مقاومت به تنشهاي زنده
ترانسفورماسيون ژنتيكي امكان ترانسفورم كردن گياهان براي بهبود مقاومت به حشرات و پاتوژنها را ميسر ساخته است و به سرعت به سمت تجاري شدن پيش مي¬رود. اين پيشرفت¬ها اساس راهكار اقتصاد پايدار و بدون استفاده از مواد شيمايي را براي كنترل آفات و بيماري¬ها تشكيل مي¬دهد. مقاومت به تنش¬هاي زنده تحت عناوين زير بحث شده¬اند.
1-مقاومت به حشرات
2- مقاومت به ويروسها
3- مقاومت به بيماريهاي قارچي و باكتريايي

1- مقاومت به حشرات
پيشرفت در مهندسي گياهان تراريخت براي مقاومت به حشره، از طريق استفاده از ژنهاي پروتئين كنترل كننده Bacillus thuringiensis حاصل شده است. مقاومت به حشره ابتدا در توتون (Vaeck et al. 1987) و گوجه فرنگي (Fischhoff et al. 1987) گزارش شد. امروزه ترانسژن مقاوم به حشره از هر منبعي از جمله گياهي، باكتريايي و يا منابع ديگر مي¬تواند به منظور افزايش سطح مقاومت به حشره، به گياهان منتقل شود. تقريباً 40 ژن متفاوت اهدا كننده مقاومت به حشره، به گياهان زراعي وارد شده است. ژنهاي اهدا كننده مقاومت گياهان به حشره از ميكروارگانيسمها بدست آمده است. ژن Bt از Bacillus thuringiensis، ژن ipt ايزوپنتيل ترانسفراز از Agrobacterium tumefacines، ژن كلسترول اكسيداز از قارچهاي استرپتومايسز و ژن pht از Photorhabdus luminescens. ژنهاي مقاوم از گياهان عالي مي¬تواند به دو گرو تقسيم شود (1) بازدارنده¬هاي پروتئيناز و آميلاز و (2) لكتين¬ها، لكتين گل حسرت (GNA)، لكتين نخود، لكتين برنج و غيره. ژن¬هاي مقاوم با منشاء حيواني بازدارنده¬هاي پروتئيناز سرين از پستانداران و كرم شاخدار توتون (Manduca sexta) مي¬باشد.

1-1- ژنهاي مقاوم از ميكروارگانيسمها
ژن توكسين Bt : Bacillus thuringiensis (Bt) باكتري حشره¬كشي است كه يك ضد پرتئين توليد مي¬كند. ژن¬هاي Bt، توكسين Bt را كد مي¬كنند، كه داراي طيف وسيعي از فعاليت حشره¬كشي مي¬باشند. اكثر توكسين¬هاي Bt بر عليه لاروهاي بال پولك داران فعال هستند، اما بعضي ها ويژه حشرات راسته دو بالان و قاب بالان هستند. عامل سميت حشره¬هاي Bt يك پروتئين بزرگ مي¬باشد. توكسين¬ها به صورت پروتئين¬هاي كريستالي سيكما توكسين (δ-endotoxins) در درون باكتري در خلال اسپورزايي تجمع مي¬يابند. اين پروتئين¬ها بعد از آلوده كردن حشره حساس، به فرم فعال در مي¬آيند و در نتيجه با اختلال در انتقال يون باعث مرگ حشره مي¬شوند. چندين ژن كه توكسين¬هاي مؤثر بر بال پولك داران را توليد مي¬نمايند، جداسازي شده¬اند. يكي از اين ژن¬ها كه متعلق به B. thuringinesis زير گونه Kurstaki HD-1 مي¬باشد. ژن¬هاي شيمري B. thuringinesis kurstaki داراي پروموتور s35 ويروس CaMV و يك توالي كد كننده براي يك پروتئين تغيير يافته كوتاهتر و فعال همانند ژن كامل، سنتز شده و در گياهان گوجه فرنگي بيان شده¬اند (Fischhoff et al. 1987) مقدار پرتئين حشره¬كش در اين گياهان براي كشتن لاروهاي Manduca sexta، Heliothis virescens، Heliothis zea كافي بود. بررسي نتاج گياهان تراريخت نشان داد كه ژن B. thuringinesis kurstaki به صورت يك ژن غالب مندلي تفكيك مي¬يابد. ژن سمي ديگر از B. Thuringinesis، نژاد Berlkiner 1715 ،كلون شده است. اين ژن يك پرتئين Bt2، 1155 آمينو اسيدي را توليد مي¬نمايد. آناليز سطح بيان يك ژن شيمري مبتني بر Bt2 در گياهان توتون نشان داد كه كيفيت سم و فعاليت حشره¬كشي آن با هم ارتباط دارند (Veack et al. 1987). گياهان توتون تراريخت در برابر تغذيه لاروهاي Manduca sexta محافظت گرديدند. سم Bt براي حشرات مفيد، پستانداران و انسان مضر نيست. اين ژن به صورت يك ژن غالب منفرد تفرق مي¬يابد.
نژادهاي Bt داراي تنوع گسترده¬اي از ژن¬هاي كد كننده اندوتوكسين سيكما (δ-endotoxins) مي¬باشند. گزارشات مربوط به كلون كردن و تعيين توالي اولين ژن كد كننده پرتئين حشره¬كش در سال 1981 منتشر گرديد. تا كنون بيش از 100 توالي ژن پرتئين كريستالي انتشار يافته است. هريك از پروتئين¬هاي كريستالي طيف فعاليت خاصي دارد. بعنوان مثال، پروتئين Cry1Ab در برابر كرم ساقه خوار اروپايي ذرت شديداً فعال است و در هيبريدهاي ذرت Bt كنوني مورد استفاده قرار مي¬گيرد. پرتئين Cry1Ab براي لاروهاي كرم گياهچه توتون و كرم غوزه پنبه شديداً سمي است و در واريته¬هاي پنبه Bt بيان مي¬شود و اين گياهان را در برابر سوسك كلورادوي سيب زميني حفاظت مي¬نمايد.
سيكما- اندوكسين¬هاي Bt به هر دو صورت (اندازه كامل) و (كوتاه شده) به گياهان انتقال داده شده¬اند و مقاومت تائيد شدهاي را در برابر توتون (M.sexta)، آفات گوجه فرنگي Heliothis ( virescens و Helicovera zea) و آفات سيب زميني (Phthorimeae operculella) بوجود آورده¬اند. اولين گياهاني كه توليد شدند، قادر به سنتز پروتوكسين (Protoxin) كامل بودند، اما به دليل بيان ضعيف ژن مقادير كمي دلتا توكسين توليد مي¬شد كه حاصل آن عدم بروز مقاومت و يا مقاومت اندك بود. پيشرفتهاي بيشتر، سرانجام منجر به مطلوب شدن بيان ژن cry در گياهان شد. چند سالي است كه اولين نسل گياهان حشره¬كش براي مقاصد تجاري وارد بازار شده است.

1-2- ژن¬هاي مقاومت منشاء گرفته از ميكروارگانيزم¬هاي ديگر
پروتئين كلسترول اكسيداز (Co) موجود در كشت فيلتر شده Sterptomyces بر لارو شپشك غوزه اثر سميت حاد دارد. اين ژن به گياهان توتون منتقل گرديده است. ژن ايزوپنتيل ترانسفراز (ipt) Agrobacterium tumefaciens يك آنزيم كليدي در مسير بيوسنتز سيتوكينين كد مي¬نمايد. بيان ipt در توتون، گوجه فرنگي توسط يك پروموتور القاء شونده توسط زخم (wound inducible promoter) سبب كاهش تغذيه كرم شاخدار توتون (M. sexta) از برگ¬ها و كاهش بقاي شته سبز هلو شده است.

1-3- ژن¬هاي مقاومت از گياهان عالي
همچنانكه سموم Bt با موفقيت به درون گياهان مهندسي مي¬شوند، تلاش¬هايي نيز در جهت كشف ژنهاي سموم حشره¬كش غير Bt صورت مي¬گيرد. تعدادي از پروتئين¬هاي حشره¬كش غير Bt در احتياجات غذايي حشرات مداخله مي¬نمايند. دو گروه عمده از ژنهاي با منشاء گياهي وجود دارد كه براي ايجاد مقاومت به حشرات در گياهان زراعي از طريق به تاخير انداختن رشد و نمو حشره مورد استفاده قرار مي¬گيرند.

1-3-1- بازدارندههاي پروتئيناز (Proteinase inhibitors)
از سال 1938 مشخص شده است كه گياهان داراي پپتيدهايي هستند كه به عنوان بازدارنده¬هاي پروتئيناز عمل (PIPs) مي¬نمايند. پروتئينازهاي مختلف عبارتنداز پروتئينازهاي سرين، سيستئين، آسپارتيك و متالو. پروتئينازها آزاد شدن اسيدهاي آمينه از پروتئين جيره غذايي را كاتاليز مي¬نمايند، و به صورت مواد مغذي ضروري براي رشد و نمو حشرات را تامين مي¬نمايند. بازدارنده¬هاي پروتئيناز با مداخله در عمل آنزيمهاي هضمي حشره، آن را از مواد مغذي ضروري محروم مي¬سازند. به دو نمونه از ژن بازدارنده پروتئيناز در ذيل به آنها اشاره شده است:

الف) بازدارنده ترپسين لوبيا چشم بلبلي (CpTI) (Cowpea trypsin inhibitor gene)
CpTI كه در لوبيا چشم بلبلي (Vigna unguiculata) يافت مي¬شود، فعالترين بازدارنده¬اي است كه تاكنون شناسايي شده است. اين ژن بازدارنده مواد آنتي متابوليتي توليد مي¬نمايد كه سبب محافظت در برابر سوسك ( Callosobruchus maculates)كه يك آفت انباري اصلي است، مي¬شود. علاوه بر اين، اين ژن همچنين براي حشرات متعددي از خانواده بال پولكداران (Heliothis virescens)، ( Manduca sexta) قاب بالان (Callosobruchus، Antonomous grandis) و راست بالان (Locusta migratoria) مضر است، اما براي پستانداران بيضر مي¬باشد. ژن CpTI كلون شده و ساختارهاي حاوي پروموتور S35 ويروس CaMV و يك كلون cDNA با طول كامل bp550 از آن براي تراريخت نمودن ديسكهاي برگي توتون مورد استفاده قرار گرفت. آزمايش سنجي براي فعاليت حشره¬كشي گياهان توتون تراريخت با كرم غوزه پنبه (Heliothis zea) انجام شد. بقاء حشره و ميزان خسارت وارده به گياه، در گياهان تراريخت در مقايسه با گياهان شاهد، بطور واضحي كاهش يافت.

