Ugrás a tartalomhoz

Növényvírusok és virológiai vizsgálati módszerek

dr. Horváth József - dr. Gáborjányi Richard

Mezőgazda Kiadó

Molekuláris genetikai módszerek

Molekuláris genetikai módszerek

Molekuláris genetikai módszerek segítségével olyan tulajdonságok vihetők be a növényekbe, amelyekért egyetlen gén vagy géncsoport a felelős. E beavatkozás attól függetlenül végezhető, hogy mi az eredete (származási helye) a beültetni kívánt gén(ek)nek. Ily módon egészen új típusú rezisztenciák alakíthatók ki, mégpedig irányítottan, azaz anélkül, hogy számunkra kedvezőtlen tulajdonságok jelennének meg a fajtában. A védettséget kialakító gén vagy gének örökíthető módon történő bejuttatása egy növénybe – mind a szomatikus hibridizáció, mind pedig az itt tárgyalandó növénytranszformálások esetében – akkor lehetséges, ha annak sejtjeiből egész egyedeket tudunk regenerálni.

A transzgénikus növények előállításával történő vírusok elleni védekezést a bevitt gének forrása alapján csoportosítjuk: 1. növényi eredetű, természetes vírusellenállóság-gének, 2. vírus eredetű gének, 3. egyéb vírusellenállóság-gének.

Védekezés növényi eredetű rezisztenciagének beépítésével

Mivel egy betegségre nézve számos fajta ellenálló, az e tulajdonságért felelős gének legkézenfekvőbb forrását maguk a növények jelentik. E gének megtalálása és izolálása a 102–104 Mbp (megabázispár) méretű növényi genomból nem könnyű feladat. A molekuláris genetikai módszerek (PCR alapú technikák, genomtérképezés) rohamos fejlődése azt eredményezte, hogy napjainkban mind több rezisztenciagén azonosításáról és klónozásáról számolnak be a szakirodalomban. Ez, elsősorban a korábbi években, a transzpozon „tagging” módszer (transzpozon nyomon követés) (Osborne és Baker, 1995), míg újabban a molekuláris térképezési eljárások (Tanksley et al., 1995; Paterson, 1996) sikeres alkalmazásának köszönhető. Az azonosított rezisztenciagén-családok növekvő számának, valamint azok konzervatív régióinak köszönhetően (Ronald, 1998) legújabban ún. degenerált oligonukleotidok felhasználásával, PCR technika segítségével emelik ki a rezisztenciagéneket a különböző növényfajokból.

Transzpozon mutagenezisen alapuló génizolálás

A prokarióta és az állati sejtekhez hasonlóan a növényekben is találhatók ugráló genetikai elemek, úgynevezett transzpozonok (Shepherd, 1988). Ezeknek az a tulajdonságuk, hogy bizonyos gyakorisággal megváltoztatják a genomon belüli helyüket. Az integrálódott transzpozon „knock out” mutációt okoz az adott lókuszon, azaz a gén, amelybe az elem épült, elveszti funkcióját. Az egyes növényfajokban fölfedezett transzpozonrendszerek jelentős része két elemből áll: egy autonóm és egy nem-autonóm elemből. (Ilyen például a kukoricában fölfedezett Ac/Ds rendszer.) A nem-autonóm elem csupán akkor képes a helyváltoztatásra, ha az autonóm elem is egyidejűleg jelen van a genomban. A transzlokáció további feltétele, hogy a sejtben a genom replikációja végbemenjen (S fázis). Ez csak az osztódó – merisztematikus, illetve embrionális – sejtekre jellemző. Az ugráló genetikai elemek széleskörű felhasználását az tette lehetővé, hogy azok más növényfajokba átvihetők anélkül, hogy tulajdonságaikat elvesztenék.

A transzpozon „tagging” módszerrel olyan gének izolálása lehetséges, amelyek fenotípusos hatása egyértelműen nyomon követhető. Ez a rezisztenciagének esetében általában lehetséges, mivel e tulajdonságok sokszor egygénes, domináns öröklődésűek. Ilyenek a Tm-1 és Tm-2 gének a paradicsomban, a Rx és Ry gének a burgonyában, az N és N’ gének a dohányban. A módszer előnye, hogy nem szükséges a keresett gén fehérjetermékének az előzetes ismerete, illetve a magas szintű génexpresszió. Az eljárás során a transzpozonok segítségével mutánsokat állítanak elő, majd a betegséggel szemben érzékennyé vált növényeket szelektálják.

A mutagenezis kétféle genotípusú növény keresztezésével történik (107. ábra). Az egyik a rezisztenciagénre nézve homozigóta-domináns és nem-autonóm transzpozont tartalmaz, a másik homozigóta-recesszív és a transzpozon autonóm párját hordozza. A két növény keresztezése után minden utódnövény heterozigóta lesz a rezisztenciagénre nézve. Mivel azonban az utódok embrionális fejlődése során megtörténik a transzpozonok áthelyeződése, azok a növények, melyekben az ugráló genetikai elem a keresett gén domináns alléljába integrálódott, fogékony fenotípust mutatnak. Mivel a transzpozont molekuláris térképezés segítségével, DNS-hibridizációs és PCR alapú módszerekkel meg tudják keresni az ilyen növények genomjában, az általuk mutált gén velük együtt kiemelhető. Ez a DNS-fragmentum baktériumvektor-plazmidba klónozva már „kézben van”, azaz felhasználható a legkülönfélébb molekuláris biológiai alkalmazásokra. Ilyen például a génnek, illetve a betegséggel szembeni ellenállóképességnek más növénybe történő átvitele (növénytranszformálás). Transzpozon nyomon követéses módszerrel izolálták a Nicotiana glutinosa növényből származó N gént, mely a dohány mozaik vírussal (tobacco mosaic tobamovirus) szembeni rezisztenciagén (Dinesh-Kumar et al., 1995).

