patogentryck. Detta skulle ha en direkt positiv inverkan på miljön, människors hälsa, produktionskostnader och lönsamhet för dessa grödor. Ekologiska bönder skulle särskilt kunna dra nytta av dessa växter, eftersom de skulle säkerställa en acceptabel och rimlig skyddsnivå och minska behovet av syntetiska bekämpningsmedel.

Mer i allmänhet, 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 för 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

Referenser

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. Transgena vinrankor. Transgenic Plant Journal 1 (1): 219-227.

Maghuly F., av kammaren Machado A., Leopold S., Khan M.A., Katinger H., Laimer M. 2007. Långtidsstabilitet av markörgenuttryck i Prunus subhirtella: En modell av fruktträdsart. J. av Biotechn. 127: 310-321.

Laimer M. 2006. Virusresistensuppfödning i fruktträd. I: Transgena träd. Fladung M. och Ewald D. eds. Springer. 181-199.

Maghuly F., Leopold St., av kammaren Machado A., Borroto Fernandez E., Khan M.A., Gambino G., Gribaudo I., Schartl A., Laimer M. 2006. Molekylär karakterisering av vinväxter med GFLV-resistensgener: II. Plant Cell Rep. 25: 546-553.

Laimer M., Mendçonça D., Myrta A., Boscia D., Katinger H. 2005. Molekylär karakterisering av österrikiska PPV-isolat. Fytopat. Polonica 36: 25 – 32.

Laimer M., Mendçonça D., av kammaren Machado A., Maghuly F., Khan M., Katinger H. 2005. Motståndsuppfödning mot PPV i Österrike: Toppmoderna. Fytopat. Polonica 36: 97 – 105.

Gambino G., Gribaudo I., Leopold St., Schartl A. och Laimer M. 2005. Molekylär karakterisering av vinväxter med GFLV-resistensgener: Jag. Plantcellsrapporter 24: 655 -662.

Laimer M. 2005. Bioteknikens bidrag till att möta dagens utmaningar. Femte globaliseringssymposiet i Wien. 13. – 14. 5. 2004. 227 – 232.

Laimer M., Mendçonça D., Maghuly F., Marzban G., Leopold S., Khan M., Kirilla Z., Dans I. och Katinger H. 2005. Bioteknik av tempererade fruktträd. Acta Biochim. polska. 52 (3): 673-678.

Laimer M. 2004. GMO-debatten: De europeiska svaren. Rapporter från 4. Transatlantisk konferens om amerikansk-europeiska universitetspartnerskap inom mat och jordbruksutbildning och forskning. C. Karssen (ed.) Beauvais, 2. – 3. April 2003. 80-89.

Laimer M. 2003. Karakterisering av transgena fruktträd och analyser av direkta och indirekta biologiska interaktioner. I: Ekologisk påverkan av spridning av GMO i agro-ekosystem. (eds. Lelley T., Balázs E. och Tepfer M.) Förmågan, Wien: 101-113.

Laimer M., Mendçonça D., Arthofer W., Hanser V., Myrta A., Boscia D. 2003. Förekomst av olika stammar av plommonkoppsvirus i flera stenfruktarter i Österrike. Välja. Meditera. Privat. B 45: 79-83.

Laimer M. 2003. Utvecklingen av omvandling av tempererade träiga fruktgrödor. I: Laimer M. och Rücker W. 2003. Växtvävnadskultur: 100 år sedan Gottlieb Haberlandt. Springer Verlag, Wien: 217-242.

Minafra A., Goelles R., av kammaren Machado A., Saldarelli P., Buzkan N., Savino V., Martelli G.P., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1998. Uttryck av pälsproteingenen för grapevine virus A och B i Nicotiana, och utvärdering av resistensen som ges till transgena växter. J. av Plant Pathol. 80:197-202.

Gölles R., av kammaren Machado A., Tsolova V., Bukett A., Moser R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1997. Transformation av somatiska embryon av Vitis sp. med olika konstruktioner innehållande nukleotidsekvenser från nepovirushöljeproteingener. Acta Hort. 447: 265-272.

av kammaren Machado A., Puschmann M., Pühringer H., Kremen R., Katinger H., Laimer da Câmara Machado M. 1995. Somatisk embryogenes av Prunus subhirtella autumno-rosa och regenerering av transgena växter efter Agrobacterium-medierad transformation. Plant Cell Rep. 14: 335-340.

Laimer da Câmara Machado M., av kammaren Machado A., Hanser V., Vit H., Rainer F., Steinkellner H., Mattanovich D., Plail R., Knapp e., Kalthoff B., Katinger H. 1992. Regenerering av transgena växter av Prunus armeniaca som innehåller pälsproteingenen från plommonkoppsvirus. Plant Cell Rep. 11: 25-29

Ansvarig forskare

Margareta Laimer, Plant Biotechnology Group, IAM, Institutionen Bioteknik, Universitetet för naturresurser och biovetenskap (BOKU), Muthgasse 18, A-1190 Wien, Österrike

Kontaktinformation

m.laimer@iam.boku.ac.at

Ytterligare referenser

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

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