ب) بازدارنده آلفا – آميلاز (α-amylase inhibitor)
سه ژن بازدارنده آلفا- آميلاز در توتون بيان شده¬اند، اما تاكيد اصلي بر روي انتقال ژن بازدارنده آلفا – آميلاز (AI-Pv) α جدا سازي شده از لوبيا ( Phaseolus vulgaris) بوده است. اين ژن بر عليه Zabrotes subfaciatus و Callosobruchus chinesis عمل مي¬نمايد. اين پروتئين بازدارنده آلفا- آميلاز، تغذيه لاروي را در بخش مياني لوله گوارش را بلوكه مي¬نمايد. لوله گوارش لارو يك آنزيم آلفا-آميلاز ترشح مي¬كند كه نشاسته را هضم مي¬نمايد. با اضافه كردن يك پروتئين، كه آلفا- آميلاز روده حشرات را متوقف نمايد، شپشه دچار گرسنگي شده و مي¬ميرد.

1-3-2- لكتين¬ها (Lectins)
لكتين¬ها خانواده بزرگ ديگري از پروتئين¬ها هستند كه مي¬توانند بعنوان سموم ضد حشره براي مهندسي ژنتيك مقاومت به حشرات مورد استفاده قرار گيرد. لكتين¬ها گليكوپروتئينهاي گياهي هستند. توجهات اخير بطور عمده بر روي لكتين Galanthus nivalis كه به GNA نيز معروف است، متمركز شده است، زيرا كه فعاليت ضد شته از خود نشان مي¬دهد. ژن اين پروتئين، با موفقيت در مطالعات مهندسي ژنتيك مورد استفاده قرار گرفته و در گونه¬هاي گياهي مختلفي همچون سيب زميني، و گوجه فرنگي بيان شده است. آزمونهاي آزمايشگاهي با سيب زميني تغيير يافته نشان داد كه GNA، مرگ و مير را افزايش نمي¬دهد، اما سبب كاهش قابل ملاحظه¬اي در باروري مي¬شود. يك ويژگي مهم اين پرتئين اين است كه بر عليه حشرات مكننده و نفوذ كننده نيز عمل مي¬نمايد. با اين وجود، يك عيب آن اين است كه اين پرتئين زماني خوب عمل مي¬كند كه به مقادير فراواني بلعيده شود، يعني زمانيكه حشره در معرض مقادير ميكروگرمي اين پروتئين در آزمايشات زيست سنجي در جيره غذايي قرار داده مي¬شود. بنابراين، اگر چه كه چند ژن كد كننده لكتين (آگلوتينين جنين گندم و لكتين برنج ) در گياهان تراريخت بيان شده¬اند، ولي تاثير حشره¬كشي آنها بسيار كمتر از آن است كه مؤثر واقع شوند.

1-4- ژنهاي مقاومت از حيوانات
ژنهاي مقاومت مورد نظر ترجيحاً بازدارنده¬هاي پروتئيناز سرين از پستانداران و كرم شاخدار توتون Manduca sexta مي¬باشد. بر اساس غربالگري در اين¬ويترو بازدارندگي از پروتئوليز توسط عصاره¬هاي تعدادي از لاروهاي بال پولك¬داران، بازدارنده ترپسين پانكراسي بواين (BPTI)، آلفا- آنتي ترپسين (α.AT) و بازدارنده اسپلين (SI)، بعنوان پروتئين¬هاي اميد بخش مقاومت به حشرات شناسايي و به تعدادي از گياهان منتقل گرديده¬اند. معذالك نتايج اوليه بر روي بيد سيب زميني در گياهان سيب زميني تراريخت، چندان رضايتبخش نيست. اما بازدارنده¬هاي پروتئيناز گرفته شده از Manduca sexta يعني آنتي كيميو ترپسين (Anti-chymiotrypsin) و آنتي الاستاز (Anti- elastase) بيان شده در پنبه و كتيناز (Chitinase) در توتون، توليد مثل را به ترتيتب در Bemisia tabaci و Heliothis virescens كاهش دادند، تعدادي از ژنهاي عامل مقاومت به حشرات كه براي توليد گياهان تراريخت مورد استفاده قرار گرفته¬اند.

2- مقاومت به ويروس
به دليل اندازه نسبتاً كوچك ژنوم ويروس¬هاي گياهي، توسعه راهكارهاي مولكولي براي كنترل بيماريهاي ويروسي گياهي به طور خاص موفق بوده است. راهكارهاي مختلفي براي استفاده از تكنولوژي مولكولي به منظور تلفيق يا ايجاد فاكتورهاي مقاومتي جديد در سيستمهاي ويروسي گياهان وجود دارد. روال كار به اين نحو است كه¬آن دسته از محصولات ژن يا ژنهاي ويروسي شناسايي شوند كه وقتي در زمان نامناسب يا با مقدار نادرست وجود دارند، با كاركردهاي نرمال فرايند آلودگي مداخله نموده و مانع از پيشرفت بيماري شوند.

2-1- حفاظت متقاطع به واسطه پروتئين پوششي
مفهوم حفاظت متقاطع به توانايي يك ويروس براي جلوگيري يا بازدارندگي اثر رقابتي ويروس ديگر اطلاق مي¬شود. اگر نژاد حساس از يك گياه زراعي با نژاد ملايمي از يك ويروس تلقيح شود، نژاد حساس گياه زراعي نسبت به نژادهاي بيماريزاتر ويروس مقاوم مي¬شود. براي اولين بار پاول آبل و همكاران (1986) نشان دادند كه توتون تراريخت بيان كننده پروتئين پوششي ويروس موزائيك توتون (TMV) مقاومتي شبيه به مقاومتي كه در حفاظت متقاطع به واسطه ويروس اتفاق مي¬افتد، نشان مي¬دهد. از آن زمان به بعد، تعدادي از ژنهاي پوشش پروتئيني از گروههاي ويروسي متفاوت پيدا شده¬اند كه وقتي در گياهان تراريخت بيان مي¬شوند، مقاومت ايجاد مي¬كنند. مقاومت به واسطه پروتئين پوششي در صورت كاهش تعداد مناطق آلودگي روي برگهاي تلقيح شده عمل مي¬كند، بيانگر اين كه يك مرحله اوليه در سيكل زندگي ويروس مختل شده است.
مطالعات نشان داده است كه حفاظت متقاطع TMV ممكن است از پروتئين پوششي ويروس محافظت كننده ناشي شود كه مانع از حذف پوشش از RNAهاي ويروس رقيب مي¬شود. اكثر سيستمهايي كه در آنها مقاومت به واسطه پروتئين پوششي گزارش شده است، بر عليه ويروسهاي RNAاي پلاس- سنس با يك پروتئين كپسيد بوده است. اين راهكار در چند محصول زراعي از قبيل توتون، گوجه فرنگي، سيب زميني، يونجه، هندوانه، كدو، برنج، ذرت و غيره استفاده شده است .
يك ويروس رشته منفي مهم، ويروس پژمردگي لكه¬اي گوجه فرنگي (Nucleocapsid protein) پيوند خورده است. اين پرتئين در بسته¬بندي RNA ويروسي و همچنين در تنظيم مراحل رونويسي تا همانندسازي در طي سيكل آلودگي، فعاليت مي¬نمايد. با استفاده از اين روش گياهان تراريخت در توتون و گوجه فرنگي توليد شده¬اند.

2-2- مقاومت به واسطه پروتئين غير ساختماني (Non-structural protein mediated resistance)
ويروس¬ها، پروتئينهاي غير ساختماني را كد مي¬كنند كه براي همانند سازي ضروري مي¬باشند. اخيراً تعدادي از اين پروتئينهاي غيرساختماني رپليكاز (Replicase) كشف شده است كه وقتي در گياهان تراريخت بيان مي¬شوند، درجات بالايي از مقاومت به آلودگي ويروس را ايجاد مي¬نمايند. گلمبوسكي (Golemboski) و همكاران در سال 1990، براي اولين بار اين پديده را به بيان چهارچوب قرائت باز 54 كيلو دالتوني ويروس TMV در توتون تراريخت نشان دادند. توتون تراريخت مقاوم به قهوه¬اي شدن زودرس (PEBV) و سيب زميني مقاوم به ويروس x (PVX) توليد شد.