107. ábra - A transzpozon nyomon követés lépései. Az első lépésben a domináns rezisztenciagént (R gén) homozigóta formában tartalmazó, nem-autonóm transzpozont hordozó növényt olyan növénnyel keresztezik, amely a transzpozon autonóm párját tartalmazza. A nem-autonóm elem az „A” marker gént hordozza annak érdekében, hogy biztosítsák jelenlétét a növényekben. Az F1 hibridben a nem-autonóm elem transzlokációját a „B” marker gén meginduló expressziója jelzi. Ezután további keresztezésekkel eliminálják a riporter gént és az autonóm elemet tartalmazó kromoszómarészt, illetve szelektálják a mutáns, vírusfogékony növényeket. P = promóter régió

A transzpozon nyomon követés lépései. Az első lépésben a domináns rezisztenciagént (R gén) homozigóta formában tartalmazó, nem-autonóm transzpozont hordozó növényt olyan növénnyel keresztezik, amely a transzpozon autonóm párját tartalmazza. A nem-autonóm elem az „A” marker gént hordozza annak érdekében, hogy biztosítsák jelenlétét a növényekben. Az F1 hibridben a nem-autonóm elem transzlokációját a „B” marker gén meginduló expressziója jelzi. Ezután további keresztezésekkel eliminálják a riporter gént és az autonóm elemet tartalmazó kromoszómarészt, illetve szelektálják a mutáns, vírusfogékony növényeket. P = promóter régió


Térképezésen alapuló génizolálás

A növényi genomtérképezés szédítő fejlődése lehetővé tette, hogy ma már ún. pozicionális vagy genomtérkép alapú klónozással keressék a rezisztenciagéneket. Ez az eljárás gyorsabb és kevésbé fáradtságos a transzpozon „tagging” módszernél. Az ugráló elemek ugyanis véletlenszerűen integrálódnak a genomba, így annak valószínűsége igen csekély, hogy éppen az általunk keresett rezisztenciagént inaktiválják.

A pozicionális klónozás ezt a nehézséget küszöböli ki. Az eljárás a növényfajták egyre részletesebb genomi térképeit használja fel. E térképeken molekuláris markereknek (jellemző DNS-szekvenciarészleteknek) a kromoszómákon elfoglalt helyét tüntetik fel. A pozicionális klónozás során a keresett vírusellenállóság-génnek az azonos kromoszómán lévő markerekhez viszonyított helyét állapítják meg. Ennek érdekében sokszoros keresztezéseken keresztül nyomon követik és összevetik az utódok betegség-ellenállóságát, valamint a molekuláris markerek pozícióit (108. ábra). Az utóbbit elsősorban olyan nagy hatékonyságú (nagyszámú polimorf jelet előállító) „marker-technológiák” alkalmazásával végzik, mint a „random amplified polymorphic DNAs” (RAPD) vagy az „amplified fragment length polymorphisms” (AFLP). A rezisztenciagéneket azután molekuláris „környezetük” ismeretében genomi könyvtárakból izolálják. E módszer segítségével azonosították Arabidopsis thaliana növényből a tarlórépa göndörödés vírussal (turnip crinkle carmovirus), illetve a dohány karcolatos vírussal (tobacco etch potyvirus) szembeni rezisztenciáért felelős géneket (Dempsey et al., 1997; Mahajan et al., 1998).

108. ábra - Rezisztenciagén-izolálás molekuláris térképezés segítségével. A: majdnem izogén vonalak analízise (Nearly Isogenic Lines – NIL). A domináns rezisztenciagént hordozó, vírusellenálló növényt (P1) keresztezik a fogékony fenotípusú fajtával (P2). A heterozigóta F1 hibridet a fogékony (P2) szülővel visszakeresztezik. Az utódnövények közül kiválogatják a rezisztens fenotípusúakat (heterozigóták), majd azokat újból a homozigóta recesszív (P2) szülővel keresztezik. Ezt a visszakeresztezést több generáción keresztül ismétlik, és mindig a domináns, vírusellenálló fenotípusra szelektálnak. A kromoszómapárok rekombinációja („crossing over”) következtében a hetedik nemzedékben szinte a teljes genom – a rezisztenciagént tartalmazó szűk régió kivételével – a fogékony szülőtől (P2) származik. Ezek tehát majdnem tökéletesen izogén vonalak. B: hasadópopuláció-analízis (Bulked Segregant Analyzis – BSA). A domináns (rezisztens), illetve recesszív (fogékony) homozigóta szülők keresztezéséből származó F1 hibridet önmagával keresztezik. A hasadó F2 nemzedék egyedeit fenotípusuk alapján két csoportra osztják. A kromoszómapárok rekombinációja („crossing over”) következtében a rezisztenciagénnel azonos kromoszómán lévő molekuláris markerek átrendeződnek. C: a molekuláris markereket (polimorfizmusokat) összehasonlítják a hibrid vonalak fenotípusával, és megkeresik a rezisztenciával együtt hasadó markereket. Ezek a keresett lókusz közvetlen környezetéből származó szekvenciarészletek, amelyek segítségével a genomi könyvtárból izolálhatók a rezisztenciagének

Rezisztenciagén-izolálás molekuláris térképezés segítségével. A: majdnem izogén vonalak analízise (Nearly Isogenic Lines – NIL). A domináns rezisztenciagént hordozó, vírusellenálló növényt (P1) keresztezik a fogékony fenotípusú fajtával (P2). A heterozigóta F1 hibridet a fogékony (P2) szülővel visszakeresztezik. Az utódnövények közül kiválogatják a rezisztens fenotípusúakat (heterozigóták), majd azokat újból a homozigóta recesszív (P2) szülővel keresztezik. Ezt a visszakeresztezést több generáción keresztül ismétlik, és mindig a domináns, vírusellenálló fenotípusra szelektálnak. A kromoszómapárok rekombinációja („crossing over”) következtében a hetedik nemzedékben szinte a teljes genom – a rezisztenciagént tartalmazó szűk régió kivételével – a fogékony szülőtől (P2) származik. Ezek tehát majdnem tökéletesen izogén vonalak. B: hasadópopuláció-analízis (Bulked Segregant Analyzis – BSA). A domináns (rezisztens), illetve recesszív (fogékony) homozigóta szülők keresztezéséből származó F1 hibridet önmagával keresztezik. A hasadó F2 nemzedék egyedeit fenotípusuk alapján két csoportra osztják. A kromoszómapárok rekombinációja („crossing over”) következtében a rezisztenciagénnel azonos kromoszómán lévő molekuláris markerek átrendeződnek. C: a molekuláris markereket (polimorfizmusokat) összehasonlítják a hibrid vonalak fenotípusával, és megkeresik a rezisztenciával együtt hasadó markereket. Ezek a keresett lókusz közvetlen környezetéből származó szekvenciarészletek, amelyek segítségével a genomi könyvtárból izolálhatók a rezisztenciagének


