9.6.2　抗病转基因植物

植物抗病毒病害基因工程所选用的目的基因主要有病毒的外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、病毒反义RNA基因、病毒卫星RNA和中和抗体等。

1.几丁质酶转基因植物

几丁质酶（chitinase）广泛存在于植物和微生物中，它能降解几丁质。几丁质是许多植物病原真菌细胞壁的主要成分，因而利用几丁质酶转基因植物在防治植物真菌病害中有重要意义。几丁质酶对真菌的抑制作用是通过水解菌丝尖端新合成的几丁质而实现的。

2.植物抗毒素转基因植物

植物抗毒素是植物抵抗病原真菌侵染所产生的有毒性低分子化学物质，目前已从不同的植物中鉴定了200多种植物抗毒素，它们大多数是类黄酮与类萜类物质。病原真菌对非宿主植物抗毒素比较敏感，大量研究表明，抗毒素的产生速度、累积量和植物的抗病性密切相关。将植物抗毒素基因导入植物，可以获得抗真菌病害的转基因植物。

3.复制酶

复制酶（特异性依赖于病毒RNA的RNA聚合酶）是病毒基因组编码的自身复制不可缺少的部分，特异性地合成病毒的正负链RNA。人为切除复制酶活性中心部位核苷酸序列，将缺陷的基因导入植物表达的不稳定蛋白质产物会干扰病毒复制过程中复制酶复合体的形成及功能的发挥，从而使转基因植株表现出抗病性。

4.病毒的外壳蛋白基因

关于病毒外壳蛋白基因抗病毒机理，目前有几种假说。一种假说认为：外壳蛋白基因在植物细胞内表达、积累，当入侵的病毒裸露核酸进入植物细胞后，会立即被这些外壳蛋白重新包裹，从而阻止病毒核酸分子的复制和翻译。另一种假说认为：植物细胞内积累的病毒外壳蛋白会抑制病毒脱除外壳，使病毒核酸分子不能释放出来。然而最近的研究表明，如果病毒外壳蛋白的AUG起始密码缺失，使之不能被翻译，或者将外壳蛋白基因变成反义RNA基因，整合到植物细胞染色体上，则转基因植物有很好的抗性。因此，有人认为抗性机理不是外壳蛋白在起作用，而是外壳蛋白基因转录出RNA后，与入侵病毒RNA之间的相互作用产生抗性。

利用外壳蛋白基因介导的抗病毒性还存在一些问题：①转基因植物对病毒的抗性有局限性，仅限于特定的病毒或密切相关的病毒；②转基因植物大多数只是发病延缓，一般为两周，并非根治；③存在转基因植物表达的外壳蛋白包被新病毒核酸形成新的杂合病毒的危险。