2-3- مقاومت به واسطه سنس (sense) و آنتي سنس (Antisense)
استراتژي ديگر الگو گرفته از پاتوژن كه براي كنترل ويروس¬هاي گياهي مورد بررسي قرار گرفته است، بيان ترانسژن آنتي سنس و جديداً قطعات سنس RNAهاي ويروسي مي¬باشد. اساس اين راهكار، اتصال RNAي ويروسي با توالي هاي RNA مكملي است كه توسط گياه بيان مي¬شوند. جفت شدن نامناسب RNA-RNA، از در دسترس بودن RNA ويروسي براي همانند سازي و بيان ژن، ممانعت مي¬نمايد. بنابراين ساختارهاي آنتي سنس و سنس مي¬توانند براي بلوكه كردن مراحل اوليه مهم كه در ايجاد آلودگي ويروسي مهم هستند، مورد استفاده قرار گيرند. حفاظت آنتي سنس، در توتون كه RNAي مكمل پروتئين پوششي ويروس را بيان مي¬كند نشان داده شده است.

2-4- حفاظت با RNAي ماهواره¬اي (Satellite RNA protection)
RNAهاي ماهواره¬اي، گروهي از RNAهاي تك رشته¬اي كوچك (تقريباً 300 نوكلئوتيد) هستند كه براي همانندسازي و بسته¬بندي ويريوني به منظور ايجاد آلودگي در جاي ديگر، به يك ويروس هم دست (Virus Helper) وابسته مي¬باشند. بنابراين RNAي ماهواره¬اي براي تكثير و انتقال به ويروس وابسته است، اگرچه وابسته به ژنوم ويروس نيست. اين گونه RNA ماهواره¬اي با چندين ويروس ديگر مرتبط هستند. تعدادي از RNAي ماهواره¬اي تكثير و علايم ويروس هم¬دست خود را تعديل مي¬نمايند. بسته به RNAي ماهواره¬اي مرتبط، طيف تغيير در ايجاد علايم از نكروز شديد تا كم اثر شدن كامل آن مي¬باشد. بنابراين RNAهاي ماهواره¬اي كه علايم را تقليل مي¬دهند مي¬توانند بطور بالقوه براي كاهش شدت بيماري ويروس ياريگر مورد استفاده قرار گيرند. بدين جهت، كاربرد آن در گياهان تراريخت براي ايجاد مقاومت در گياهان زراعي از جايگاه مهمي برخوردار گرديده است. تاين و همكاران (1987) و تاين و گوسوي (1991) نشان دادند كه تلقيح عمدي يك نژاد ملايم ويروس موزائيك خيار (CMV) حاوي يك RNAي ماهواره¬اي تقليل دهنده علائم، گياهان توتون، فلفل، گوجه فرنگي و خيار را بطور موفقيت آميزي در برابر يك نژاد بيماريزاي CMV محافظت نمود و ميزان خسارت را كاهش داد.
تاين و گوسوي (1991) گزارش كردند كه 121 گياه گوجه فرنگي تراريخت بيان كننده يك RNAي ماهواره¬اي تقليل دهنده علائم CMV، در مقايسه با گياهاني كه يك نژاد قوي CMV به آنها تزريق شد، 50% عملكرد بيشتري توليد كردند. اين راهكار مربوط به آن دسته از سيستم¬هاي ويروسي است كه داراي RNAي ماهواره¬اي تقليل دهنده هستند. كلن و همكاران (1997)، فلفل¬هاي قرمزي (Capsicum annum) توليد كردند كه RNAي ماهواره¬اي CMV را بيان مي¬نمودند. كاهش علائم آلودگي ويروسي در نتاج اين گياهان، پس از تلقيح با نژادهاي CMV-Y يا CMV-Korea، تائيد گرديد.

3- مقاومت به بيماري
تا كنون تعداد زيادي از ژن¬هاي پاسخ دفاعي گياهان كه پروتئين¬هاي ضد ميكروبي را كد مي¬نمايند، كلون شده¬اند. اكثر اين ژن¬ها در پاسخ به آلودگي و يا در مواجهه با ماكرومولكول¬هاي ميكروبي در سطح نسخه¬برداري فعال مي¬شوند. فراورده¬هاي ژن¬هاي پاسخ دفاعي مي¬تواند شامل (1) آنزيم¬هاي هيدروليتيك نظير كتيناز، 1,3,β-D glucanase و ديگر پروتئين¬هاي مرتبط با بيماريزايي (PR) (pathogenesis related protein)، (2) پروتئين¬هاي غيرفعال كننده ريبوزوم (RIPs)، (3) پروتئين¬هاي ضد قارچ ( AFPs)، (4) آنزيم¬هاي بيوسنتزي براي توليد فيتوالكسين هاي ضد ميكروبي، (5) فنوليكهاي متصل به ديواره، اسموتين¬ها (osmotins)، تيونين¬ها(thionins) و (6) پراكسيد هيدروژن، باشد.

3-1- پروتئينهاي مرتبط با پاتوژن
اين پروتئين¬ها داراي وزن مولكولي كم بوده و به مقادير قابل توجهي در بافت¬هاي گياهي آلوده تجمع مي¬يابند. گروه¬هاي اصلي پروتئين¬هاي PR عبارتنداز PR-1، PR-2 ( 1و3- بتا گلوكاناز)، PR-3 (كيتينازها)، PR-4 (شبه Heveine) و PR-5 (اسموتين و شبه تائوماتين) در توتون. براي ايجاد مقاومت به پاتوژن¬ها در گياهان زراعي از توانايي آنزيم¬هاي هيدروليزكننده در شكستن كيتين و گلوكان ديواره سلولي قارچهاي پاتوژن استفاده شده است.
ژن¬هاي كيتيناز متعددي از گياهان جداسازي شده و توصيف گرديده¬اند. اولين گزارش در توتون بود كه يك ژن كيتيناز باكتريايي بدست آمده از باكتري خاكزي Serratina marcescens، بطور پايدار تلفيق و در برگهاي توتون بيان گرديد (Jones et al. 1988). يك ژن كيتيناز اصلي از Phaseolus vulgaris تحت كنترل پروموتور ساختماني قوي s35 ويروس CaMV، بطور ساختماني و به مقدار زياد در گياهان تراريخت توتون و Brassica napus بيان شد (Broglie et al. 1991). اين بيان، منجر به حفاظت قابل ملاحظه گياهان از قارچ پاتوژن Rhizoctonia solani گرديد كه باعث مرگ گياهچه پس از جوانه زني مي¬شود. در مورد B.napus، اگر چه حفاظت مدنظر به صورت تاخيري بود تا ممانعت كامل از بروز علائم، با اين حال نتايج بدست آمده نشان داد كه سطح حفاظت به اندازهاي هست كه از اهميت افتصادي در شرايط مزرعه برخوردار باشد.
هيچ گزارشي در مورد افزايش مقاومت ناشي از بيان ژن 1-3-β-D-glucanase به تنهايي در گياهان تراريخت وجود ندارد، اما ژن گلوكاناز وقتيكه با كيتيناز همراه مي¬شود، مقاومت به قارچ را در توتون، گوجه فرنگي و هويج نشان مي¬دهد.

3-2- پروتئين¬هاي ضد ميكروبي (Anti-microbial proteins)
گياهان و ديگر موجودات ممكن است داراي پروتئين¬هاي ضدميكروبي باشند كه ضرورتاً در ارتباط با پاسخ دفاعي القا شده نيستند، اما وجود اين پروتئين¬ها سبب بروز مقاومت به پاتوژن¬ها مي¬شود.اين پروتئين¬ها شامل پروتئين¬هاي غيرفعال كننده ريبوزوم (RIPs)، پروتئين¬هاي غني از سيستئين مانند لكتين¬ها، دفنسين¬ها، تيونين¬ها، ليزوزايم، بازدارنده¬هاي پلي گالاكتوروناز و غيره مي¬باشد. گياهان تراريخت مقاوم به پاتوژن¬ها در گونه¬هاي متعددي توليد شده¬اند.

3-3- فيتوالكسين¬ها
فيتوالكسن¬ها، متابوليت¬هاي ثانويه¬اي با وزن مولكولي كم و با فعاليت ضد ميكروبي هستند كه توسط گياهان در پاسخ به يك آلودگي سنتز مي¬شوند و در مقاومت گياهان به بيماري سهيم مي¬باشند. در طي آلودگي، فيتوالكسين¬ها ذخيره شده ( معمولاً در سلول يا اندامك¬هاي خاص ولي به فرم كانژوگه غيرفعال وجود دارند) به جنبش در آمده و همزمان ژن¬هاي مسيرهاي بيوسنتزي آنها فعال مي¬شوند و سنتز فيتوالكسين¬هاي بيشتري شروع مي¬گردد. رسوراتزول (Resveratoral) يكي از معمول¬ترين استيلبن¬ها (Stilbene) (فيتوالكسين¬ها) است كه در بعضي از گونه¬ها سنتز مي¬شود. آنزيم اصلي در سنتز رسوراتزول، آنزيم رسوراترول سنتاز (Resveratrol synthase) است كه غالباً به استيلبن سنتاز (Stilbene synthase) معروف مي¬باشد.
هين و همكاران (1990) نشان دادند كه انتقال يك ژن استيلبن سنتاز (STS) از بادام زميني به توتون سبب توليد مقادير قابل اندازه¬گيري از رسوراترول استيلبني بادام زميني در توتون مي¬شود و اثر سميت ضدقارچي رسوراترول در گياهان را اثبات نمودند. ژن STS به برنج و Brassica napus نيز منتقل شده است.