A kórokozótól származtatott rezisztencia

A patogéntől származtatott rezisztencia (pathogen derived resistance, PDR) felfedezését a keresztvédettség jelenségének a felismerése tette lehetővé. Viszonylag régóta ismeretes a növényvirológiában, hogy ha egy növényt megfertőznek egy vírussal, majd később ugyanannak a vírusnak egy súlyosabb tüneteket okozó törzsével inokulálják a leveleket, akkor a súlyosabb tünetek már nem alakulnak ki; a második vírussal a növény már nem fertőzhető meg. Ez a jelenség a keresztvédettség (cross protection) (McKinney, 1929; Horváth, 1969; Matthews, 1992; Fraser, 1998). Feltételezték, hogy a második vírustörzszsel szembeni rezisztencia annak köszönhető, hogy a sejtekben már jelen van az első vírustörzs köpenyfehérjéje. Az 1980-as évekre lehetővé vált, hogy ez utóbbit ne vírusfertőzéssel biztosítsák, hanem a növények transzformálásával. Olyan transzgénikus növényeket állítottak elő, amelyek a vírus köpenyfehérjét kódoló génjét megfelelő promóter mögött hordozták. Ezek a növények saját maguk „termelték” a vírus köpenyfehérjéjét. A keresztvédettséggel kapcsolatos kísérleti feltételezés 1986-ban beigazolódott. Powell et al. (1986) beszámoltak arról, hogy a dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus) köpenyfehérjegénjét hordozó transzgénikus dohánynövények a vírussal szemben rezisztensekké váltak. Az ilyen típusú ellenállóságot patogéntől származtatott rezisztenciának nevezik, mivel a jelenséget kiváltó gén a kórokozóból származik. Az RNS-genommal rendelkező vírusok esetén (a legtöbb növénypatogén vírus ilyen) ahhoz, hogy a kívánt gén a növénybe építhető legyen, a vírus cDNS klónjait készítik el. A dohány mozaik vírussal kapcsolatos fenti kísérlet vezette be azokat a vizsgálatokat, melyek eredménye ma már számos betegség-ellenálló növényfajtához vezetett.

A köpenyfehérjegénnel indukált vírusrezisztencia

A vírusoktól származtatott ellenállóság legelterjedtebb és legsikeresebben alkalmazott formája a vírus köpenyfehérjéje által közvetített rezisztencia (coat protein mediated resistance) (Fauquet és Beachy, 1992; Stiekema et al., 1993; Wassenegger, 1998). Ez olyan típusú rezisztencia, amelyet a növényi genomba épített köpenyfehérjegén vált ki. Ezek a növények ellenállóak az adott vírussal és – bizonyos mértékig – a rokon vírusokkal szemben is (Stark és Beachy, 1989; Ling et al., 1991). A Powell és munkatársai által 1986-ban közölt kísérlet (loc. cit.) óta külföldi és hazai kutatók hasonló sikereket értek el a lucerna mozaik vírus (alfalfa mosaic alfamovirus), az uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus), a burgonya X-vírus (potato X potexvirus), a dohány csíkosság vírus (tobacco streak ilarvirus), a burgonya levélsodródás vírus (potato leafroll polerovirus) és a különböző potyvirusok köpenyfehérjegénjével. Ma már több mint 20 vírussal szemben állítottak elő köpenyfehérje-transzgénikus, rezisztens növényeket (Fauquet és Beachy, 1992; Stiekema et al., 1993; Tepfer és Balázs, 1997; Miller és Hemenway, 1998). Ezek mindegyike valamilyen pozitív vagy negatív RNS-genommal rendelkező vírus köpenyfehérjéjét termelte (34. táblázat).

34. táblázat - A köpenyfehérjegénnel indukált vírusrezisztencia a transzgénikus növényekben (Miller és Hemenway, 1998)

Vírus-köpenyfehérjegén1

Transzgénikus növény

Arabis mozaik vírus (Arabis mosaic nepovirus)

Nicotiana tabacum

Borsó enációs mozaik vírus (pea enation mosaic enamovirus)

Pisum sativum

Burgonya levélsodródás vírus (potato \eafro\\polerovirus)

Solanum tuberosum

Burgonya aukuba mozaik vírus (potato aucuba mosaic potexvirus)

Nicotiana tabacum

Burgonya M-vírus (potato M carlavirus)

Solanum tuberosum

Burgonya S-vírus (potato S carlavirus)

Solanum tuberosum

Burgonya X- vírus (potato X potexvirus)

Solanum tuberosum,

Nicotiana tabacum

Burgonya Y- vírus (potato Y potyvirus)

Solanum tuberosum,

Nicotiana tabacum

Cukkini sárga mozaik vírus (zucchini yellow mosaic potyvirus)

Nicotiana tabacum,

Cucurbita pepo

Cymbidium gyűrűsfoltosság vírus (Cymbidium ringspot tombusvirus)

Nicotiana tabacum

Dohány csíkosság vírus (tobacco streak ilarvirus)

Nicotiana tabacum

Dohány karcolata s vírus (tobacco etch potyvirus)

Nicotiana tabacum

Dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus)

Nicotiana tabacum,

Lycopersicon esculentum

Dohány rattle vírus (tobacco rattle tobravirus)

Nicotiana tabacum

Görögdinnye mozak vírus (watermelon mosaic potyvirus)

Nicotiana tabacum,

Cucurbita pepo

Kukorica csíkos mozaik vírus (maize dwarf mosaic potyvirus)

Zea mays

Lucerna mozaik vírus (alfalfa mosaic alfamovirus)

Nicotiana tabacum,

Medicago sativa,

Lycopersicon esculentum

Papaya gyűrűsfoltosság vírus (papaya ringspot potyvirus)

Nicotiana tabacum,

Carica papaya

Paprika enyhe foltosság vírus (paprika mild mottle tobamovirus)

Nicotiana tabacum

Paradicsom bronzfoltosság vírus (tomato spotted wilt tospovirus)

Nicotiana tabacum

Paradicsom mozaik vírus (tomato mosaic tobamovirus)

Lycopersicon esculentum

Répa nekrotikus sárgaerűség vírus (béét necrotic yellow vein benyvirus)

Beta vulgáris

Rizs csíkosság vírus (rice tripe tenuivirus)

Oryza sativa

Saláta mozaik vírus (lettuce mosaic potyvirus)1

Lactuca sativa

Szilva himlő vírus (plum pox potyvirus)

Nicotiana tabacum

Szójabab mozaik vírus (soybean mosaic potyvirus)

