利用植物遺傳工程技術防治木瓜病毒絕症|

利用植物遺傳工程技術防治木瓜病毒絕症

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葉錫東｜中興大學植物病理學系講座教授

木瓜輪點病毒（Papaya ringspot virus, PRSV）為全世界木瓜生產的主要限制因子，因病毒絶症無藥可治，使得大規模商業生產木瓜變得極為困難。目前台灣以網室栽培杜絶蚜蟲傳播，可以得到良好效果，但是網室造價昂貴，又造成環保問題，其他國家尚難效法。當植物受病毒感染後，會在RNA的層次引起專一性分解作用，此稱為RNA沉寂作用（RNA silencing），為植物對入侵之病毒的免疫反應，但病毒在演化上獲得壓抑RNA沉寂的能力，可使寄主防禦作用瓦解而生病感染。因此，我們可以將病毒的特定基因片段先轉殖入寄主植物，事先刺激寄主產生RNA基因沉寂現象，就可以令寄主對該病毒產生抗性。利用此種以毒攻毒的策略，我們自1989至1993年起，將台灣PRSV YK系統的鞘蛋白基因（coat protein, CP）轉入木瓜植株，促使其產生基因沉寂作用而對PRSV產生免疫抗性。所得的YK CP轉基因木瓜株系，經溫室及四年的田間試驗，証實對台灣PRSV有免疫之性狀，且對世界其他地區（夏威夷、泰國、墨西哥）之PRSV系統亦具抗性，極具應用價值。因抗PRSV的轉基因木瓜不會產生蛋白，沒有毒性及過敏性之顧慮，在1998年即在美國上市，2006年也獲中國大陸上市，但迄今台灣仍然未能核准上市。在漫長的田間試驗中，我們發現另外一種和PRSV不相關的木瓜畸葉嵌紋病毒（Papaya leaf-distortion mosaic virus, PLDMV），會將PRSV CP轉基因的木瓜擊垮，因此我們繼續研發出抗PRSV及PLDMV病毒的雙抗轉基因木瓜來同時對付此二病毒。但在後續的田間試驗中，又發現不論單抗或雙抗的轉基因木瓜均會被超強毒性的PRSV擊垮，此種超強PRSV係因其抑制寄主基因沉寂的基因HC-Pro產生變化，使得寄主木瓜事先被觸發的轉基因抗性失靈。因此我們再發展出攻擊PRSV HC-Pro的策略，來澈底瓦解病毒抑制寄主抗性的能力，此種HC-Pro的轉基因木瓜對超強PRSV株系具有免疫抗性而不會被感染。我們目前正將單抗、雙抗及超抗的轉基因木瓜以傳統育種方式將各個專轉基因堆疊在一起，以產生廣泛性抗病毒性狀的超強轉基因木瓜品系，將具有全球應用價值。

遺傳工程(2) 輪點病毒(3)

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