3-4- دستورزي ژن¬هاي مقاومت به بيماري
تلاش¬ها در زمينه جداسازي ژن¬هاي مقاومت به بيماري، به لطف توسعه روش¬هاي كلونينگ مبتني بر نقشه وعلامتگذاري ژن در چند سال گذشته به پيشرفت قابل توجهي نائل گرديده است. ژن HM1 ذرت، كه مقاومت به Cochliobulus carbonum اعطا مي¬كند با استفاده از علامت¬گذاري ترانسپوزون (transposon tagging) كلون شده است (Johal and Briggs 1992). اين ژن آنزيم HC- توكسين رودكتاز (HC-toxin reductase) وابسته به NADPH را كد مي¬نمايد كه سم قارچي HC را غيرفعال مي¬سازد. ژن¬هاي مقاومت نظير RPs2 و RPM1 از آرابيدوپسيس، Pto،Cf9، Cf4 و Cf2 از گوجه فرنگي، ژنN توتون، L16 كتان و Xa21 برنج كلون شده¬اند. تعدادي از ژن¬هاي غيربيماريزا شامل Avr9، Avr4 و غيره نيز كلون گرديده¬اند.
انتقال ژن مقاومت (R) از يك واريته گياهي مقاوم به يك پاتوژن خاص به واريته حساس، يك راهكار اصلاحي است. مارتين و همكاران (1993)، گياهان گوجه فرنگي با ژن مقاومت Pto توليد نمودند كه به seudomonas syringae pv. tomato مقاومت ايجاد مي¬نمايد. گياهان توتون تراريخت براي Pto، به Pseudomonas syringae pv. tabaci بيان كننده avrPto مقاوم شدند. ژن Xa21 برنج به بيش از 30نژاد مختلف باكتري Xanthomonas oryzae عامل بادزدگي برگ برنج مقاومت ايجاد مي¬نمايد. سانگ (Song) و همكاران (1995) گياهان تراريخت برنج مقاوم به Xanthomonas بيان كننده avrX21 را توليد نمودند.

مقاومت به تنش¬هاي غيرزنده
تقريباً تمام تنش¬هاي غيرزنده نظير خشكي، سرما و شرايط قليايي اثر منفي بر رشد داشته و سبب القاء پيري، مرگ سلولي و يا كاهش عملكرد گياه مي¬شوند. تعدادي از تنش¬هاي غيرزنده همچون خشكي، شوري و دماي خيلي بالا و يا خيلي پائين دراي پيامد مشتركي يعني كمبود آب سلولي و يا تنش اسمزي مي¬باشد. از اين¬رو، پاسخ گياهان به كمبود آب، سنتز و تجمع تركيباتي با وزن مولكولي كم بنام حفاظت كننده¬هاي اسمزي (Osmoprotectants) است. اين حفاظت كننده¬هاي اسمزي، پتانسيل اسمزي درون سلول¬ها را كاهش داده و به حفظ تورژسانس سلولي كمك مي¬نمايند. محلول¬هاي سازگار شامل گروه متنوعي از تركيبات متعددي از قبيل يونهاي غيرآلي، يونهاي آلي، كربوهيدراتهاي محلول شامل پلي ئولها (Polyols) ( قندها، الكلها)، اسيدهاي آمينه (پرولين) و تركيبات آمونيوم چهارگانه نظير گلايسين بتائين را در بر مي¬گيرند. چندين ژن گياهي كه آنزيم¬هاي كليدي مسيرهاي بيوسنتزي اسموليت¬هايي همچون الكلها، قندها، گلايسين بتائين و پرولين را كد مي¬نمايند كلون شده¬اند.
همبستگي شديدي بين تجمع پرولين با تحمل به شرايط تنش خشكي و شوري گزارش شده است. گاما- پيرولين- 5- كربوكسيلات سنتتاز (P5CS) (γ-pyrroline-5- carboxylate synthethase)، آنزيم محدود كننده سنتز پرولين است. گياهان توتون تراريخت با آنزيم P5CS توليد شدند كه بيان بالايي از اين آنزيم و 18-10 برابر پرولين بيشتر را نشان دادند. افزايش غلظت پرولين با افزايش رشد در شرايط خشكي و شوري همبستگي داشت (Kishore et al. 1995). توانايي سنتز و تجمع گلايسين بتائين يكي از قابليت¬هاي گسترده بازدانگان است كه در تحمل به خشكي و شوري نقش دارد. سنتز گلايسين بتائين در گياهان توسط اكسيداسيون دو مرحله¬اي كولين (Choline) از طريق بتائين آلدئيد ( ماده واسط) صورت مي¬گيرد. اين واكنش توسط كولين مونواكسيژناز (CMO) (Choline monooxygenase) و بتائين آلدئيد دهيدروژناز (BADH) كاتاليز مي¬شود. گياهان تراريخت توتون، آرابيدوپسيس و برنج با BADH، افزايش مقاومت به شوري را نشان دادند. يك ژن باكتريايي E.coli بنام mt1D كه در بيوسنتز مانيتول سهيم است به توتون انتقال داده شد و گياهان تراريخت توليد كننده مانيتول، ارتفاع ساقه بيشتر و انشعابات ريشه¬اي جديد و طويل¬تري داشتند، در حاليكه ريشه¬هاي گياهان شاهد قهوه¬اي شده و طويل شدن يا منشعب شدن در آنها رخ نداد. اگرچه بهبود مقاومت در حدي نبود كه قابل كاربرد در كشاورزي باشد، ولي اين اولين مثال از يك گياه تراريخت با ژن ميكروبي بود كه مقاومت بيشتري را به تنش¬هاي اسمزي نشان داد ( Traczynski et al. 1993). تغيير ديگري در مقاومت به تنش اسمزي، در گياهان توتون مهندسي شده براي بيان يك ژن باكتريايي كه در بيوسنتز فروكتان (Fructan) نقش دارد، گزارش شده است (Pilons-Smith et al. 1995). گياهان تراريخت ذخيره كننده فروكتان، وقتي¬كه با تنش خشكي با استفاده ار 10% PEG در كشت هيدروپونيك مواجه گرديدند، سرعت رشد سريعتري را نشان دادند. تنش اسمزي، تجمع مجموعه¬اي از پروتئينهاي با وزن مولكولي كم بنام پروتئين¬هاي محافظ (Dress proteins) نظير LEAها را در بافت¬هاي گياهي تحريك مي¬نمايد. يك ژن lea از جو بنام HVAI حفاظت از تنش را در برنج تراريخت نشان داد (Xu et al. 1996).

مقاومت به علفكش
كاربرد علفكش¬ها براي كنترل علفهاي هرز در كشاورزي مدرن نقش بسزايي دارد. تلاش¬هاي زيادي در چندين آزمايشگاه براي مهندسي گياهان مقاوم به علفكش صورت گرفته است. در مقاومتي كه توسط يك ژن كنترل مي¬شود پيشرفت حاصل شده است. براي ايجاد گياهان مقاوم به علفكش سه راهكار مورد استفاده قرار گرفته است: (1) توليد بيش از حد هدف بيوشيميايي حساس به علفكش، (2) تغيير ساختماني هدف بيوشيمايي بطوري كه منجر به كاهش اثر گذاري علفكش شود و (3) سميت زدايي و تجزيه علفكش قبل از رسيدن آن به هدف بيوشيميايي درون سلول گياهي.
مقاومت به علفكش¬هاي گليفوسيت و سولفونيل اوره، با استفاده از ژن¬هاي كد كننده آنزيم¬هاي هدف جهش يافته، به ترتيب براي 5- انول پيروويل شيكيمات- 3 – فسفات سنتتاز (EPSPS) و استولاكتات سنتاز (ALS) بدست آمده است. اين دو آنزيم در مسيرهاي بيوسنتز اسيدهاي آمينه فعاليت مي¬نمايند. مقاومت به گليفوسيت با استفاده از ژن gox كه علفكش را خنثي مي¬نمايد، ايجاد شده است. اين ژن از يك نژاد باكتريايي آكروموباكتر جداسازي گرديده است. گياهان مقاوم به گليفوسينات آمونيوم با استفاده از ژن¬هاي باكتريايي كد كننده فسفينوتريسين استيل ترانسفراز (PAT) كه فسفينوتريسين را به فرم استيله تبديل مي¬نمايد، توليد شده¬اند.
گياهان تراريخت مقاوم به علفكش¬هاي متعددي نظير فسفينوتريسين (بيالوفوس)، گليفوسيت، سولفونيل اوره، ايميدازولينونها، بروموكسنيل، آترازين، توفوردي، ستوكسيديم و غيره در گونه¬هاي مختلفي از گياهان زراعي، سبزيجات و گياهان زينتي و باغي توليد گرديده است. گياهان تراريخت مقاوم به علفكش در گياهان زراعي متعددي گزارش شده¬اند، اما در پنبه، كتان، كلزا، ذرت و سويا، اين گياهان تا به حال براي كشت وكار در سطح تجاري توليد شده¬اند و اين فهرست به سرعت در حال گسترش است. گياهان زراعي تراريخت مقاوم به علفكش، 55% از سطح جهاني در حدود 8/12 ميليون هكتار، تحت پوشش گياهان تراريخت را در سال 1997 به خود اختصاص داده بودند. بخش عمده اين سطح 55 درصدي به سوياي مقاوم به علفكش (40%) و كلزا (10%) اختصاص داشت و سهم پنبه و ذرت به ترتيب 3% و 2% بود (James 1997).