Nicotiana tabacum

Szőlő króm mozaik vírus (grapevine chrome mosaic nepovirus)

Nicotiana tabacum

Uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus)

Nicotiana tabacum,

Cucurbita pepo,

Capsicum annuum,

Lycopersicon esculentum


1 Lásd Dinant et al. (1997)

A köpenyfehérje által közvetített rezisztencia megjelenési formája

A betegséggel szembeni rezisztenciát a vírusfertőzés után az infekciós helyek számának és/vagy a betegségszimptómák kialakulásának összehasonlításával értékeljük a köpenyfehérjegént tartalmazó (CP+) és a köpenyfehérjegént nem tartalmazó (CP–) növényekben. Az elsődlegesen transzformált növényeket és az F1 utódnemzedék rezisztenciáját is értékelik. A rezisztenciára történő tesztelés szempontjából előnyösebb a növényi populációk vizsgálata, mert a populációkban az egyes egyedek korban, növekedési ütemben és méretben is egységesek, ezért általában az F1 utódnemzedékben és a következő generációkban értékelik a rezisztenciát.

A köpenyfehérje által közvetített rezisztencia vizuálisan is megnyilvánul. A rezisztencia első megnyilvánulási formája az, hogy az inokulált leveleken kevesebb lesz a fertőzési helyek száma. A dohány mozaik vírus fertőzése következtében a köpenyfehérjegént tartalmazó Nicotiana tabacum cv. Xanthi levelein a lokális nekrotikus léziók száma 95–98%-kal csökkent a köpenyfehérjegént nem tartalmazó növényekhez képest (Nelson et al., 1987).

A köpenyfehérjegént tartalmazó növényekben a rezisztencia másik megnyilvánulási formája a szisztemikus szimptómák kialakulásának akadályozása. Az ilyen típusú növényekben jóval kisebb a valószínűsége annak, hogy a lokális szimptómák kialakulása után a fertőzés szisztemizálódik.

A rezisztencia harmadik megnyilvánulási formája az, hogy a köpenyfehérjegént tartalmazó növényekben a vírus jóval kisebb mennyiségben akkumulálódik a fertőzés után, mint a köpenyfehérjegént nem tartalmazó növényekben. Azok a transzgénikus növények, amelyek a dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus), az uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus), a burgonya X-vírus (potato X potexvirus) és a burgonya Y-vírus (potato Y potyvirus) köpenyfehérjéjét termelték, a fertőzés után igen alacsony koncentrációban, vagy pedig egyáltalán nem akkumulálták a vírusokat (Lawson et al., 1987; Nelson et al., 1987; Cuozzo et al., 1988; Hemenway et al., 1988). A makroszimptómák megjelenésének hiánya és a vírusakkumuláció elmaradása között szoros pozitív korreláció áll fenn.

Az inokulum koncentrációjának növelése megszüntetheti a rezisztenciát. A dohány mozaik vírus inokulumkoncentrációjának a növelésével csökkent a transzgénikus növények közül a rezisztens egyedek száma (Powell et al., 1986). Ezzel ellentétben azonban a burgonya X-vírus, a burgonya Y-vírus és a dohány karcolatos vírus (tobacco etch potyvirus) köpenyfehérjegénjét tartalmazó növények a rendkívül magas (50 μ/ml) inokulumkoncentrációval szemben is immunisnak bizonyultak (Hemenway et al., 1988; Stark és Beachy, 1989; Lawson et al., 1990).

A burgonya X-vírus (potato X potexvirus) köpenyfehérjegénje által közvetített rezisztencia

A burgonya X-vírus a Potexvirus nemzetség típustagja. Hemenway et al. (1988) és Lawson et al. (1990) létrehozták a burgonya X-vírus köpenyfehérjegén komplementer DNS-ét (cDNS). A létrehozott génkimérákat agrobaktériumos transzformálással a Bintje és az Escort (Hoekema et al., 1989), valamint a Russet Burbank (Lawson et al., 1990) burgonyafajtákba építették be. A regenerálódott burgonyanövényekben az összes növényi protein 0,05–0,3%-a a burgonya X-vírus (potato X potexvirus) köpenyfehérje volt. A burgonya X-vírus köpenyfehérjegénjét tartalmazó növények vírussal szembeni rezisztenciáját gyökeres dugványokon tanulmányozták. A vírussal történő fertőzés után a transzgénikus Bintje és Escort fajták 20–50-szer kevesebb vírust tartalmaztak, mint a nem transzgénikus növények, és a transzgénikus növényekben a betegség szimptómái is később jelentek meg (Hoekema et al., 1989). Szoros pozitív korrelációt állapítottak meg az akkumulálódott köpenyfehérje mennyisége és a rezisztencia erőssége között.

A burgonya vírusrezisztenciára történő nemesítése csak akkor eredményes, ha a fajta rezisztenciatulajdonságai stabilan kifejeződnek, és a fajta egyéb hasznos tulajdonságai is megmaradnak a szabadföldi termesztés során. Ezért a kérdést úgy kell feltenni, hogy a transzgénikus, burgonya X-vírussal szemben ellenálló burgonyák hordozzák-e az eredeti fajták, a Bintje és az Escort fontos, egyéb értékmérő tulajdonságait. Ezen kérdés megválaszolására a transzgénikus klónok szabadföldi viselkedését tanulmányozták 52 fontos, értékmérő tulajdonság tekintetében. Azt találták, hogy a Bintje fajta transzgén klónjainak mindössze 17,9%-a, míg az Escort fajta transzgén klónjainak 81,8%-a volt fajtaazonos.

A burgonya Y-vírus (potato Y potyvirus) köpenyfehérjegénje által közvetített rezisztencia

A burgonya Y-vírus a Potyvirus nemzetség típustagja. Lawson et al. (1990) elkészítették a burgonya Y-vírus köpenyfehérjéjét kódoló gén cDNS-ét, majd azt Russet Burbank burgonyafajtába építették olyan formában, hogy a gén a növényben kifejeződhessen. Azok a növényi vonalak, melyek a burgonya X-vírus (potato X potexvirus) és a burgonya Y-vírus köpenyfehérjegénjét egyaránt tartalmazták, egyidejűleg mindkét vírus fertőzésével szemben rezisztensek voltak. 20 μg/ml burgonya Y-vírus inokulumkoncentráció esetében a transzgénikus növények rezisztenciát mutattak, míg ez az inokulumkoncentráció a nem transzgénikus növények 80%-át megfertőzte.

