Ограничения, которые необходимо учитывать при коммерческом использовании биоинженерных методов

Описанные ранее подходы к созданию устойчивых к болезням растений посредством генетической инженерии, основаны на нескольких исследованных моделях взаимодействия растений и паразитов. Расширение этих исследований с вовлечением новых видов растений и бактерий и переход к промышленному масштабу потребует строгого следования определенным критериям, таким как эффективность, надежность, отсутствие токсичности и слабое воздействие на окружающую среду.
Эффективность той или иной стратегии трудно оценить до проведения экспериментов по трансформации растений. После интеграции целевого гена в геном растения-реципиента, эффективность действия этого гена зависит от уровня его экспрессии, на который может влиять, в некоторых случаях, молчание гена, обусловленное гомологией нуклеотидных последовательностей между бактериальным и интродуцированным геном. Это может быть серьезной проблемой при разработке методик, использующих гомологичные последовательности (R-гены, тионины, ФА). Более того, белки должны синтезироваться, экспортироваться из клетки и передвигаться в нужное место достаточно быстро, не подвергаясь серьезным модификациям во время процесса транспорта; они должны быть также стабильны в месте их дислокации и не подвергнуться деградации растительными протеазами.
Длительность сохранения устойчивости предсказать еще труднее, так как она зависит от способности бактерий преодолевать новый тип устойчивости. Так как действие антибактериальных пептидов на бактериальные клеточные стенки или мембраны не связано со специфическими рецепторами, только очень значительные изменения в строении этих структур может сделать бактерии способными противостоять литическим механизмам, что маловероятно. С другой стороны, известно, что мутации avr-генов происходят часто, и, таким образом, устойчивость, обусловленная интеграцией соответствующего R-гена, может быть преодолена. Комбинирование нескольких различных методических подходов при работе с определенным растительным генотипом уменьшит риск появления множественных мутаций патогена, которые могут привести к потере устойчивости.
Генно-инженерная селекция растений заставляет обратить внимание на возможную токсичность или аллергический риск для людей и животных при потреблении продуктов, полученных из трансгенных растений, а также влиянии этих растений на окружающую среду. Первый вопрос касается методов, использующих пептиды, не входящие в рацион человека или животных, — в этом случае необходима полная и всесторонняя оценка токсичности. Такие пептиды, как лактоферрин, или пептиды, выделенные из съедобных растений, вряд ли могут быть опасны. Основным вопросом, касающимся влияния на окружающую среду, является возможное воздействие на природную микрофлору (эндофитные и эпифитные бактериальные популяции, ризосферную микрофлору) вследствие экспрессии в трансгенных растениях чужеродных генов. Это особенно касается методов, использующих антибактериальные пептиды, обладающих широким спектром активности против различных патогенов. Для полного решения этого вопроса должны быть разработаны адаптированные методики. Кроме того, существует опасность перехода генов в близкородственные виды растений, последствия чего трудно прогнозировать. Наконец, совсем неизученной областью является проблема эволюции патогена на фоне взаимодействия с устойчивыми к бактериозам трансгенными растениями.