توليد گياهان تراريخت براي بهبود كيفيت
1) گياهان تراريخت براي بهبود كيفيت انباري
اولين موفقيت فروش تجاري يك فراورده غذايي، براي گوجه فرنگي تراريخت فلاور ساور با تاخير در رسيدگي ميوه بود كه توسط شركت كالژن ايالات متحده آمريكا در سال 1994 توليد شد. بهبود كيفيت ذخيره¬سازي يا عمر قفسه¬اي طولاتي تر گوجه فرنگي كه يك ويژگي مطلوب در فن آوري غذايي است با استفاده از دو راهكار امكانپذير است: (1) تكنولوژي RNA آنتي سنس و (2) استفاده از ژن آمينو سيكلوپروپان- 1- كربوكسيليك اسيد (ACC) دآميناز را به اتيلن تجزيه مي¬نمايد. كالژن از RNAي آنتي سنس مكمل ژن كد كننده آنزيم پلي گالاكتوروناز (PG) استفاده كرد. بر اساس توالي ژن PG، يك ژن PG آنتي سنس ساخته شد و گياهان گوجه فرنگي توسط آن تراريخت شدند. اين گياهان گوجه فرنگي تراريخت، هر دو نوع RNA سنس و آنتي سنس را براي ژن PG توليد نمودند كه منجر به جفت شدن RNA-RNA شد. اين امر منجر به عدم توليد فراورده ژن PG شد. بدين ترتيب از حمله ژن PG به پكتين ديواره سلول¬هاي ميوه در حال رسيدن و در نتيجه از نرم شدن ميوه ممانعت بعمل آمد. كالژن، گوجه فرنگي تراريخت خود را رقم مك گريگور ناميد و بر اساس اظهارات شركت، اين گوجه فرنگي بدون نرم شدن قادر است دو هفته بيشتر در قفسه فروشگاه دوام بياورد.
هورمون گياهي اتيلن، نقش عمده¬اي در فرايند رسيدن ميوه¬ها و پيري گل¬ها بر عهده دارد. در بيوسنتز اتيلن، دو آنزيم ACC سينتاز (ACS) و ACC اكسيداز (ACO) به ترتيب تبديل اس- آدنوزين متيونين (SAM) به 1- آمينو سيكلوپروپان- 1- كربوكسيليك اسيد (ACC) و تبديل (ACC) به اتيلن را كاتاليز مي¬نمايند. ژن¬هاي كد كننده ACS و ACO (aco, acs) از گونه¬هاي زيادي كلون شده¬اند. شركت مونسانتو، مشكل كنترل اتيلن را با توليد گوجه فرنگي¬هاي مهندسي شده ژنتيكي براي بيان يك ژن از باكتريهاي Pseudomonas مرتفع ساخت. آنزيمي كه اين ژن كد مي¬نمايد قادر است ACC را به متابوليت¬هاي غير از اتيلن تبديل نمايد (Klee 1993) كه در نتيجه مثل RNAي آنتي سنس منجر به تاخير در رسيدن ميوه مي¬شود. به طور مشابه، توليد اتيلن در گوجه فرنگي توسط بيان بيش از حد ژن كد كننده SAM هيدرولاز كه از باكتريوفاژ T3 جداسازي گرديده است، كاهش داده شد. شركت¬هاي متعددي همچون ذنكا، تكنولوژي DNA گياهي امريكا، مونسانتو، پيونر- برد و ليماگريانزويلمورين در حال توليد گوجه¬هاي فرنگي تراريخت و غير تراريخت به منظور افزايش طول عمر قفسه¬اي مي¬باشند.
2) گلهاي تراريخت با عمر بييشتر
عمر پس از برداشت بسياري از گل¬ها، با شروع پيرشدن گلبرگها مشخص مي¬گردد. مشخصه پيرشدن گلبرگها در ميخك پيچ خوردن آنها است. پيچ خوردگي برگ¬ها در پاسخ به منابع اتيلن خارجي نيز مشاهده مي¬شود (Cornish 1995). ساوين و همكاران (1994)، با استفاده از يك كلون cDNA براي ACC اكسيداز (aco)، ميخك¬هاي تراريختي توليد كردند كه از بيان ACC اكسيداز آنتي سنس برخوردار بوده و گل¬هايي با اتلين بسيار اندك توليد نمودند. اين عمل، عمر گلداني گل¬ها را تا 200 درصد افزايش داد. تنها گل بريده¬اي كه تا سال 1997، تائيديه آزادسازي در سطح تجاري دريافت نمود، ميخك طويل العمر براي آزمايشات مزرعه¬اي در هلند و آزمايشات گلخانه¬اي در ايالات متحده آمريكا صادر گرديده است. گياهان ميخك طويل العمر تراريخت با ژن سنس acs نيز در استراليا تائيديه كشت دريافت نموده¬اند.

3) گياهان تراريخت براي رنگ گل
از آنجا كه مصرف كنندگان گل¬ها جذب محصولات جديد مي¬شوند، رنگ گل مد نظر بيوتكنولوژي قرار گرفته است. آنتوسيانين¬ها رنگدانه¬هاي اصلي گل در گياهان عالي مي¬باشند. توليد گل¬هاي آبي¬رنگ در گونه¬هاي نظير رز و ميخك كه اين رنگها بطور طبيعي در آنها پديد نمي¬آيند، يكي از اهداف اصلي بوده است. دلفينيدين يك رنگيزه آنتوسيانيني است كه معمولاً منجر به ايجاد رنگ آبي مي¬شود. يك گروه تحقيقاتي از فلوريژن در استراليا، ژني را از Petunia hybrida شناسايي و كلون نمودند كه يك فلاونوئيد ´3 و '5 هيدروكسيلاز را كد مي¬نمايد كه براي بيوسنتز دلفينيدين ضروري است ( Stevenson and Cornish 1993). اين تغيير، اطلاعات مهم و ضروري را براي توليد گياهان تراريخت با گل¬هاي حاوي رنگيزه¬هاي آبي فراهم مي¬آورد.گستره¬اي از ميخك¬هاي بنفش مهندسي شده ژنتيكي در مرحله آزاد سازي تجاري قرار دارند.

4) گياهان تراريخت براي نرعقيمي
نرعقيمي در گياهان هم به صورت ژنتيكي هم به صورت سيتوپلاسمي توارث مي¬يابد. نرعقيمي سيتوپلاسمي (cms) بدليل نقص در ژنوم ميتوكندريايي مي¬باشد. معمولاً cms با نقص در عملكرد بافت مغذي بساك مرتبط است كه مواد مغذي را به دانه¬هاي گرده در حال نمو مي¬رساند. بخش¬هاي ماده اين گياهان، باروري خود را حفظ مي¬نمايند. گياهان تراريخت با نرعقيمي و تجديد باروري در Brassica napus توليد شده¬اند (Mariani et al. 1990). در توتون نيز، با استفاده از يك ژن جهش يافته ميتوكندريايي نرعقيمي وارد شده است. اين عمل با انتقال يك ژن ريبونوكلئاز صورت گرفت. يك ژن هيبريد با يك توالي كدكننده ريبونوكلئاز و يك پروموتور اختصاصي بافت تغذيه كننده ساخته شد. مارياني و همكاران (1990) يك ساختار ژني ساختند كه داراي يك پروموتور اختصاصي بساك از ژن TA29 توتون و يك توالي باكتريايي كد كننده ريبونوكلئاز از ژن Barnase باكتري Bacillus amylolique facines بود. فراورده ژن Barnase يك آنزيم نوكلئاز است كه سميت سلولي ايجاد نموده و فقط سلول¬هاي بافت تغذيه كننده را از بين مي¬برد. بدين ترتيب از نمو دانه گرده ممانعت نموده و سرانجام منجر به نرعقيمي مي¬شود. با استفاده از اين ساختار ژني (TA-29-RNase)، در توتون، كاهو، گلكلم، پنبه، گوجه فرنگي و ذرت گياهان تراريخت نرعقيم توليد شده است. معذالك محدوديتي كه براي اين اين روش وجود دارد اين است كه گياهان تراريخت از نرعقيمي دائمي برخوردارند و تلاقي با يك لاين تجديد كننده باروري، نرباروري را در آنها تجديد نمي¬نمايد. بعدها گزارش شد كه تلاقي اين گياهان تراريخت با يك گروه ديگر از گياهان تراريخت كه يك ژن شيمري بازدارنده ريبونوكلئاز تحت كنترل يك پروموتور اختصاصي بافت تغذيه كننده درآانها بيان مي¬شد، مي¬تواند نرباروري را در آنها تجديد نمايد. مارياني و همكارائ در تحقيق ديگري (1992)، ساختار ژني Barstar را از Bacillus amyloliguifacienes با پروموتور TA-29 براي توليد گياهان تراريخت نربارور در B.napus مورد استفاده قرار دادند. فراورده ژن Barstar، يك بازدارنده ريبونوكلئاز است كه با آنزيم ريبونوكلئاز تشكيل كمپلكس مي¬دهد و اثر سميت سلولي آن را خنثي مي¬نمايد. وقتي كه گياهان نرعقيم (ژن Barnase) با گياهان نربارور (ژن Barstar) تلاقي داده شدند، گياهان F1 بدليل تجديد باروري حاصل از توقف فعاليت سميت سلولي ريبونوكلئاز در بساك¬ها در اثر تشكيل كمپلكس RNase/ بازدارنده RNase بارور شدند. اين سيستم براي توليد بذر هيبريد مورد استفاده قرار گرفت.