Stark és Beachy (1989) a szójabab mozaik vírus (soybean mosaic potyvirus) N törzsének köpenyfehérjét kódoló génjét építették be a „Xanthi” dohányfajtába. Azok a dohányvonalak, melyek a szójabab mozaik vírus köpenyfehérjegénjét tartalmazták, az összes kivonható protein 0,001–0,23%-ában akkumulálták a vírus-köpenyfehérjét. Mivel a szójabab mozaik vírus nem patogén a dohányra, a vonalakat a dohány karcolatos vírussal (tobacco etch potyvirus) és a burgonya Y-vírussal inokulálták; ezek a vírusok sem egymással, sem a szójabab mozaik vírussal nem mutattak szerológiai rokonságot. Mégis számos vonal a burgonya Y- és a dohány karcolatos vírusokkal szemben is bizonyos mértékű rezisztenciát mutatott, néhány vonal esetében azonban még rendkívül magas (50 g/ml) inokulumkoncentráció esetén is erős rezisztenciát figyeltek meg.

A burgonya levélsodródás vírus (potato leafroll polerovirus) köpenyfehérjegénje által közvetített rezisztencia

A burgonya levélsodródás vírus (potato leafroll polerovirus) a Polerovirus nemzetség gazdasági szempontból igen veszélyes tagja. Kawchuk et al. (1991) e vírus köpenyfehérjegénjét építették Russet Burbank burgonyafajtába. Bár több rezisztens vonalat is találtak a regeneránsok között, egyetlen transzgénikus klónban sem tudták a köpenyfehérje jelenlétét kimutatni. Ugyanakkor a köpenyfehérjét kódoló messenger RNS (mRNS) szintje igen magas volt. Ebből arra lehetett következtetni, hogy a rezisztenciát a mRNS, és nem a köpenyfehérje közvetíti.

A replikáz génnel indukált rezisztencia

A replikázoktól származtatott vírusellenállóság Golemboski et al. (1990) nevéhez fűződik. Amikor a dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus) 54 kD méretű replikáz fehérjéjét transzgénikus növényben expresszálták, a növények ellenállóak lettek a vírusfertőzéssel szemben. Azóta számos esetben alakítottak ki betegség-ellenállóságot vírusok replikáz génjeinek növényekbe építésével (Baulcombe, 1994; Palukaitis és Zaitlin, 1997). A paprika enyhe foltosság vírus (pepper mild mottle tobamovirus) 54 kD-os protein génjének a növényi genomba történő beépítésével ellenállóságot sikerült kialakítani. Az ellenállóság a paprika enyhe foltosság vírus magas inokulumkoncentrációja esetén sem szűnt meg, más tobamovirusok (pl. dohány mozaik vírus) azonban áttörték azt. Az 54 kD-os fehérje megcsonkított változata is ellenállóságot indukált a paprika enyhe foltosság vírus fertőzéssel szemben, amiből azt a következtetést lehet levonni, hogy az ellenállóság létrejöttéhez nem szükséges a teljes fehérje jelenléte.

A Cymbidium gyűrűsfoltosság vírus (Cymbidium ringspot tombusvirus) elleni, replikáz által közvetített rezisztencia akkor volt erősebb, amikor a fehérje kisebb mennyiségben termelődött. Az ellenállóság a rokon vírusok fertőzésével szemben nem nyilvánult meg. A burgonya X-vírus (potato X potexvirus) elleni, replikáz által kiváltott ellenállóság tekintetében csupán az enzimet kódoló RNS megjelenése is elegendőnek bizonyult. Az uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus) nem transzlálódó kettős RNS-szála magas szintű rezisztenciát indukált. A fenti esetekben tehát az ellenállóságot minden bizonnyal nem a fehérje, hanem az RNS közvetítette. A lucerna mozaik vírussal (alfalfa mosaic alfamovirus) szembeni rezisztencia esetében azonban az a transzlációs termékhez volt köthető.

A replikáz génekkel kialakított rezisztenciák mechanizmusairól keveset tudunk. A legtöbb esetben nincs közvetlen kapcsolat a protein kifejeződése és a rezisztencia mértéke között. Az uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus) RNS-polimeráz gén-jét expresszáló dohánynövényekben a vírus sejtről sejtre történő mozgása, valamint a floémbe lépése is gátolva volt. A legújabb megfigyelések szerint pedig az uborka mozaik vírus helikáz génjét hordozó dohánynövény egyszerre volt képes gátolni a vírus szisztemikus terjedését, valamint az inokulált levélben komplementálni a helikáz gént nem tartalmazó mutáns vírust. A replikáz gének által közvetített rezisztenciákra általánosan elmondható, hogy szűk védettséget eredményeznek, azaz csupán a legközelebbi rokon vírustörzsek ellen hatékonyak.

A mozgásfehérjegénnel indukált rezisztencia

A vírusok mozgásfehérjéje azok sejtről sejtre történő terjedését teszi lehetővé a fertőzött növényben. A mozgásfehérje mutált változatainak beépítésével számos esetben vírussal szemben ellenálló növényvonalakat állítottak elő. Az ilyen transzgéneket hordozó növények mutatták a legszélesebb, patogéntől származtatott rezisztenciát; azok számos vírustörzzsel, sőt fajjal szemben ellenállónak bizonyultak.

A dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus) mozgásfehérjegénjének mutált szekvenciájával sikeresen váltottak ki ellenállóságot transzformált dohánynövényekben.

A fehérhere mozaik vírus (white clover mosaic potexvirus) mutáns 13 kD méretű fehérjéjének beépítésével olyan dohánynövényeket állítottak elő, melyek nem csupán az eredeti vírusra nézve voltak ellenállóak, hanem két további, a Potexvirus nemzetségbe tartozó, valamint egy Carlavirus nemzetségbe tartozó vírussal szemben is. Szintén több génusz képviselőire terjedt ki a védettség azokban az esetekben, amelyekben burgonyanövényeket transzformáltak burgonya levélsodródás vírus (potato leafroll polerovirus), illetve burgonya X-vírus (potato X potexvirus) módosított mozgásfehérjéivel. Az előbbi esetben a védettség burgonya X-vírusra, valamint burgonya Y-vírusra, míg az utóbbiban egy Potexvirus és két Carlavirus nemzetségbe tartozó vírusra is kiterjedt.