گياهان تراريخت براي بذر خاتمه دهنده
به آن تكنولوژي كه قابليت حيات يا باروري بذور را پس از يك مدت معين خاتمه مي¬دهد، به آن تكنولوژي خاتمه دهنده و به ژن دخيل در اين پديده ژن خاتمه دهنده مي¬گويند. تكنولوژي خاتمه دهنده، به دليل حق انحصار (شماره 5723765) بر" كنترل بيان ژن گياهي" كه توسط اداره ثبت انحصارات ايالات متحده در سوم مارس 1998 براي سازمان كشاورزي ايالات متحده آمريكا و شركت آمريكايي دلتا و پين لند صادر گرديد، توجه زيادي را به خود جلب نموده است. اين حق انحصار براي هر ژن جديدي نبود، بلكه براي ژن¬هاي معيني صادر و براي كنترل مكانيزم¬هايي جهت خاتمه دادن به بيان صفات مورد نظر در نسل اول يا نسل¬هاي بعدي گياهان اعطا شد.
تكنولوژي خاتمه دهنده، مبتني بر استفاده از يك ژن كشنده مناسب است كه بذور نسل دوم را نابارور مي¬نمايد. شركت توليد كننده، بذور نسل اول را مي¬فروشد كه از رشد و نمو و باروري طبيعي بطور كامل برخوردار بوده و گياهاني سالم با قابليت توليد بذر و يا ميوه توليئ مي¬نمايند، اما بذور و يا ميوه¬هاي حاصل از اين گياهان فقط به عنوان غذا قابل استفاده هستند و اگر كشت شوند جوانه نخواهند زد. اين پديده، كشاورزان را مجبور به خريداري بذور تازه از كمپاني بذر براي فصل زراعي بعدي مي¬نمايد، زيرا كه آنها قادر به استفاده از بذور برداشت شده براي كشت در فصل زراعي بعدي نيستند.
تكنولوژي خاتمه دهنده از سه قطعه DNA يا ژن كه اطلاعات ژنتيكي ضروري راحمل مي¬كند، براي انتقال به گياهان استفاده مي¬كند.

1- ژن خاتمه دهنده (ژن كشنده)
هر ژني كه بتواند يك پروتئين سمي ممانعت كننده از جوانه¬زني بذر را در گياهان توليد نمايد مي¬تواند به عنوان ژن خاتمه دهنده مورد استفاده قرار گيرد. يك ژن كشنده، پروتئين بازدارنده ريبوزوم (RIP) را كد مي¬نمايد. ژن كشنده كد كننده RIP، در فرايند سنتز پروتئين¬ها در سلول گياهي اختلال ايجاد مي¬كند، بدون آنكه براي ديگر موجودات سمي باشد. بنابراين بيان ژن RIP در سلول¬هاي جنين، از جوانه¬زني بذر ممانعت خواهد كرد. اين ژن به يك نوع خاص از پروموتور كه در مراحل پاياني نمو بذر فعال مي¬شود، متصل مي¬گردد. وقتي كه هدف، بيان صفت مذبور در نسل دوم بذور باشد، پروموتور LEA ايده¬ال است. چنين پروموتوري فقط پس از كامل شدن رشد رويشي گياهان نسل اول فعال مي¬شود. براي ممانعت از بيان ژن RIP كشنده در بذر نسل اول، يك توالي بلوكه كننده نيز توسط توالي برشي خاصي (مكان¬هاي LOX) ساقدوشي مي¬شود. وقتي كه با ايجاد برش هاي مكان اختصاصي در مكان¬هاي LOX مجاور، توالي بلوكه كننده از جايگاه خود خارج مي¬شود، ژن كشنده مستقيماً با پروموتور تماس مي¬يابد و بدين ترتيب در تمام نسل¬هاي بعدي در طي مراحل پاياني جنين¬زايي بروز مي¬نمايد.

2- ژن ركومبيناز
ساختار ژني دوم، شامل يك ژن كه آنزيمي بنام ركومبيناز را كد مي¬نمايد. اين آنزيم قادر به شناسايي توالي¬هاي برشي LOX و حذف اين توالي¬ها همراه با توالي بلوكه كننده از ساختار ژني اول از طريق فرايند نوتركيبي است. يك سيستم توالي برشي ركومبيناز ترجيحي سيستم LOX/ CRE باكتريوفاژ است كه در آن، پروتئين CRE (ركومبيناز) نوتركيبي مكان اختصاصي DNA را در مكان¬هاي LOX انجام مي¬دهد. اين ژن ركومبيناز پشت يك پروموتور متوقف شونده مخصوص يك بازدارنده كه توسط ژن سوم كد مي¬گردد، قرار داده مي¬شود. اين پروموتور مي¬تواند متوقف شود و بدين ترتيب اگر يك پروتئين خاص در محيط وجود داشته باشد، آنزيم ركومبيناز توليد نمي¬شود.

3- ژن متوقف كننده
يك ژن سوم، پرتئيني به نام پرتئين بازدارنده را كد مي¬نمايد كه پروموتور ژن ركومبيناز را در ساختار ژني دوم متوقف مي¬نمايد. خود پروتئين بازدارنده به يك ماده شيميايي خاص (تتراسايكلن) متصل شود، غير فعال مي¬گردد. بازدارنده غيرفعال ( يعني كمپلكس بازدارنده – تتراسايكلن) قادر به متوقف ساختن پروموتور متصل شده به ژن ركومبيناز نبوده و بدبن ترتيب امكان سنتز آنزيم ركومبيناز فراهم مي¬شود.

گياهان تراريخت به عنوان بيوراكتور
به واسطه تكنيك مهندسي ژنتيك، تركيباتي با ارزش تجاري كه قبلاً فقط از منابع گياهي وحشي و يا منابع حيواني و ميكروبي تامين مي¬گردند، امروزه از طريق تكنيك مهندسي ژنتيك در گياهان اهلي توليد مي¬شوند. گياهان تراريخت مي¬توانند به عنوان بيوراكتورهاي زنده براي توليد ارزان موادشيميايي و دارويي عمل نمايند كه اين پديده به زراعت مولكولي معروف مي¬باشد. با استفاده از روش زراعت مولكولي مي¬توان كربوهيدراتها، اسيدهاي چرب، پلي پپتيدها، واكسن¬ها، آنزيم¬هاي صنعتي و پلاستيك¬هاي قابل تجزيه زيستي را در سيستم¬هاي گياهي توليد نمود.

كربوهيدراتها
نشاسته يكي از اجزاي سلول¬هاي گياهي است. نشاسته¬هاي مهندسي شده با مقدار آميلوز كاهش يافته يا مقدار نشاسته افزايش يافته در سيب زميني تائيد شده¬اند. همچنين پيش سازه¬هاي نشاسته¬اي نيز مجدداً در جريان مسيرهاي بيوسنتزي كربوهيدراتهاي ذخيرهاي ديگر قرار داده شده¬اند. گياهان توتون و سيب زميني كه توانايي ذخيره فروكتان را نداشتند، براي تجمع فروكتان، با ژن فروكتوزيل ترانسفراز از Bacillus subtilis تراريخت شده¬اند. تلاش¬هايي نيز براي توليد تركيبات جديد از طريق مهندسي ژنتيك صورت گرفته است. گياهان توتون، با ژن مانيتول -1 – فسفات دهيدروژناز (mt1D) از E.coli تراريخت شدهاند. اين تراريخت¬ها مقدار مانيتول بيشتري توليد نموده و به سطوح بالاي شوري تحمل نشان داده¬اند (Tarczynski et al. 1993). به طور مشابه، ژن ميو اينوزيتول- متيل ترانسفراز از Mesembryanthemum crystallinum (گياه يخ) به توتون انتقال داده شده است، دراين گياه موجب توليد پينيتول كه يك الكل قندي حلقوي مشتق شده از ميواينوزيتول است، در اين گياه شود. ترهالوز، يك افزودني خوراكي مي¬باشد كه كيفيت غذاهاي خشك و فراوري شده را با خوشمزه¬تر نمودن آنها بهبود مي¬بخشد. شركت¬هاي بيوتكنولوژي گياهي، موگن (در ليدن هلند) و كالژن (در ديويس ايالات متحده) سنتز مقدار اندكي ترهالوز را در گياهان توتون تراريخت گزارش نموده¬اند.

چربيها
افزايش مقدار اسيد چرب اشباع نشده تك ظرفيتي در گياهان به دليل افزايش كيفيت غذايي روغن¬ها يك صفت مطلوب مي¬باشد. وقتي كه يك ژن دساتوراز از موش صحرايي به توتون منتقل شد، در گياهان تراريخت مقدار اسيد پالميتولئيك و اسيد اولئيك به ترتيب به نسبت 16:1 و 18:1 افزايش يافت (Grayburn 1992). براي استفاده در ساخت دترژنت¬ها و همچنين كاربردهاي غذايي خاص، ژن تيواستراز از درخت باي كاليفرنيا به آرابيدوپسيس منتقل گرديد تا سبب تجمع يك اسيد چرب با زنجيره متوسط 12 كربنه به عنوان چربي ذخيره¬اي در اين گياه شود (Voelker 1992). اولين فراورده غير خوراكي حاصل از مهندسي زيستي گياهي كه در سطح تجاري توليد گرديد، يك واريته كلزاي مهندسي شده ژنتيكي كه براي توليد اسيد لوريك، يك اسيد چرب 12 كربنه مورد استفاده در ساخت صابون¬ها و دترژنت¬ها تغيير داده شد. بدين منظور محققين فقط به انتقال يك ژن از درخت باي كاليفرنيا نياز داشتند. اين ژن، فرايند سنتز اسيد چرب را در مرحله 12 كربنه متوقف نموده و اجازه رشد زنجيره تا مرحله 18 كربني را كه وضعيت عادي براي گياه است نمي¬دهد و در عين حال، تاثير چنداني بر عملكرد ندارد.

پلاستيك قابل تجزيه زيستي
گياهان توليد كننده پلاستيك تجاري نيز چند سالي بيشتر با ما فاصله ندارند، اگرچه محققان در اين زمينه در حال پيشرفت مي¬باشند. پلي هيدروكسي بوتيرات (PHB) كه يك پلي استر آلفاتيك با خصوصيات ترموپلاستيك مي¬باشد، در ابتدا با انتقال ژنهاي مرتبط با استواستيل- كوآنزيم A ردوكتاز و PHA سنتاز از باكتري Alcaligenes euthophus به Arabidopsis thaliana در گياهان توليد شد. اگرچه گياهان تراريخت حاصله ناسالم بوده و مقدار كمي PHB توليد نمودند، اما انتقال اوليه ژن، مؤثر واقع شد. اين مشكل با اضافه كردن يك توالي به ژن كه سبب مي¬شود آنزيم¬هاي توليدي، وزيكول¬هاي ذخيره¬اي يعني پلاستيدها را مورد هدف قرار دهند، مرتفع گرديد. با انجام اين كار، هم مقادير فراواني از يك تركيب پيش ساز اصلي براي سنتز PHB در اختيار آنزيم¬ها قرار مي¬گرفت و هم سلول گياهي از اثرات مضر احتمالي تجمع PHB در امان مي¬ماند. در نتيجه، سنتز PHB، بدون اثرا ناخوشايند بارزي بر رشد گياه يا عملكرد بذر، به ميزان 10 برابر افزايش يافت (Poirire et al. 1995).

پروتئينها، پپتيدها و واكسنها
امروزه پيشرفت¬هاي جديد در بيوتكنولوژي گياهي اين تصورات را در اذهان منعكس مي¬نمايد كه احتمالاً مي¬توان از گياهان مهندسي شده ژنتيكي و ويروس¬هاي گياهي براي توليد واكسن بر عليه بيماريهاي انساني، از پوسيدگي دندان گرفته تا عفونتهاي تهديد كننده زندگي از قبيل اسهال باكتريايي، وبا و ايدز، استفاده نمود. يكي از اولين موارد برتي توليد پپتيدهاي دارويي در گياهان، از بيان فراوان پروتئين ذخيره¬اي بذر در حالت طبيعي استفاده نمود. پپتيد عصبي انكفالين، به عنوان بخشي از آلبومين s2 پروتئين ذخيره¬اي بذر در B.napus توليد مي¬شد ( Krebbers and kerckore 1990). ناقلين ويروسي براي توليد پروتئين¬هاي پوششي شيمري در گياهان تراريخت مورد استفاده قرار گرفته¬اند. تورپن و همكاران (1995)، روشي را براي مهندسي پرتئين كپسيد ويروس TMV بصورت تلفيق¬هاي دروني يا تلفيق در انتهاي C، با پپتيدهاي حامل اپيتوپ مشتق شده از اسپوروزيت¬هاي مالاريا شرح دادند. هر دو نوع ساختار تلفيق دروني و تلفيق در انتهاي C، مقادير فراواني از ويروس¬هاي نوتركيب با ثبات ژنتيكي توليد نمودند كه در توتون آلوده آنتي باديهاي مونوكلونال ضد مالاريايي مناسب توليد كردند. پروتئين زونا پلوسيدا ZP3 با پروتئين كپسيدي ويروس TMV تركيب شده¬اند. پروتئين ZP3 اووسيت پستانداران به عنوان هدف براي ايمني از باروري و يك اپيتوپ 13 اسيد آمينه¬اي از ZP3 موشي، به صورت تركيب با پروتئين كپسيد ويروس TMV در گياهان بيان شده¬اند. موش¬هاي ايمن شده با ذرات TMV نوتركيب، آنتي باديهاي ضد ZP3 را توليد نمودند. از نظر تئوري، واكسيناسيون با پروتئين پوششي ويروسي تغيير يافته مي¬تواند به عنوان يك روش كنترل توليد مثل عمل نمايد، زيرا آنتي¬باديهاي زونا پلوسيدا قادر به ممانعت از باروري تخم مي¬باشد. چنين مطلبي نيز براي اپيتوپ¬هاي مشتق شده از ويروس¬هاي نقص ايمني انسان كه به صورت محصولات تلفيق پروتئين¬هاي پوششي ويروس موزائيك يونجه بيان مي¬شوند، صحيح است (Yushibor et al. 1997). ويروس موزائيك لوبياي چشم بلبلي نيز به عنوان يك سيستم بيان براي توليد پپتيدهاي خارجي نظير اپيتوپ مشتق شده از رينوويروس 14 انسان و ويروس نقص ايمني انسان (HIV) مهندسي شده است. ويروس¬هاي گياهي تغيير يافته، توليد آنتي¬باديي را در موش تحريك نمودند كه ويروس را در آزمايشات درون لوله آزمايش خنثي نمودند (McLein et al. 1995). اين نتيجه، احتمال توليد واكسن ممانعت كننده از HIV را نشان مي¬دهد. پروتئين¬هاي پوششي تلفيقي مي¬توانند به عنوان يك روش مقرون بصرفه براي توليد واكسن¬ها مد نظر قرار گيرند.

توليد واكسنهاي خوراكي
گياهان تراريخت نقاط اميدي از سيستم¬هاي توليد واكسن كم هزينه را نشان مي¬دهند. محققين روش¬هاي مختلفي را براي توليد واكسن¬هاي گياهي اعمال مي¬نمايند، اما واكسن¬هاي خوراكي كه در حال حاضر توسط يك گروه تحقيقاتي به رهبري چارلز آرنتزن از دانشگاه A&M تگزاس در ايالات متحده در حال توليد هستند، احتمالاً ارزانترين نوع مي¬باشند كه به راحت¬ترين شكل قابل توزيع هستند. ايده حامي واكسن¬هاي خوراكي اين است كه افراد، بعنوان بخشي از جيره غذايي خود، با خوردن گياهاني كه واكسن را توليد مي¬كنند، دز مورد نياز خورد را دريافت نمايند. گروه آرنتزن، كار خورد را با هدف توليد واكسن¬هاي خوراكي براي پيشگيري از بيماريهاي رودهاي همچون وبا و اسهال كه توسط باكتريهايي از قبيل E.coli، Shigella و Samonella ايجاد مي¬شوند، شروع كرد. اسهال باكتريايي مهمترين عامل مرگ و مير كودكان در كشورهاي در حال توسعه است. اولين گزارش از اصل بكارگيري يك سيستم بيان گياهي براي توليد يك واكسن خوراكي در يك نشريه تحت معاهده همكاري حق انحصار بين الملل انتشار يافت كه روشي را براي بيان يك پروتئين سطحي (spa) از Streptomyces mutans در توتون تا 2% از كل پروتئين برگ شرح داد. آنتي ژن سطحي هپاتيت B (HBsAg) در توتون بيان گرديدهاست (Mason et al. 1992) هرچند كه ميزان بيان آن اندك بوده است (01/0 درصد از پروتئين محلول). ايمني به HBsAg در موش آزمايشگاهي تائيد شده است.
گياهان توتون و سيب زميني تراريخت بيان كننده زير واحد B انتروتوكسين حساس به گرما از E.coli با يك توالي نگهدارنده ميكروزومي نيز توليد شده¬اند (Haq et al. 1995). گياهان تراريخت، پپتيد خارجي را بيان نمودند و وقتي¬كه موشها از غده¬هاي سيب زميني تراريخت تغذيه شدند، ايمني خوراكي در آنها پديدار گشت. اين آزمايش سهولت استفاده از گياهان تراريخت بعنوان سيستم¬هايي براي بيان و توزيع واكسن¬هاي خوراكي را ترسيم مي¬نمايد. واكسن خوراكي گياهي ضد اسهال كه در سيب زميني بيان مي¬شوند، مدتي است كه در مرحله آزمايشات انساني قرار دارد (Tacket et al. 1998). يكي از مشكلاتي كه در مورد سيب زميني وجود دارد اين است كه بايستس قبل از مصرف، پخته شود. درجه حرارت طبخ ممكن است سبب دناتوره شدن پرتئين واكسن يا كاهش يا حذف توانايي آن در ايجاد ايمني گردد.
معذالك مشكل سيب زميني با متوسل شدن به موز كه بصورت خام خورده مي¬شود، ممكن است به زودي حل شود. آرنتزن و همكارانش، يك ژن بيگانه را به درختان موز منتقل نموده و بيان آن را نيز به اثبات رسانده¬اند. آنها در اين آزمايش از ژن مولد پروتئين واكسن استفاده نكردند، اما قصد انتقال ژن انتروتوكسين E.coli را به موز دارن كه اگر با موفقيت همراه شود مي¬خواهند ژن¬هايي را براي پروتئين¬هاي واكسني ديگر به موز منتقل نمايند.
بنابراين گياهان تراريخت اين نويد را داده¬اند كه بعنوان سيستم¬هاي كم هزينه براي توليد واكسن بكار روند. تلاش¬هاي قابل توجهي در جهت بيان تعداد زيادي از پروتئين¬هاي مورد استفاده در واكسن درماني به مقادير زياد در گياهان و استفاده از گياهان به عنوان بيوراكتورهاي عصر مدرن در حال انجام است.