A mozgásfehérjét kódoló vírusgénnel transzformált növényekben ez a fehérje (vagy ennek mutációs változata) elfoglalhatja a plazmodezmákon található kötődési helyeket, ezáltal kompetitív módon gátolhatja a vírus eredetű, funkcióképes mozgásfehérje kötődését, amivel megakadályozza a kórokozó sejtről sejtre történő terjedését. Hordozhat a növénybe épített mozgásfehérjét kódoló gén olyan mutációt is, ami azzal jár, hogy ez a fehérje verseng a normális mozgásfehérjével, ami szintén gátolja a kórokozó terjedését.

A szatellit RNS (sat-RNS) által közvetített rezisztencia

A szatellit RNS-ek olyan kisméretű molekulák, melyek egyes vírustörzsekkel együtt fertőznek. Jellemző rájuk, hogy csak a segítő (helper) vírus jelenlétében replikálódnak. Maga az RNS nem mutat homológiát a segítő vírus genomjával (rövid szakaszoktól eltekintve), és fehérjét nem kódol. A szatellit RNS-ek néhány gazdanövényen módosítják (erősítik vagy gyengítik) a segítő vírus tüneteit. Ebből ered a szatellit RNS-ek felhasználásának lehetősége, de kockázata is.

A szatellit RNS jelenléte sok esetben enyhíti az uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus) fertőzés tüneteit. A szatellit RNS-szekvenciákat kifejező transzgénikus dohánynövények rezisztensek az uborka mozaik vírus, valamint a vele rokonságban álló paradicsom magtalanság vírus (tomato aspermy cucumovirus) fertőzéssel szemben (Harrison et al., 1987). A dohány gyűrűsfoltosság vírus (tobacco ringspot nepovirus) szatellit RNS-szekvenciáit kifejező dohányok ellenállónak bizonyultak a vírusfertőzéssel szemben (Gerlach et al., 1987). Ennek a módszernek a kockázata részben abból ered, hogy előfordulhatnak a szatellit RNS és a segítő vírus olyan kombinációi is, amelyek a tünetek súlyosságát fokozzák. Másrészt a gyenge, illetve a súlyos tüneteket okozó kombinációk gyakran csak néhány nukleotidban különböznek egymástól. Mivel a szatellit RNS gyakran szenved mutációt, fennáll a veszélye annak, hogy a transzgénikus növényben esetleg új, virulensebb törzs keletkezik (Harrison, 1992).

A defektív interferáló (DI) RNS által közvetített rezisztencia

A defektív interferáló (DI) RNS-ek a vírusgenom deléciós származékai. A szatellit RNS-ekhez hasonlóan a DI-RNS-ek is csak a segítő (helper) vírus jelenlétében replikálódnak, nukleotidsorrendjük azonban szinte teljes egészében megegyezik a vírusgenom egyes szakaszaival. A DI-RNS-ek jelenléte gyakran gyengített betegségtüneteket okoz az adott gazdanövényen.

Kollár et al. (1993) új típusú vírusellenállóságot értek el Nicotiana benthamiana növényekben a Cymbidium gyűrűsfoltosság vírus (Cymbidium ringspot tombusvirus) DI RNS-ének beépítésével. A transzgénikus növények genomjába integrálódott vírusszekvenciáról DI-RNS transzkriptumok íródtak át, ami azt eredményezte, hogy a vírussal történt felülfertőzés után teljesen elmaradtak a betegségre egyébként jellemző súlyos tünetek, a csúcsi nekrózis és az azt követő teljes növénypusztulás.

A köpenyfehérje által közvetített rezisztencia mechanizmusa

Ha a lucerna mozaik vírus (alfalfa mosaic alfamovirus) köpenyfehérjéből néhány aminosavat lehasítottak, akkor az így „megcsonkított” fehérje alkalmatlan volt a rezisztencia indukálására a transzgénikus növényekben (van Dun et al., 1988). A dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus) köpenyfehérjegén az AUG transzlációs start kodon nélkül szintén nem közvetített vírusellenállóságot (Powell et al., 1990). Ezekből a megfigyelésekből azt a következtetést vonták le, hogy nem a messenger RNS (mRNS), hanem annak transzlációs terméke, a fehérje felelős a rezisztencia kialakításáért. A köpenyfehérjegén magasabb szintű kifejeződése a rezisztencia magasabb szintű állapotához vezetett (Hemenway et al., 1988; Powell et al., 1990). Újabban azonban egyre több bizo-nyíték utal arra is, hogy a köpenyfehérjegén által transzformált növényekben a rezisztenciát nem mindig a fehérje közvetíti. A burgonya levélsodródás vírussal (potato leafroll polerovirus) szembeni rezisztencia a transzgénikus burgonyavonalakban úgy nyilvánult meg, hogy a fehérjét a növényekben nem sikerült kimutatni. Néhány esetben a köpenyfehérjegén antiszensz orientációban beültetve is védelmet nyújtott (Kawchuk et al., 1991; van der Wilk et al., 1991). Ezek a tanulmányok azt igazolják, hogy a vírus köpenyfehérjegénjei különböző típusú rezisztenciát indukálhatnak a transzgénikus növényekben.

Számos vizsgálat utal arra, hogy a köpenyfehérjegén megnyilvánulása gátolja a fertőzés korai eseményeit. A rezisztencia a dohány mozaik, a lucerna mozaik és a dohány csíkosság (tobacco streak ilarvirus) vírusok esetében megszűnt akkor, ha a fertőzéseket a vírus nukleinsavával és nem a komplett virionokkal végezték (Loesch-Fries et al., 1987; Nelson et al., 1987; van Dun et al., 1988). Ezen megfigyelésekre alapozva azt a következtetést lehetett levonni, hogy a köpenyfehérje által közvetített rezisztencia esetében a fertőzött sejtekben a virionok szétválása (dekapszidáció) gátlódik. A csak nukleinsavat tartalmazó inokulum azért törte át a rezisztenciát, mert ezekben az esetekben a fertőzéshez nem volt szükség a dekapszidációra (Register és Beachy, 1988). Ezzel ellentétben a burgonya X-vírus RNS-ével történő inokulálás nem szüntette meg a transzgénikus növények rezisztenciáját (Hemenway et al., 1988). A fertőzés korai eseményeinek gátlása három módon lehetséges: 1. a vírus nem tudja „levetni” a fehérjeburokját, ezért nem indulhat el a vírusgének transzlációja. Az is elképzelhető, hogy a transzgén által kódolt köpenyfehérje blokkolja azokat a növényi sejtben meglévő receptorokat, amelyekhez a vírus a fertőzés során kötődik; 2. a köpenyfehérjétől megszabadult nukleinsav a transzgénikus növényben termelődött köpenyfehérjével újra beburkolódik (enkapszidálódik), ezáltal nem tud fertőzni; 3. a köpenyfehérje a vírus RNS-replikációját befolyásolja (Baulcombe, 1996).

A legtöbb köpenyfehérjegén által közvetített rezisztencia esetén a fertőzés után a szisztemikus tünetek később jelennek meg, vagy egyáltalán ki sem alakulnak. Ez a vírus sejtről sejtre történő terjedésének, a vírussal inokulált levélből a szállítószövet-rendszerbe történő áramlásának, a nem inokulált levelekbe történő behatolásának vagy ezekben a levelekben a fertőzés kezdetének a gátlásából adódhat (Beachy et al., 1990). Wisniewski et al. (1990) a dohány mozaik vírus (tobacco mosaic tobamovirus) RNS-ével történő fertőzés után összehasonlította a vírus terjedését a transzgénikus és a nem transzgénikus növényekben. A vírus terjedése a fertőzési hely szűk környezetében (1–3 mm) mindkét típusú növény esetében hasonló volt, míg azoktól nagyobb (5–10 mm) távolságokra, illetve más levelekbe a vírus csak a nem transzgénikus növények esetében jutott el. A nem transzgénikus növényben a dohány mozaik vírus részecskék a szállítószövet-rendszerben és a csúcsi szövetekben hét nappal korábban jelentek meg, mint a transzgénikus növényekben. Egyes megfigyelések szerint a köpenyfehérjegénnel transzformált növényekben a víruspartikulumok nem léptek be a szállítószövet-rendszerbe (Cassab és Varner, 1987).

Az RNS által közvetített rezisztencia mechanizmusa

A vírusszekvenciákkal transzformált növényekben fellépő ellenállóság lehet fehérjék vagy RNS által közvetített rezisztencia; az előbbi általában széles spektrumú, több vírus ellen érvényesül, de gyengébb hatékonyságú, az utóbbi a vírusok szűkebb körére terjed ki, ám nagy inokulumtömeg ellen is hatékony (Király és Hornok, 1996a, b). Az RNS közvetítette ellenállóság annak köszönhető, hogy specifikus, a megcélzott vírus RNS-ét érintő degradációs mechanizmus működik a transzgénikus növények sejtjeiben (Baulcombe 1996). Ezt a specificitást áltatában a transzgén nukleinsavsorrendje biztosítja. Újabban azonban olyan eseteket is leírtak, melyekben caulimo- és nepovirusok elleni rezisztencia homológ nukleáris gén (transzgén) hiányában alakult ki.

Feltételezik, hogy az említett citoplazmatikus RNS-degradáló folyamatot rövid, a célszekvenciával komplementer RNS-ek de novo szintézise és anellálása (hibridizációja) váltja ki (Goodwin et al., 1996). Az RNS által közvetített rezisztencia tanulmányozása nagymértékben hozzájárult a transzkripciót követő gén-lecsendesítés (posttranscriptional gene silencing) felfedezéséhez. Ez az adaptív mechanizmus nem csupán az inokulált levélben indukálódik, hanem az egész növényben elterjed, ami valamilyen jelátvivő rendszert feltételez (Voinnet and Baulcombe, 1997). Bár a növényeknek ez az – úgy tűnik – általános, adaptív védekező rendszere mind jobban jellemzett, az abban részt vevő biokémiai folyamatokról ma még keveset tudunk. Azt, hogy a gén-lecsendesítésnek valóban fontos szerepe lehet a vírusok elleni védelemben, az is megerősíti, hogy azok különböző mechanizmusokat fejlesztettek ki a növényi válaszreakció elkerülésé-re. A potyvirusok segítő komponens fehérjéjéről (HCPro), valamint a cucumovirusok 2b fehérjéjéről kimutatták, hogy azok aktívan visszaszorítják a gén-lecsendesítést (Kasschau and Carrington, 1998; Brigneti et al., 1998). E jelenségek vizsgálata ma a növényi molekuláris biológia legintenzívebben kutatott területei közé tartozik.

Ma már nyilvánvaló, hogy nem csak a vírus köpenyfehérjéje közvetítheti a rezisztenciát. 1990 óta növekszik azon ellenálló vonalak száma, amelyek a vírusok nem strukturális génjeit (nem köpenyfehérje-gént) hordozzák és expresszálják. Ilyen sikeresen alkalmazott gének a replikáz enzim és a mozgásfehérje (movement protein) génjei. Ezen túlmenően a vírusgenom számos, fehérjét nem kódoló részével (DI-RNS-ek, szatellit RNS-ek, mutáns, nem transzlálható genomi szekvenciák) sikerült betegség-ellenállóságot kiváltani. Ebből az az általános következtetés vonható le, hogy elméletileg bármely vírus eredetű szekvencia alkalmas arra, hogy valamilyen szintű ellenállóságot váltson ki a transzgénikus növényben (Lomonossoff, 1995).

Egyéb rezisztenciagének

A rezisztenciagének termékei valamilyen módon blokkolják a vírus szaporodását, növényen belüli mozgását, vagy csökkentik patológiai hatásait. Korlátozott eredményekkel járó kísérleteket végeztek abból a célból, hogy ezeket a hatásokat megtervezett módon, mesterségesen (nem természetes rezisztenciagénekkel, ill. vírusgénekkel) váltsák ki (Wilson, 1993). Ezeket a kísérleteket a növényi genomba ültetett gének alapján a következők szerint csoportosítjuk:

  1. Ribozimokat kódoló gének. A ribozimok olyan RNS-molekulák, melyek endonukleáz enzimekhez hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. Képesek egy másik RNS-molekulát specifikusan felismerni, és azt adott helyen elhasítani. Több esetben olyan előre megtervezett ribozimokat ültettek a növényekbe, amelyek egy adott vírus fertőzése esetén, annak RNS-genomját elhasították, gátolva így a vírus replikációját. A módszer hátránya, hogy a ribozim és a vírus nukleinsavsorrendjének szinte tökéletesen egymást kiegészítőnek (komplementernek) kell lennie, így ez a hatás csak a vírusok szűk körére vonatkozhat. A védettség ugyanakkor csak kismértékű, mivel a sejtben gyorsan replikálódó vírus-RNS-ek invázióját a ribozimok csak korláto-zott mértékben tudják közömbösíteni. A tünetek kialakulásának enyhe késését figyelték meg dohány mozaik vírussal (tobacco mosaic tobamovirus) szemben terve-zett ribozimot kifejező dohánynövényeken, amikor azokat híg koncentrációban fertőzték.