 

چشم انداز آينده
در حاليكه كمتر شكي در مورد مدرن بودن بيوتكنولوژي وجود دارد، بدون شك اين فن آوري يك مد زودگذر نيست. انتظارات ايجاد شده براي توسعه تجاري مقاومت به علفكش¬ها و حشرات، آينده درخشاني را براي بيوتكنولوژي كشاورزي خاطر نشان مي¬نمايد. با توجه به شواهد اوليهاي كه در مورد استفاده از انتقال ژن¬هاي جديد به منظور ايجاد لاين¬هاي گياهي سودمند براي توليد مواد شيميايي از مواد دارويي گرفته تا پلاستيك¬هاي قابل تجزيه زيستي وجود دارد، چشم انداز آينده اين تكنولوژي نيز اميدوار كننده است. بيوتكنولوژي كشاورزي در مسير خود از شروع بكار بيوتكنولوژي تا توليد مزرعهاي محصولات تجاري، با موانع متعددي از محدوديت¬هاي علمي و تكنولوژيكي، تا مشكلات قانوني و مديريتي، عوامل اقتصادي و نگراني¬هاي اجتماعي روبرو مي¬باشد. فرضيه محافظه كارانه قوانين در اكثر كشورها اين است كه تمام گياهان تراريخت بطور بالقوه خطرناك هستند. خطرات احتمالي، مرتبط با ژن منتقل شده و يا فنوتيپ ايجاده شده است نه روش¬هاي مورد استفاده براي انتقال ژن. تا كنون گزارشي در مورد اثرات مضر محيطي و يا ديگر خطرات پيش بيني نشده گياهان تراريخت در هزاران آزمايش مزرعه¬اي صورت گرفته در عرصه بين المللي ارائه نگرديده است. با اين حال، نگراني¬هاي متعددي دررابطه مستقيم با سيستم¬هاي كشاورزي ايجاد شده است. بعنوان مثال، استفاده از ژن¬هاي مقاومت منشاء گرفته از ويروسها نگرني¬هايي را در مورد احتمال نوتركيبي ويروسي و ايجاد ويروس¬هاي جديدي با دامنه ميزباني و شدت علائم تغيير يافته بوجود آورده است. استفاده از مقاومت به حشرات ناشي ار Bt مهندسي شده، نگراني¬هايي را در مورد تكامل سريع مقاومت در حشرات ايجاد نموده است. ديگران نيز امكان ايجاد مشكلات جديد يا سخت تر در مواجهه با علف هزر را خاطر نشان نموده¬اند. در كشورهاي در حال توسعه، بكارگيري تكنولوژي بذر خاتمه دهنده به يك موضوع مهم تبديل شده است، اما نقاط مورد اختلاف مطرح نگرديده¬اند. اكنون عكس العمل مصرف كننده به محصولات گياهي تراريخت با آزادسازي تجاري واريته¬هاي پيشرفته در سطح تجاري سنجيده شده است. اين آزاد سازي با افزايش انتشار اطلاعات در مورد گياهان تراريخت به شكل قابل دسترسي براي عموم، همزمان گرديده است. با اين حال همچنان كه محدوديت¬هاي تكنيكي برداشته مي¬شوند، اين احتمال وجود دارد كه محدوديت¬هاي تجاري به اصلي¬ترين موانع تبديل گردند. تكنولوژي جديد كه در اين عرصه خلق مي¬گردند كاملاً اختراعي بوده و واجد شرايط احراز حق انحصاري و ملاحظه حقوق مالكين معنوي مي¬باشد.

 

 

 

 

 

 

منابع مورد استفاده:

1. Broglie, K., Chet, I., Holliday, M., Crossman, R., Biddle, P., Knowlton, S., Manian, I.J., and Broglie, R. 1991. Transgenic plants with enhanced resistance to fungal pathogen Rizoctonia solani. Science, 254:1194-1197.
2. Chawla, H.S. 2002. Introduction to Plant Biotechnology, Published by Science Publishers, Inc., Enfield, NH, USA,
3. Cheng, M., Fry, J.E., Pang, S., Zhou, H., Hironaka, C.M., Duncan, D.R., Conner, T.W. and Wan, Y. 1997. Genetic transformation of wheat mediated by Agrobacterium tumefaciens. Plant physiol, 115: 971-980.
4. Cornish, E.C. 1995. Antisense ACC oxidase RNA delays carnation petal senescence. Hort. Sci., 30:970-972.
5. De Block, M.; Herrera-Estrella, L.; Van Montagu, M. Schell, J. and Zambryski, P. 1984. Expression of foreign genes in regenerated plants and their progeny. EMBO. J. 3:1681-1689.
6. Fischhoff, D.A., Bowdish, K.S., Perlak, F.J., Marrone, P.G., McCornick, S.M., Niedermayer, E.J., Rochester, E.J., Rogers, S.G., and Fray, R.T. 1987. Insect tolerant transgenic tomato plants, Biotechnology, 5: 807-813.
7. Golemboski, D.B., Lomonossoff, G.P., and Zaitlin, M. 1990. Plants transformed with a tobacco mosaic virus non-structural gene sequence are resistant to the virus. Proc. Natl. Acid. Sci. USA, 87:6311.
8. Grayburn, W.S., Collins, G.B., and Hildebrand, D.F. 1992. Biotechnology, 10: 675-678.
9. Hain, R., Biessler, B., Kindl, H., Schroeder, G., and Stocker, R. 1990. Expression of a stilbene synthase gene in Nicotonia tabacum results in synthesis of phytoalexin resveratrol. Plant Mol.Bio, 15:325.
10. Haq, T.A., Mason, H.S., Clements, J.D., and Arntzen, C.J. 1995. Science, 91:1293-1300.
11. Hiei, Y., Ohta, S., Komari, T., and Kumashiro, T. 1994. Efficient transformation of rice (O. sativa L.) mediated by Agrobacterium and sequence analysis of the boundaries of the T-DNA. The Pant. J. 6:271-282.
12. Ishida, Y., Satio, H., Ohta, S., Hiei, Y., Komari, T. and Kumashiro, T. 1996. High efficency transformation of maize (Zea mays L.) mediated by Agrobacteruim tumefaciencs. Nature Biotech, 14: 745-750.
13. James, C. 1997. Global status of transgenic crops in 1997.ISAAA Briefs No.5.ISAAA: Ithaca, N.Y.PP.31.
14. Jones, J.D.G., Dean, C., Gidoni, D., Bond-Nutter, D., Lee, R., Bedrock, J., and Dunsmuir, P. 1988. Expression of bacterial chitinase protein in tobacco leaves using pro photosynthetic promoters. Mol. Gen. Genet., 212:536-542.
15. Johal, G.S., and Briggs, S.P. 1992. Reductase activity encoded by HM1 disease resistance gene in maize. Science, 258:985.
16. Kishore, P.B.K., Hong, Z., Miao, G.H., Hu, C.A.A., and Verma, D.P.S. 1995. Overexpansion of D1-pyrroline -5- carboxylate synthetase increases proline production and confers osmotolerance in transgenic plants. Plant physiol. 108:1387-1394.
17. Klein, T.M., Wolf, E.D., Wu, R., and Sanford, J.C. 1987. High velocity micro projectiles for delivering nucleic acids into living cells. Nature, 327:70-73.
18. Klee, H.J. 1993. Ripening physiology of fruit from transgenic tomato (Lycopersicum esculentum) plants with reduced ethylene synthesis. Plant Physiol. 102:911-916.
19. Krebbers, E., and Van de Kerckhove, J. 1990. Trends Biotechnol. 8:1-13.
20. Martin, G.B., Brommonschenkel, S.H., Chunwongsee, J., Frary, A., Ganal, M.W., Spivey, I., Wu, T., Earle, E.D., and Tanksley, S.D. 1993. Map based cloning of a protein kina gene conferring disease resistance in tomato. Science, 262: 1432-1436.
21. Paszhowski, J., Shillito, R.D., Saul, M., Mandak, V., Hohan, T. 1984. Direct gene transfer of plants. EMBO. J. 3:2712-2722.
22. Powell-Abel, P.A., Nelson, R.S., De, B., Hoffman, N., Rogers, S.G., Fraley, R.T., and Beachy, R.N. 1986. Delay of disease development in transgenic plants that express tobacco mosaic virus coat protein gene. Science, 232: 738-743.
23. Poirier, Y., Nawarth, C., and Somerville, C. 1995. Biotechnology, 13:142-150.
24. Song, W.Y., Wang, G.I., Chen, I., I., Kim, H.S., and Pi, I.Y. 1995. A receptor kinase like protein encoded by the rice disease resistance systems and their enzymes. J.Mol.Biol. 81:419-423.
25. Stevenson, T.W., and Cornish, E.C. 1993. Cloning and expression of cytochroma p450 genes controlling flower color. Nature, 366: 276-279.
26. Swaminathan, M.S.1994. Draft Plant Varieties Recognition and Protection Act: Rationale and Structure in: GATT Accord: India's Strategic Response (Ramachandria, V.,ed).Common wealth publishers, New Delhi,PP. 189-243.
27. Tarczynski, M.C., Jensen, R.G., and Bohnert, M.J. 1993. Stress protection of transgenic tobacco by production of the osmolyte mannitol. Science, 259:508-510.
28. Tacket, C.O., Mason, H.S., Losonsky, G., Clements, J.D., Levine, M.M., and Arntzen, C.J. 1998. Nature Med., 4:607-609.
29. Tien, P. Zhang, X., Qiu, B., and Wu, G.1987. Satellite RNA for the control of plant diseases caused by cucumber mosaic virus. Ann.App.Bio., 111:143.
30. Tien, P. and Gussui, N. 1991. Satellite RNA for the biocontrol of plant diseases. Adv. Virus. Res., 39:321.
31. Vaeck, N., Reynaerts, A., Hofte, H., Jansens, S., Beukeleer, M.D., Dean, C., Zabeau, M., Montagu, M.C., and Leemans, J. 1987. Transgenic plants protected from insect attack. Nature, 328:33-37.
32. Voelker, T.A., Worrell, A.C., Anderson, L., Bleibaum, J., Fans, C., Hawkins, D.J., Radke, S.E., and Davis, H.M. 1992. Fatty acid biosynthesis redirected to medium chains in transgenic oil seed plants. Science, 257:872-874.
33. Xu, D., Duan, X., Wang, B., Ho, T.D., and Wu, R. 1996. Expression of a late embryogenesis abundant protein gene HVA1 from barley confers tolerance to water deficit and salt in transgenic rice. Plant Physiol., 110:249-257.