  2. Antitesteket kódoló gének. Az antitestek az állati immunrendszer elemei, olyan proteinek, melyek egy másik makromolekulát, annak jellemző részeit (epitópjait) specifikusan felismerik és megkötik. Ha egy növénykórokozó vírus ellen előállított antitestet a növényi sejtbe juttatnak (a növényben expresszáltatják), az nagy valószínűséggel ott is képes lesz az adott vírus megkötésére. Ez a kapcsolódás pedig gátolhatja a kórokozó szaporodását vagy elterjedését. Tavladoraki et al. (1993) ezzel a megoldással alakított ki rezisztenciát a Nicotiana benthamiana növényekben az articsóka tarka fodrosodás vírus (artichoke mottled crinkle tombusvirus) ellen. Mindazonáltal az e területen folyó kutatások még kezdeti stádiumban vannak. A módszer gyakorlati értékét egyelőre megkérdőjelezi az antitestek összeépülésének bizonytalansága és alacsony koncentrációja a növényi citoplazmában.

  3. Antiszensz vírusszekvenciák. Ebben az eljárásban, akárcsak az antitestek növényben történő felhasználása esetében, úgy kívánják gátolni a kórfolyamatot, hogy a vírus makromolekuláit megkötik. Ha egy RNS-genomú vírus cDNS klónjai rendelkezésre állnak, azokat promóter mögé építve, negatív orientációban is integrálni lehet a növény genomjába. Az ilyen, úgynevezett „antiszenz” transzgénekről keletkező transzkriptumok, szekvencia-komplementaritásuk következtében, hibridizálnak a citoplazmában a vírus RNS-kel, ami – valószínűleg többirányú mechanizmusokon keresztül – blokkolja az RNS működését. Azok a kísérletek, amelyeket az uborka mozaik vírus (cucumber mosaic cucumovirus), a burgonya X-vírus (potato X potexvirus) és a dohány rattle vírus (tobacco rattle tobravirus) valamely genomrészletének antiszensz RNS-ével végeztek, csekély eredménnyel jártak. Néhány esetben azonban gyenge védelmet sikerült elérni a vírusfertőzéssel szemben.

  4. „Öngyilkos gének”. Az ebben az eljárásban használt gének rendkívül erős fitotoxinokat kódolnak (például ricin vagy diftéria toxin). Az „öngyilkos” elnevezés onnan ered, hogy e gének mindaddig működésképtelenek, míg egy adott vírus meg nem jelenik a sejtben. Ezeket a toxin géneket ugyanis negatív (antiszensz) orientációban építik be a növénybe, így a róluk átírt RNS-transzkriptum „értelmetlen”. E transzkriptumok azonban tartalmazzák egy adott vírus RNS-polimeráz enzimje promóter régióját is. Vírusfertőzés esetén ez az enzim átírja a toxin-RNS „értelmes” szálát, amelyről azonnal megindul a fehérjeszintézis. A keletkező, erősen toxikus fehérjék pedig az egész sejtet – gyakran a környező szöveti régiókkal együtt – elpusztítják, mielőtt a kórokozó továbbterjedne a növényben. Diftéria toxint és burgonya X-vírus szubgenomi promóter régiót tartalmazó konstrukcióval transzformált növényekben a vírus koncentrációja 1/20-a volt a negatív kontrollnövényekben lévőhöz képest.

Nem növénykórokozó mikroorganizmusok génjeivel indukált rezisztencia

Sok olyan mikroszkopikus gombafaj ismert, amelynek egyedeiben több-kevesebb gyakorisággal találhatunk vírusszerű partikulumokat (virus-like particles, VLP), kettős szálú RNS- (double stranded, dsRNS) genommal. A legtöbb gomba látszólag alkalmazkodott ehhez az állapothoz, mások viszont védekeztek a VLP-k ellen. A Schizosaccharomyces pombe fajból klónozták a pac1 gént, amely dsRNS molekulákat bontani képes RNázt kódol (Iino et al., 1991). Amikor ezt a gént átvitték dohányba, a transzformált növények fokozottan ellenállóvá váltak a paradicsom mozaik vírussal (tomato mosaic tobamovirus) szemben, de az uborka mozaik vírussal és a burgonya Y-vírussal fertőzött növényeken is késleltetve jelentek meg a tünetek (Watanabe et al., 1995). A meglepő védettséget a szerzők azzal magyarázták, hogy az egyszálú növényvírusok szaporodása során kettős szálú replikációs intermedierek is keletkeznek, és az említett gomba eredetű RNáz ezeket támadja meg.

Riboszóma-inaktiváló fehérjék által indukált rezisztencia

Vírusok ellen biztosítanak védelmet a riboszóma-inaktiváló fehérjék (ribosome inactivating proteins, RIP). Közülük a Phytolacca americana fajból származó komponens, a PAP igen hatékony inhibítora számos növényi vírusnak. Az egyes RIP-ek specifitása nagyon eltérő. Amikor a P. americana PAP génjét dohányba vitték, sok növényegyed súlyosan károsodott, másokban viszont csekély mértékű volt a transzgén expressziója, így ezeken nem jelentkeztek látható tünetek. Ez utóbbiak ugyanakkor ellenállóaknak bizonyultak a burgonya X-vírus, a burgonya Y-vírus, valamint az uborka mozaik vírussal szemben (Lodge et al., 1993).

Magasabb rendű állatok génjeivel indukált rezisztencia

Egészen különleges lehetőséget kínálnak a magasabb rendű állatokból származó, növényvírusok ellen védelmet nyújtó gének. Truve et al. (1993) a patkány 2–5A szintetázát kódoló génjével transzformálták a burgonyát, és ezzel szabadföldi körülmények között is megnyilvánuló ellenállóságot értek el a burgonya X-vírussal (potato X potexvirus) szemben. Ismert, hogy a 2–5A szintetáz az emlőssejtek interferon által indukált antivirális védekezési reakciójában vesz részt oly módon, hogy aktiválja a vírus eredetű RNS-molekulák bontását végző RNázt.